Электроснабжение гофрокартонного завода

Оглавление Введение 1. Исходные данные для проектирования Расчетная часть проекта: 2. Сводная ведомость электрооборудования цеха
3. Выбор напряжения цеховой питающей электросети 4. Разработка принципиальной схемы внутрицехового электроснабжения 5. Расчет электрических нагрузок 5.1. Общие положения 5.2. Расчет нагрузки первого уровня электроснабжения 5.3. Расчет нагрузки второго уровня электроснабжения 5.4. Расчет электрической части осветительных установок цеха 5.5. Расчет нагрузки третьего уровня электроснабжения 5.6. Определение пиковых нагрузок 6. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов, типа и места установки цеховой трансформаторной подстанции 7. Компенсация реактивной мощности 8. Расчет силовой электрической сети цеха 9. Расчет токов короткого замыкания 9.1. Общие положения 9.2. Расчет трехфазных токов короткого замыкания 9.3. Расчет однофазных токов короткого замыкания 10. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры 11. Выбор и проверка аппаратуры ячейки РУ – 10 кВ и высоковольтного кабеля 12. Расчет заземляющих устройств Введение Целью комплексного курсового проекта является овладение методикой и приобретение навыков проектирования систем внутрицехового электроснабжения с решением всего комплекса соответствующих вопросов. Задачами курсового проекта являются: - Выбор и расчет принципиальной схемы электроснабжения цеха - Расчет электрических нагрузок - Расчет электрического освещения цеха - Выбор основного электрооборудования (ЭО) и силовых трансформаторов - Расчет токов короткого замыкания - Выбор и проверка аппаратов защиты и автоматики - Решение вопросов охраны труда и техники безопасности. Перед нами стоит задача выбора такого решения, которое, с одной стороны, отвечало бы действующим правилам устройства электроустановок, правилам технической эксплуатации и техники безопасности и, с другой стороны, отличалось бы оптимальными техническими и экономическими показателями. 1. Исходные данные для проектирования. Цех относится ко второй категории надежности. Для электроприемников второй категории электроснабжение должно выполняться от двух источников питания. Установленные мощности электроприемников приведены в «сводной ведомости электрооборудования цеха» . Габариты цеха 152м. 80м, общая площадь S=12160м2.
Расчетная часть проекта. Ведомость составлена на основании исходных данных. Тип неизвестного электрооборудования выбран по [2…4] на основании сведений о технологическом оборудовании. Пример: Для рафинера поз. 1 выбирается двигатель, EC355S136 имеющий: кВт А Для остальных электроприемников выбор и расчет произведен аналогично. Результаты сведены в сводную ведомость электрооборудования цеха. 2. Сводная ведомость электрооборудования цеха. № Наименование ЭО № на схеме Установленная мощность, кВт Тип эО Номинальные параметры ЭО Рном, кВт Iном,А 1 Рафинер двух дисковый 1-18 160 EC355S136 160 0,95 0,89 288 2 Бак смесительный с мешалкой 19-21 2,2 СGE "CFII2M6"-Р33-VI 3 0,81 0,8 7 3 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 22-36 17 19R02-71 18,5 0,9 0,86 36 4 Сгуститель шаберный 37-48 7 А02-52-4 7,5 0,88 0,85 15 5 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 49-63 160 АО/02-4м 160 0,95 0,89 288 6 Фильтр дисковый для оборота воды сгустителя 64-72 4 5АМ112МВ6 4 0,82 0,81 9 7 Бачек расходный для латекса 73-74 2,2 76А 02-32-6 3 0,81 0,8 7 8 Бачек расходный для салициланилида 75-76 2,2 76А 02-32-6 3 0,81 0,8 7 9 Бачек расходный для раствора глинозема 77-78 2,2 76А 02-32-6 3 0,81 0,8 7 10 Бачек расходный для суспензии каолина 79-80 2,2 76А 02-32-6 3 0,81 0,8 7 11 Бачек расходный для краски 81-83 2,2 76А 02-32-6 3 0,81 0,8 7 12 Бачек расходный для парафиновой эмульсии 84-86 2,2 76А 02-32-6 3 0,81 0,8 7 13 Бачек расходный для клея 87-89 2,2 76А 02-32-6 3 0,81 0,8 7 14 Бачек расходный для мочевиноформальдегидной смолы 90-92 2,2 76А 02-32-6 3 0,81 0,8 7 15 Насос дозирующий 93-112 31 5А200М4 37 0,92 0,85 72 16 Кран мостовой 113 55 5АМН25056 55 0,93 0,83 108 17 Вентиляция 114-123 7,5 5АМ112М2 7,5 0,88 0,89 15 3. Выбор напряжения цеховой электросети. Цеховые электрические сети до 1000 В выполняются на следующие стандартные напряжения трёхфазного переменного тока: 220, 380 и 660 В. Использование напряжения 220 В для питания электродвигателей экономически не оправдано ввиду больших потерь электроэнергии и большого расхода цветного металла.
Напряжение 220 В, как фазное напряжение, в сетях 380/220 В применяется для цепей освещения, питания маломощных однофазных электродвигателей и нагревательных приборов. Самое широкое применение для питания электродвигателей в системах ЭПП получило напряжение 380 В, которое используется также в системах с заземлённым проводом для питания осветительных установок. Система 380/220 В удовлетворяет основным условиям питания потребителей: а) возможности совместного питания осветительных установок и электродвигателей; б) относительно низкому напряжению между «землёй» и фазой (220 В). Для уменьшения потерь электрической энергии в цеховых сетях следует применять напряжение 380 В. Напряжение 660 В обладает рядом преимуществ по сравнению с напряжением 380 В: 1) на сооружение цеховых сетей напряжением 660 В расходуется меньше цветного металла; 2) потери электроэнергии в сетях 660 В меньше, чем в сетях 380 В; 3) двигатели, изготовленные на напряжение 660 В, можно использовать в сетях 380 В, переключив обмотку двигателя со «звезды» на «треугольник»; 4) двигатели мощностью до 600-700 кВт, изготовленные на напряжение 660 В, имеют лучшие технико-экономические показатели по сравнению с такими же по мощности двигателями на напряжение 6 кВ при питании непосредственно от шин подстанции; 5) на напряжение 660 В можно применять более мощные цеховые трансформаторы (до 2500кВА). Напряжение 660 В наряду с преимуществами имеет и следующие недостатки: 1) для питания осветительной нагрузки в сетях 660 В надо устанавливать специальные трансформаторы 0,66/0,22 кВ. 2) для измерительных цепей напряжения необходимо устанавливать трансформаторы напряжения 660/100 В. В связи с вышеизложенным принимаем решение использовать напряжение цеховой электросети 380/220 В. 4. Разработка принципиальной схемы внутрицехового электроснабжения. Цеховые сети распределения электроэнергии должны: 1) Обеспечить необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии. 2) Быть удобными и безопасными в эксплуатации 3) Иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа. Системы цеховых сетей делят на магистральные и радиальные. Линию цеховой электрической сети, отходящую от распределительного устройства (РУ) низкого напряжения цеховой ТП, предназначенную для питания отдельных наиболее мощных приемников электроэнергии и распределительной сети цеха, называют главной магистральной линией (или главной магистралью). Распределительные магистрали предназначены для питания приемников малой и средней мощности, равномерно распределенных вдоль линий магистрали. Такие схемы выполняются с помощью комплектных распределительных шинопроводов серии ШРА на токи 630 А. Питание их осуществляется от главных магистральных или РУ низшего напряжения цеховой подстанции. С учетом мощности электроприемников и их расположения в данном цехе используется смешанная схема внутрицехового электроснабжения с использованием ШМА, отходящих ШРА, а также радиальных линий, отходящих от РУ низшего напряжения ТП и питающих распределительные пункты, расположенные в центре электрических нагрузок. 5. Расчет электрических нагрузок. 5.1 Общие положения. Данный расчет необходим для выбора числа и мощности силовых трансформаторов, мощности и места установки компенсирующих устройств (КУ), для выбора токоведущих элементов по условию допустимого нагрева, определения потерь мощности, напряжения и выбора защиты. Основной метод расчета – метод упорядоченных диаграмм. Для цеховой электрической сети расчет проводится на трех уровнях электроснабжения. I. Уровень – линии от отдельных электроприемников до РП или шинопровода, к которому они подключены. II. Уровень – линии до ТП, магистральные (ШМА) и распределительные (ШРА) III. Уровень – шины низкого напряжения цеховой ТП. 5.2.Расчет нагрузки 1ого уровня электроснабжения. Расчет нагрузки первого уровня необходим для выбора проводов и кабелей идущих от отдельных электроприемников до РП или шинопроводов. Для электроприемников работающих в длительном режиме: ; - коэффицент загрузки по активной мощности. где Рф – фактическая мощность потребителя. ; . Для приемников питающихся в повторно кратковременном режиме (ПКР): ; где ПВ – продолжительность включения. ; . Пример расчета: Электроприемник №93 (Насос дозирующий). кВт кВт Электроприемник №113 (Кран мостовой) кВт кВт Для остальных электроприемников расчет произведен аналогично. Результаты сведены в таблицу №1. Таблица №1 Наименование ЭО №п/п Рф, кВт Тип ЭО Кз Рм1, кВт Qм1, квар Iм1, А Рафинер двух дисковый 1-18 160 EC355S136 0,512 1,00 160,00 81,97 273,14 Бак смесительный с мешалкой 19-21 2,2 СGE "CFII2M6"-Р33-VI 0,750 0,73 2,20 1,65 4,18 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 22-36 2,2 19R02-71 0,593 0,92 17,00 10,09 30,03 Сгуститель шаберный 37-48 0,75 А02-52-4 0,620 0,93 7,00 4,34 12,51 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 49-63 0,75 АО/02-4м 0,512 1,00 160,00 81,97 273,14 Фильтр дисковый для оборота воды сгустителя 64-72 2,2 5АМ112МВ6 0,724 1,00 4,00 2,90 7,50 Бачек расходный для латекса 73-74 2,2 76А 02-32-6 0,750 0,73 2,20 1,65 4,18 Бачек расходный для салициланилида 75-76 2,2 76А 02-32-6 0,750 0,73 2,20 1,65 4,18 Бачек расходный для раствора глинозема 77-78 2,2 76А 02-32-6 0,750 0,73 2,20 1,65 4,18 Бачек расходный для суспензии каолина 79-80 31 76А 02-32-6 0,750 0,73 2,20 1,65 4,18 Бачек расходный для краски 81-83 2,2 76А 02-32-6 0,750 0,73 2,20 1,65 4,18 Бачек расходный для парафиновой эмульсии 84-86 7 76А 02-32-6 0,750 0,73 2,20 1,65 4,18 Бачек расходный для клея 87-89 4 76А 02-32-6 0,750 0,73 2,20 1,65 4,18 Бачек расходный для мочевиноформальдегидной смолы 90-92 160 76А 02-32-6 0,750 0,73 2,20 1,65 4,18 Насос дозирующий 93-112 17 5А200М4 0,620 0,84 31,00 19,21 55,41 Кран мостовой 113 7,5 5АМН25056 0,672 1,00 27,50 18,48 50,34 Вентиляция 114-123 55 5АМ112М2 0,512 1,00 7,50 3,84 12,80 5.3. Расчет нагрузки 2ого уровня электроснабжения. Расчет нагрузки второго уровня необходим для выбора ШР, кабелей соединяющих ШР с цеховой ТП и кабелей соединяющих РП с цеховой ТП. На втором уровне расчетная нагрузка определяется по методу упорядоченных диаграмм.
1 Определяется среднесменная мощность каждого электроприемника: Где Ku – коэффициент использования отдельного электроприемника, – среднесменный коэффициент реактивной мощности отдельного электроприемника. 2 Определяется общая среднесменная нагрузка: ; 3 Определяется Кигр – коэффициент использования группы электроприемников: 4 Определяется nэ – такое число одинаковых по режиму работы и мощности электроприемников, которое создает такой же максимум нагрузки, как и n реальных, разнородных (различных) по режиму работы и мощности приемников. 5 По Кигр и nэ (по графикам в [1]) определяется Км – коэффициент максимума по активной мощности Кмq=1 при nэ >10 и Кмq=1,1 при nэ Кмq – коэффициент максимума по реактивной мощности, принимается равным 1 при nэ >10 и 1,1 – при nэ Определяется нагрузка второго уровня: Пример расчета: Расчет нагрузки второго уровня ШРА1: Для электроприемника №1 (Рафинер двухдисковый): кВт Аналогично проводим расчет для других электроприемников. Результаты расчетов сведены в таблицу 2. Таблица №2 Наименование ЭО № п/п Кол-во Рном, кВт Ки соsfсм tgfсм Рсм Qсм nЭ Км Рм2 Qм2 Sм2 Iм2 одного Сумма ШРА1 Рафинер двух дисковый 1-9 9 160 1440 0,7 0,8 0,75 936 702 Итого по ШРА1 9 1440 0,7 936 702 9 1,14 1067,04 772,20 1317,14 2001 ШРА2 Сгуститель шаберный 37-48 12 7,5 90 0,6 0,8 0,75 54 40,5 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 22-36 15 18,5 277,5 0,4 0,5 1,73 111 192,03 Бак смесительный с мешалкой 19-21 3 3 9 0,7 0,8 0,75 5,85 4,3875 Итого по ШРА2 30 376,5 0,5 170,85 236,92 24 1,26 215,271 236,92 320,11 486 ШРА3 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 54,55,56,59, 60,61,62,63 8 160 1280 0,4 0,5 1,73 512 885,76 Итого по ШРА3 8 1280 0,4 512,00 885,76 8 1,26 645,12 974,34 1168,55 1775 ШРА4 Рафинер двух дисковый 10-18 9 160 1440 0,7 0,8 0,75 936 702 Итого по ШРА4 9 1440 0,7 936,00 702,00 9 1,14 1067,04 772,20 1317,14 2001 ШРА5 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 49,50,51,52, 53,57,58 7 160 1120 0,4 0,5 1,73 448 775,04 Итого по ШРА3 7 1120 0,4 448,00 775,04 7 1,26 564,48 852,54 1022,48 1554 РП1 Вентиляция общая 114-123 10 7,5 75 0,8 0,92 0,43 60 25,8 Кран мостовой 113 1 55 55 0,2 0,55 1,52 8,8 13,376 Итого по РП1 11 130 0,5 68,8 39,176 5 1,57 108,016 43,09 116,29 177 РП2 Бачек расходный для латекса 73-74 2 3 6 0,8 0,92 0,43 4,8 2,064 Бачек расходный для салициланилида 75-76 2 3 6 0,8 0,92 0,43 4,8 2,064 Бачек расходный для раствора глинозема 77-78 2 3 6 0,8 0,92 0,43 4,8 2,064 Бачек расходный для суспензии каолина 79-80 2 3 6 0,8 0,92 0,43 4,8 2,064 Бачек расходный для краски 81-83 3 3 9 0,8 0,92 0,43 7,2 3,096 Бачек расходный для парафиновой эмульсии 84-86 3 3 9 0,8 0,92 0,43 7,2 3,096 Бачек расходный для клея 87-89 3 3 9 0,8 0,92 0,43 7,2 3,096 Бачек расходный для мочевиноформальдегидной смолы 90-92 3 3 9 0,8 0,92 0,43 7,2 3,096 Вентиляция общая 120-121 2 7,5 15 0,6 0,8 0,75 9 6,75 Итого по РП2 22 75 0,8 57,00 27,39 19 1,06 60,42 27,39 66,34 101 РП3 Насос дозирующий 93-112 20 37 740 0,9 0,6 1,33 629 836,57 Вентиляция общая 122-123 2 7,5 15 0,6 0,8 0,75 9 6,75 Итого по РП3 22 755 0,8 638,00 843,32 21 1,06 676,28 843,32 1080,99 1642 РП4 Фильтр дисковый для оборота воды сгустителя 64-72 9 4 36 0,6 0,8 0,75 21,6 16,2 Итого по РП4 9 36 0,6 21,60 16,20 9 1,26 27,216 17,82 32,53 49 Итого (без учета освещения) 127 6652,5 3788,25 4227,80 4430,88 4539,82 5.4. Расчет электрической части осветительных установок цеха. На промышленных предприятиях около 10% потребляемой электрической энергии затрачивается на электрическое освещение. Правильное выполнение осветительных установок способствует рациональному использованию электроэнергии, улучшению качества выпускаемой продукции, повышению производительности труда, уменьшению количества аварий случаев травматизма, снижению утомляемости рабочих.
Проектирование осветительных установок заключается в разработке светотехнического и электрического разделов проекта. В светотехническом разделе решаются следующие задачи: выбирают типы источников света и светильников, намечают наиболее целесообразные высоты установки светильников и их размещение. Электрическая часть проекта включает в себя выбор схемы питания осветительной установки, сечения и марки проводов и способы прокладки сети. Светотехнический раздел: Освещение цеха: где Н - общая высота цеха, hc – высота свеса светильников, hp – высота рабочей поверхности. Для цеха необходимо знать: Рп=50% - коэффициент отражения потолка; Рс=30% - коэффициент отражения стен; Рр=10% - коэффициент отражения пола. По условиям окружающей среды выбираем тип светильника (загрязнённость атмосферы, влажность и агрессивность воздуха) С35 ДРЛ с разрядной металлогалогеной лампой высокого давления ДРИ-400 Норма освещённости для данного помещения (Еmin=300лк) Расчет: 1) Определяем высоту подвеса светильников над рабочей поверхностью: 2) Определяем индекс помещения: 3) С учетом i, Рп, Рс, Рр и типа выбранных светильников по [9] находим h - коэффициент использования светового потока h=99%. 4 – С учетом выбранных ламп по [9] определяем их световой поток Фл=36500лм. 5 – Определяем количество светильников: где Кз – коэффициент запаса (Кз=1,8); z – коэффициент неравномерности освещения (z=2); Кg - коэффициент затенения (Кg=1); ni – число ламп в светильнике (ni=1). Аварийное освещение: При аварийном освещении освещенность на рабочих поверхностях должна оставаться не менее 5% от освещенности, установленной для рабочего освещения. Для аварийного освещения берем люминесцентные лампы ЛБ-80 и светильники ПВЛМ 2*80. 1) h=7м 2) i=7,5 3) h=99% 4) Фл=4200 5) Электрический раздел: От осветительного щита будет отходить 7 линий. Каждая линия будет питать по 52 ламп. Для одной линии: Выбираем провод ВВГ сечением 2*25мм2 Iдд=134А Для остальных линий берем такие же провода. Выбираем кабель который будет соединять выбранный щит с ЦТП: Берем кабель типа: ВВГ – 4*150+1*70, Iдд=370А Аналогичный расчет проводим для аварийного освещения. От щита будет отходить 3 линий. Каждая линия будет питать по 22 ламп. Выбираем провод ВВГ сечением 2*2,5 мм2 Iдд=33А Для остальных линий берем такие же провода. Выбираем кабель который будет соединять выбранный щит с ЦТП: Берем кабель типа: ВВГ сечением 4*6+1*4 мм2 Iдд=49А 5.5. Расчет нагрузки 3его уровня электроснабжения. Расчет нагрузки третьего уровня необходим для выбора мощности силового трансформатора (цехового). ; ; . где - Справочный коэффициент учитывающий избыточность технологического оборудования. По [1] принимаем равным В цехе 365 светильников с лампами ДРИ 400. Кс – коэффициент спроса осветительной нагрузки, по [1] принимаем Кс=1 Кпра – коэффициент учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА). Для ламп ДРИ 400 Кпра=1,15; . Из таблицы 2: 5.6. Определение пиковых нагрузок. Пиковая нагрузка обусловлена пуском электродвигателей и кратковременными эксплуатационными КЗ, например, при электросварке. Расчет пиковых нагрузок необходим для выбора защитной аппаратуры и проверке электрической сети по потере напряжения. Для отдельно стоящего электродвигателя: где, Кп – коэффициент кратности пускового тока. Для группы электродвигателей: где, - максимальный пусковой ток электродвигателя в группе, - расчетный ток группы,
- номинальный ток двигателя с максимальным пусковым током. - коэффициент спроса.
Пример расчета: Для электроприемника №1: Iном=288 А; Кп=6,5. Для группы электроприемников (ШРА 2) : ; ; ; ; ; Аналогично проводим расчет для других электроприемников. Результаты расчетов сведены в таблицу 3. Таблица №3 Наименование ЭО № п/п Iном, А Кп Iпуск Iп.гр. ШРА1 Рафинер двух дисковый 1-9 288 6,5 1869 Итого по ШРА1 2,17 3657 ШРА2 Сгуститель шаберный 37-48 15 5 76 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 22-36 36 5,5 200 Бак смесительный с мешалкой 19-21 7 5 35 Итого по ШРА2 1,67 665 ШРА3 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 54,55,56,59, 60,61,62,63 288 6,5 1869 Итого по ШРА3 6,5 3499 ШРА4 Рафинер двух дисковый 10-18 288 6,5 1869 Итого по ШРА4 6,5 3657 ШРА5 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 49,50,51,52, 53,57,58 288 6,5 1869 Итого по ШРА5 6,5 3499 РП1 Вентиляция общая 114-123 15 5 73 Кран мостовой 113 108 6,5 704 Итого по РП1 5,75 790 РП2 Бачек расходный для латекса 73-74 7 5 35 Бачек расходный для салициланилида 75-76 7 5 35 Бачек расходный для раствора глинозема 77-78 7 5 35 Бачек расходный для суспензии каолина 79-80 7 5 35 Бачек расходный для краски 81-83 7 5 35 Бачек расходный для парафиновой эмульсии 84-86 7 5 35 Бачек расходный для клея 87-89 7 5 35 Бачек расходный для мочевиноформальдегидной смолы 90-92 7 5 35 Вентиляция общая 120-121 15 5 73 Итого по РП2 5,00 164 РП3 Насос дозирующий 93-112 72 6 431 Вентиляция общая 122-123 15 5 73 Итого по РП3 6,0 2009 РП4 Фильтр дисковый для оборота воды сгустителя 64-72 9 5 46 Итого по РП4 88 6. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов, типа и места установки цеховой трансформаторной подстанции. Тип трансформаторов цеховых ТП определяется условиями их установки и состояния окружающей среды. Число трансформаторов зависит от категорийности нагрузки. Трансформаторы, как правило, принимаются комплектного исполнения (КТП). Тип и место расположения КТП определяются характером окружающей среды и планировкой цеха.
Выбор мощности трансформатора осуществляется по расчетной мощности В цехе преобладают нагрузки II категорий, вследствие чего выбираем двух трансформаторную КТП. N – число трансформаторов; K3 – коэффициент загрузки трансформатора. Принимаем SНОМ Т= 4000 кВА Каждый из них при нормальном режиме работы будет загружен на: Выбираем трансформатор: ТМ-4000/10. ΔРхх = 6,7 кВт, ΔРк3 = 33,5 кВт, Iхх = 1%, Uк3 = 7,5%. Расчёт места установки цеховой трансформаторной подстанции м ; м ; Для нормального прохождения технического процесса подстанция не может быть установлена в расчетном месте. Располагаем подстанцию в месте удобном для эксплуатации и обслуживания. 7. Компенсация реактивной мощности. Одним из основных вопросов, решаемых при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий, является вопрос о компенсации реактивной мощности. Передача значительного количества реактивной мощности из энергосистемы к потребителям нерациональна по следующим причинам: возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью и дополнительные потери напряжения в питающих сетях. Мощность компенсирующих устройств (КУ), устанавливаемых на предприятии или в цехе, определяется по технико-экономическим условиям. 1. Определяем необходимость установки КУ и их мощность. К – коэффициент, учитывающий несовпадение по времени наибольших активной нагрузки энергосистемы и реактивной нагрузки промышленного предприятия. К=(0,7-1). QЭ – реактивная мощность, выдаваемая энергосистемой предприятию. tgφЭ – коэффициент реактивной мощности энергосистемы. (tgφЭ = 0,4) РМ – расчетная нагрузка цеха (PМ3), PМ3 = 3577,3 кВт. QМ – расчетная реактивная мощность (QМ3), QМ3 = 3886,3 кВар. кВар 2. Определение мощности компенсирующих устройств в сети напряжением до 1000 В. Определяем реактивную мощность, которую можно передавать через выбранный трансформатор: QНБК = QНБК1 + QНБК2 QНБК1 – мощность батареи конденсаторов, которая рассчитывается из условия минимального числа трансформаторов. QНБК2 – мощность батареи конденсаторов, которая определяется из условия минимальных потерь активной мощности в электрических сетях. QНБК1 = QМ3-QТ = 3886,3-4308,47 =-422,17 кВар γ - расчетный справочный коэффициент, γ=0,6. кВар=0 QНБК = -422,17+(-491,5)=-913,7 кВар=0 На стороне 0,4 кВ компенсирующие устройства устанавливать не требуется. 3. Определение мощности компенсирующих устройств в сети напряжением 10 кВ. QБК10 = QКУ + ΔQr – QНБК ΔQТ – потери реактивной мощности в трансформаторе цеховой ТП. QБК10 = QКУ + – QНБК = 1678,12+563,14-0 = 2241,26 кВар В качестве компенсирующего устройства на стороне 10 кВ принимаем к установке одну батарею УКЛ2-10,5-1800 с номинальной мощность 1800 кВар и одну батарею УКЛ2-10,5-450 с номинальной мощность 450 кВар. Установку компенсирующих устройств осуществляем на распределительной подстанции БКФ. Мощность трансформатора после компенсации реактивной мощности составит: Выбранный ранее трансформатор мощностью 4000 кВА подходит. 8. Расчет силовой электрической сети цеха. Выбор типа и марки проводников цеховой электросети и способ их прокладки производится с учетом типа электроприемников их мощности и расчетов работы, условий окружающей среды. Сеть выполнена шинопроводами и распределительными пунктами. Проводка к приёмникам выполнена кабелем и проводами в трубах во избежание механических повреждений, так как это может вызвать пожар. Используем провода марки АВВГ, т.к этот провод дешёвый, распространённый и предназначен для прокладки в трубах в помещениях с сухой пожароопасной средой для питания электроприёмников малой и средней мощности. Выбор производим на основе условий: где, Iраб.мах - максимальный рабочий ток линии, Imj - рабочий ток соответствующего уровня. Проверка по допустимой потере напряжения производится по формуле: Результаты расчета сведены в таблицу 4. Таблица 4. Наименование участка, Тип РП Марка Способ Сечение и число Iдд, Iр, Iпик, r, x, L, R, X, ΔUр, ΔUп, R X номер электроприёмника или марка ШР проводника прокладки жил (кв.мм) А А А мОм/м мОм/м м мОм мОм В В Приемники подключенные к ШМА1 Рафинер двух дисковый 1-9 АВВГ в полу 3*185+1*95 275 273 1869 2,4 0,084 4 9,6 0,336 3,81 59,44 0,98 7,77 ШМА1: ШМА68П А по стене 2500 2001 3657 0,02 0,02 68 1,36 1,36 1,56 3,05 Приемники подключенные к ШРА2 Сгуститель шаберный 37-48 АВВГ в полу 4*2,5 19 13 76 12,5 0,104 5 62,5 0,52 0,43 5,58 0,27 2,06 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 22-36 АВВГ в полу 3*8+1*4 40 30 200 5,13 0,091 5 25,65 0,455 0,43 6,00 0,28 2,22 Бак смесительный с мешалкой 19 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 13 162,5 1,352 0,35 6,69 0,22 2,47 Бак смесительный с мешалкой 20 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 15 187,5 1,56 0,40 7,72 0,26 2,86 Бак смесительный с мешалкой 21 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 17 212,5 1,768 0,46 8,75 0,29 3,24 ШРА2: ШРА73 А на колоннах 630 486 665 0,1 0,13 100 10 13 3,27 4,73 Приемники подключенные к ШМА3 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 54,55,56,59, 60,61,62,63 АВВГ в полу 3*185+1*95 275 273 1869 2,4 0,084 5 12 0,42 2,37 46,26 1,22 9,72 ШМА1: ШМА68П А на колоннах 2500 1775 3499 0,02 0,02 19 0,38 0,38 0,38 0,81 Приемники подключенные к ШМА4 Рафинер двух дисковый 10-18 АВВГ в полу 3*185+1*95 275 273 1869 2,4 0,084 4 9,6 0,336 5,87 91,67 0,98 7,77 ШМА1: ШМА68П А по стене 2500 2001 3657 0,02 0,02 68 1,36 1,36 1,56 3,05 Приемники подключенные к ШРА5 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 49,50,51,52, 53,57,58 АВВГ в полу 3*185+1*95 275 273 1869 2,4 0,084 5 12 0,42 1,47 35,51 1,22 9,72 ШМА5 ШМА4-1650 А на колоннах 1600 1554 3499 0,03 0,014 19 0,57 0,266 0,34 0,95 Приемники подключенные к РП1 Вентиляция общая 114 АВВГ в потолке 4*2,5 19 13 73 12,5 0,104 52 650 5,408 0,89 28,73 3,06 20,48 Вентиляция общая 115 АВВГ в потолке 4*2,5 19 13 73 12,5 0,104 26 325 2,704 0,44 14,37 1,53 10,24 Вентиляция общая 116 АВВГ в потолке 4*2,5 19 13 73 12,5 0,104 46 575 4,784 0,79 25,42 2,71 18,11 Вентиляция общая 117 АВВГ в потолке 4*2,5 19 13 73 12,5 0,104 84 1050 8,736 1,44 46,42 4,94 33,08 Вентиляция общая 118 АВВГ в потолке 4*2,5 19 13 73 12,5 0,104 61 762,5 6,344 1,04 33,71 3,59 24,02 Вентиляция общая 119 АВВГ в потолке 4*2,5 19 13 73 12,5 0,104 80 1000 8,32 1,37 44,21 4,71 31,50 Кран мостовой 113 ШТМ 76 по стене 40*3 115 50 704 0,21 0,21 160 33,6 33,6 0,07 20,32 0,24 14,48 Итого по РП1 ПР11А-1085-21УЗ 250 177 790 Приемники подключенные к РП2 Бачек расходный для латекса 73 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 8 100 0,832 0,13 2,64 0,14 1,52 Бачек расходный для латекса 74 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 16 200 1,664 0,27 5,27 0,28 3,05 Бачек расходный для салициланилида 75 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 34 427,5 3,5568 0,57 11,27 0,59 6,51 Бачек расходный для салициланилида 76 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 34 422,5 3,5152 0,56 11,13 0,58 6,43 Бачек расходный для раствора глинозема 77 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 4 50 0,416 0,07 1,32 0,07 0,76 Бачек расходный для раствора глинозема 78 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 17 207,5 1,7264 0,28 5,47 0,29 3,16 Бачек расходный для суспензии каолина 79 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 25 312,5 2,6 0,42 8,24 0,43 4,76 Бачек расходный для суспензии каолина 80 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 34 425 3,536 0,57 11,20 0,59 6,47 Бачек расходный для краски 81 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 9 107,5 0,8944 0,14 2,83 0,15 1,64 Бачек расходный для краски 82 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 16 193,75 1,612 0,26 5,11 0,27 2,95 Бачек расходный для краски 83 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 29 360 2,9952 0,48 9,49 0,50 5,48 Бачек расходный для парафиновой эмульсии 84 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 38 475 3,952 0,63 12,52 0,66 7,23 Бачек расходный для парафиновой эмульсии 85 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 14 175 1,456 0,23 4,61 0,24 2,67 Бачек расходный для парафиновой эмульсии 86 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 24 295 2,4544 0,39 7,77 0,41 4,49 Бачек расходный для клея 87 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 31 387,5 3,224 0,52 10,21 0,54 5,90 Бачек расходный для клея 88 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 39 487,5 4,056 0,65 12,85 0,67 7,42 Бачек расходный для клея 89 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 20 250 2,08 0,33 6,59 0,35 3,81 Бачек расходный для мочевиноформальдегидной смолы 90 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 30 375 3,12 0,50 9,88 0,52 5,71 Бачек расходный для мочевиноформальдегидной смолы 91 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 38 475 3,952 0,63 12,52 0,66 7,23 Бачек расходный для мочевиноформальдегидной смолы 92 АВВГ в полу 4*2,5 19 4 35 12,5 0,104 45 562,5 4,68 0,75 14,82 0,78 8,57 Вентиляция общая 120 АВВГ в потолке 4*2,5 19 13 73 12,5 0,104 14 175 1,456 0,79 9,54 0,82 5,51 Вентиляция общая 121 АВВГ в потолке 4*2,5 19 13 73 12,5 0,104 36 450 3,744 2,04 24,53 2,12 14,18 Итого по РП2 ПР11А-1085-22УЗ 250 101 164 Приемники подключенные к РП3 Насос дозирующий 93 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 5 12 0,42 0,34 5,01 0,24 2,24 Насос дозирующий 94 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 11 26,4 0,924 0,76 11,02 0,52 4,93 Насос дозирующий 95 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 19 45,6 1,596 1,31 19,03 0,90 8,52 Насос дозирующий 96 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 15 36 1,26 1,03 15,03 0,71 6,73 Насос дозирующий 97 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 20 48 1,68 1,38 20,04 0,95 8,97 Насос дозирующий 98 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 22 52,8 1,848 1,52 22,04 1,05 9,87 Насос дозирующий 99 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 25 60 2,1 1,72 25,05 1,19 11,21 Насос дозирующий 100 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 28 67,2 2,352 1,93 28,05 1,33 12,56 Насос дозирующий 101 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 31 74,4 2,604 2,13 31,06 1,47 13,90 Насос дозирующий 102 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 34 81,6 2,856 2,34 34,06 1,62 15,25 Насос дозирующий 103 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 10 24 0,84 0,69 10,02 0,48 4,49 Насос дозирующий 104 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 13 31,2 1,092 0,90 13,02 0,62 5,83 Насос дозирующий 105 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 16 38,4 1,344 1,10 16,03 0,76 7,18 Насос дозирующий 106 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 19 45,6 1,596 1,31 19,03 0,90 8,52 Насос дозирующий 107 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 22 52,8 1,848 1,52 22,04 1,05 9,87 Насос дозирующий 108 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 25 60 2,1 1,72 25,05 1,19 11,21 Насос дозирующий 109 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 28 67,2 2,352 1,93 28,05 1,33 12,56 Насос дозирующий 110 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 31 74,4 2,604 2,13 31,06 1,47 13,90 Насос дозирующий 111 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 34 81,6 2,856 2,34 34,06 1,62 15,25 Насос дозирующий 112 АВВГ в полу 3*16+1*10 60 55 431 2,4 0,084 37 88,8 3,108 2,55 37,07 1,76 16,60 Вентиляция общая 122 АВВГ в потолке 4*2,5 19 13 73 12,5 0,104 18 225 1,872 1,54 15,83 1,06 7,09 Вентиляция общая 123 АВВГ в потолке 4*2,5 19 13 73 12,5 0,104 36 450 3,744 3,07 31,66 2,12 14,18 Итого по РП3 ПР8501А-3 1800 1642 2009 Приемники подключенные к РП4 Фильтр дисковый для оборота воды сгустителя 64 АВВГ в потолке 4*2,5 19 8 46 12,5 0,104 42 525 4,368 4,90 85,50 1,32 10,40 Фильтр дисковый для оборота воды сгустителя 65 АВВГ в потолке 4*2,5 19 8 46 12,5 0,104 30 375 3,12 3,50 61,07 0,94 7,43 Фильтр дисковый для оборота воды сгустителя 66 АВВГ в потолке 4*2,5 19 8 46 12,5 0,104 18 225 1,872 2,10 36,64 0,57 4,46 Фильтр дисковый для оборота воды сгустителя 67 АВВГ в потолке 4*2,5 19 8 46 12,5 0,104 32 400 3,328 3,74 65,14 1,01 7,92 Фильтр дисковый для оборота воды сгустителя 68 АВВГ в потолке 4*2,5 19 8 46 12,5 0,104 21 262,5 2,184 2,45 42,75 0,66 5,20 Фильтр дисковый для оборота воды сгустителя 69 АВВГ в потолке 4*2,5 19 8 46 12,5 0,104 8 100 0,832 0,93 16,29 0,25 1,98 Фильтр дисковый для оборота воды сгустителя 70 АВВГ в потолке 4*2,5 19 8 46 12,5 0,104 32 400 3,328 3,74 65,14 1,01 7,92 Фильтр дисковый для оборота воды сгустителя 71 АВВГ в потолке 4*2,5 19 8 46 12,5 0,104 21 262,5 2,184 2,45 42,75 0,66 5,20 Фильтр дисковый для оборота воды сгустителя 72 АВВГ в потолке 4*2,5 19 8 46 12,5 0,104 8 100 0,832 0,93 16,29 0,25 1,98 Итого по РП4 ПР11А-1085-21УЗ 250 49 88 до РП1: ААШв в полу 4*95 177 177 790 0,405 0,064 10 4,05 0,64 0,29 1,40 до РП2: ААШв в полу 4*35 110 101 164 0,549 0,065 44 24,156 2,86 0,96 1,73 до РП3: АВБбШнг в полу 1*800 1750 1642 2009 0,037 0,012 66 2,442 0,792 1,45 2,23 до РП4: АВБбШнг в полу 3*10+1*6 50 49 88 3,84 0,088 56 215,04 4,928 3,71 8,22 до ШМА1 ВБбШнг в полу 1*800 2100 2001 3657 0,053 0,024 83 4,399 1,992 3,90 7,65 до ШРА2 АВБбШнг в полу 1*240 515 486 665 0,16 0,039 57 9,12 2,223 1,56 2,70 до ШРА3 ВБбШнг в полу 1*800 2100 1775 3499 0,053 0,024 54 2,862 1,296 1,94 4,76 до ШМА4 ВБбШнг в полу 1*800 2100 2001 3657 0,053 0,024 128 6,784 3,072 6,01 11,79 до ШРА5 АВБбШнг в полу 1*800 1750 1554 3499 0,037 0,012 62 2,294 0,744 1,21 3,65 9. Расчет токов короткого замыкания. 9.1. Общее положение Расчёт токов короткого замыкания необходим для выбора коммутационных и защитных аппаратов. Для этих целей рассчитываем токи трёхфазного и однофазного КЗ в характерных точках (шины 0,4 кВ, РП и шинопроводы, отдельные потребители).
Сопротивление системы рассчитывается по формуле: , где Iквн – трехфазный ток К.З. на стороне 10 кВ. Сопротивление трансформатора определяем по формулам: Тогда Тогда, Расчет токов КЗ в сетях напряжение до 1000 В имеет ряд особенностей: учитываются активные и индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой сети, включая сопротивления контактов, токовых катушек электрических аппаратов и т.д.; сопротивление Rд в месте КЗ; влияние электродвигателей, непосредственно связанных с точкой КЗ. 9.2. Расчет трехфазных токов короткого замыкания. Короткое замыкание в точке К1: Для нахождения токов К.З. в данной точке необходимы значения сопротивлений автоматического выключателя QF0. Сначала его необходимо выбрать. Выбор номинального тока QF0 производится по следующей формуле: IнQF0 > 1,4*IнТ , где IнТ - номинальный ток трансформатора. Тогда, получаем расчетный ток IQF0 = А, а номинальный принимаем равным IнQF1=10000 А. Следовательно, из [3] : rQF1 = 0,1 мОм , xQF1 = 0,05 мОм. Сопротивление контактов до точки К1 (от ЦТП до РУ-0,4 ) принимается равным rк = 0,001 мОм. Тогда, получим значения общих сопротивлений: r∑1 = rТ + rQF1 + r к = 0,34+0,1+0,001 = 0,44 мОм, x∑1 = xС + xТ + xQF1 = 0,92+2,98+0,05 = 3,95 мОм, Значение периодической составляющей тока трехфазного К.З. получится следующее: Короткое замыкание в точке К2: Короткое замыкание от РП1 до потребителя 114: Для нахождения токов К.З. в данной точке необходимы значения: Сопротивление контактов до точки К2 принимается равным rк = 0,02мОм. Сопротивления линии: rW114 = 12,5мОм , x W114 = 0,104 мОм Для нахождения токов К.З. в данной точке необходимы значения сопротивлений автоматического выключателя QF2. Предварительно выбираем QF2 с номинальным током IНQF2 =250 А. Из [2] : rQF2 = 1 мОм , xQF2 = 0,45 мОм. Сопротивление контактов до точки К2 (от ЦТП до РП ) принимается равным rк = 0,03 мОм. Тогда, получим значения общих сопротивлений: r∑1 = rТ + rQF1 + rW7 +r к + rкаб + rш + rQF2= 0,34+0,1+2,4+0,02+0,053+0,02+1= 3,93мОм, x∑1 = xС + xТ + xQF1 + xW7 + xш + xкаб + xQF2 = 0,92+2,98+0,05+0,084+0,02+0,024+0,45= 4,53 мОм, Значение периодической составляющей тока трехфазного К.З. получится следующее: Аналогичные расчеты производим для остальных линии. Необходимо также рассчитать токи К.З. у отдельных эл.потребителей. Результаты расчета представлены в таблице 5. В расчетах не учитываются сопротивления предварительно выбранных автоматов. Сопротивление контактов до отдельных электроприемников принимается равным rк = 0,03 мОм. Необходимость учета тока подпитки от электродвигателей можно проверить по условию zвш>1,5∙zт (где zт – полное сопротивление трансформатора, zвш – полное сопротивление между двигателем и точкой К.З.) и Sдв > 0,2∙Sт ном , где Sт ном – мощность силового трансформатора цеха, Sдв – суммарная мощность всех эл. двигателей на конкретном РП. Согласно этим условиям подпитку в данном случае можно не учитывать. 9.3. Расчет однофазных токов короткого замыкания. Из справочника [2] r0Т = 0,64 мОм ; x0Т = 3,46 мОм. Короткое замыкание в точке К1: r∑0 = r0Т + rQF0 + r к =0,64+0,1+0,02 = 0,76 мОм, x∑0 = xС + x0Т + xQF0 = 0,92+3,46+0,05 = 4,43 мОм, Значение периодической составляющей начального тока однофазного К.З. : где r∑1 = r∑2 = 0,44 мОм; x∑1 = x∑2= 3,95 мОм. Сопротивление нулевой последовательности кабелей принимаем r0=10r1, x0=4x1 Результаты расчета представлены в таблице 5. Таблица 5. Точка КЗ № п/п r(3)∑ x(3)∑ r(1)∑ x(1)∑ Расстояние Трехфазное КЗ Однофазное кз. r/x max r/x min rдуги автомат Iном Iрас.ном Iу.эм Iп.о.с Кч действ.зн ударн.ток кудmax действ.зн max действ.зн min Приёмники, подключённые к ШМА1 Рафинер двух дисковый 1 26,76 5,50 168,64 71,66 52 8,45 11,95 1 3,78 3,56 4,87 7,05 12 ВА52-37 400 400 2000 35 1,8 Рафинер двух дисковый 2 26,62 5,36 159,26 64,03 45 8,50 12,03 1 4,04 3,79 4,97 7,21 12 ВА52-37 400 400 2000 35 1,9 Рафинер двух дисковый 3 26,46 5,20 148,54 55,31 37 8,56 12,11 1 4,37 4,08 5,09 7,40 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,0 Рафинер двух дисковый 4 26,30 5,04 137,82 46,59 29 8,62 12,20 1 4,76 4,42 5,22 7,61 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,2 Рафинер двух дисковый 5 26,14 4,88 127,10 37,87 21 8,68 12,28 1 5,22 4,81 5,36 7,82 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,4 Рафинер двух дисковый 6 25,98 4,72 116,38 29,15 13 8,75 12,37 1 5,77 5,26 5,51 8,05 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,6 Рафинер двух дисковый 7 25,82 4,56 105,66 20,43 5 8,81 12,46 1 6,44 5,80 5,67 8,30 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,9 Рафинер двух дисковый 8 25,78 4,52 102,98 18,25 3 8,82 12,48 1 6,62 5,95 5,71 8,37 12 ВА52-37 400 400 2000 35 3,0 Рафинер двух дисковый 9 25,94 4,68 113,70 26,97 11 8,76 12,39 1 5,93 5,39 5,55 8,11 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,7 Приёмники, подключённые к ШРА2 Сгуститель шаберный 37 87,37 15,84 1210,30 513,90 84 2,60 3,68 1 0,53 0,52 5,52 6,53 16 ВА51-35 250 16 80 18 6,5 Сгуститель шаберный 38 86,37 14,54 1162,10 455,90 74 2,64 3,73 1 0,55 0,55 5,94 7,04 16 ВА51-35 250 16 80 18 6,9 Сгуститель шаберный 39 85,37 13,24 1113,90 397,90 64 2,67 3,78 1 0,59 0,58 6,45 7,66 16 ВА51-35 250 16 80 18 7,2 Сгуститель шаберный 40 84,67 12,33 1080,16 357,30 57 2,70 3,82 1 0,61 0,60 6,87 8,16 16 ВА51-35 250 16 80 18 7,5 Сгуститель шаберный 41 83,77 11,16 1036,78 305,10 48 2,73 3,86 1 0,64 0,63 7,51 8,94 16 ВА51-35 250 16 80 18 7,9 Сгуститель шаберный 42 82,87 9,99 993,40 252,90 39 2,77 3,91 1 0,68 0,67 8,30 9,90 16 ВА51-35 250 16 80 18 8,3 Сгуститель шаберный 43 81,97 8,82 950,02 200,70 30 2,80 3,96 1 0,71 0,70 9,29 11,11 16 ВА51-35 250 16 80 18 8,8 Сгуститель шаберный 44 81,07 7,65 906,64 148,50 21 2,84 4,01 1 0,75 0,74 10,60 12,69 16 ВА51-35 250 16 80 18 9,3 Сгуститель шаберный 45 80,27 6,61 868,08 102,10 13 2,87 4,05 1 0,79 0,78 12,14 14,56 16 ВА51-35 250 16 80 18 9,7 Сгуститель шаберный 46 79,37 5,44 824,70 49,90 4 2,90 4,11 1 0,84 0,82 14,59 17,53 16 ВА51-35 250 16 80 18 10,3 Сгуститель шаберный 47 79,57 5,70 834,34 61,50 6 2,89 4,09 1 0,83 0,81 13,96 16,77 16 ВА51-35 250 16 80 18 10,2 Сгуститель шаберный 48 80,37 6,74 872,90 107,90 14 2,86 4,05 1 0,79 0,77 11,92 14,30 16 ВА51-35 250 16 80 18 9,7 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 22 44,72 8,24 857,04 177,37 26 5,08 7,18 1 0,79 0,78 5,43 7,37 16 ВА51-35 250 31 155 18 5,0 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 23 44,02 7,33 823,30 136,77 19 5,17 7,32 1 0,83 0,81 6,01 8,19 16 ВА51-35 250 31 155 18 5,3 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 24 43,22 6,29 784,74 90,37 11 5,29 7,48 1 0,88 0,86 6,88 9,42 16 ВА51-35 250 31 155 18 5,5 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 25 42,42 5,25 746,18 43,97 3 5,40 7,64 1 0,93 0,91 8,09 11,14 16 ВА51-35 250 31 155 18 5,9 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 26 42,62 5,51 755,82 55,57 5 5,37 7,60 1 0,91 0,90 7,74 10,65 16 ВА51-35 250 31 155 18 5,8 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 27 43,42 6,55 794,38 101,97 13 5,26 7,44 1 0,87 0,85 6,63 9,08 16 ВА51-35 250 31 155 18 5,5 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 28 44,22 7,59 832,94 148,37 21 5,15 7,28 1 0,82 0,80 5,83 7,94 16 ВА51-35 250 31 155 18 5,2 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 29 44,92 8,50 866,68 188,97 28 5,05 7,14 1 0,78 0,77 5,29 7,17 16 ВА51-35 250 31 155 18 5,0 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 30 45,72 9,54 905,24 235,37 36 4,94 6,99 1 0,74 0,73 4,80 6,47 16 ВА51-35 250 31 155 18 4,7 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 31 46,62 10,71 948,62 287,57 45 4,83 6,83 1 0,70 0,69 4,36 5,85 16 ВА51-35 250 31 155 18 4,4 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 32 47,32 11,62 982,36 328,17 52 4,74 6,70 1 0,67 0,66 4,07 5,45 16 ВА51-35 250 31 155 18 4,3 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 33 48,12 12,66 1020,92 374,57 60 4,64 6,56 1 0,64 0,63 3,80 5,07 16 ВА51-35 250 31 155 18 4,1 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 34 48,92 13,70 1059,48 420,97 68 4,55 6,43 1 0,61 0,60 3,57 4,74 16 ВА51-35 250 31 155 18 3,9 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 35 49,72 14,74 1098,04 467,37 76 4,45 6,30 1 0,58 0,57 3,37 4,46 16 ВА51-35 250 31 155 18 3,7 Очиститель центробежный для очистки массы после гидроразбивателя 36 50,52 15,78 1136,60 513,77 84 4,36 6,17 1 0,56 0,55 3,20 4,22 16 ВА51-35 250 31 155 18 3,5 Бак смесительный с мешалкой 19 181,37 8,87 2122,70 187,50 24 1,27 1,80 1 0,33 0,32 20,44 22,47 18 ВА51-35 250 16 80 18 4,0 Бак смесительный с мешалкой 20 206,42 9,15 2425,51 195,80 24,5 1,12 1,58 1 0,28 0,28 22,57 24,65 19 ВА51-35 250 16 80 18 3,5 Бак смесительный с мешалкой 21 231,47 9,42 2728,32 204,10 25 1,00 1,41 1 0,25 0,25 24,58 26,70 20 ВА51-35 250 16 80 18 3,1 Приёмники, подключённые к ШМА3 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 54 28,74 5,16 151,90 49,43 31 7,91 11,18 1 4,34 4,05 5,57 7,90 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,0 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 55 28,56 4,98 139,84 39,62 22 7,97 11,26 1 4,77 4,41 5,74 8,14 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,2 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 56 28,38 4,80 127,78 29,81 13 8,02 11,35 1 5,28 4,85 5,91 8,41 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,4 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 59 28,74 5,16 151,90 49,43 31 7,91 11,18 1 4,34 4,05 5,57 7,90 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,0 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 60 28,56 4,98 139,84 39,62 22 7,97 11,26 1 4,77 4,41 5,74 8,14 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,2 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 61 28,38 4,80 127,78 29,81 13 8,02 11,35 1 5,28 4,85 5,91 8,41 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,4 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 62 28,20 4,62 115,72 20,00 4 8,08 11,43 1 5,90 5,36 6,10 8,70 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,7 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 63 28,20 4,62 115,72 20,00 4 8,08 11,43 1 5,90 5,36 6,10 8,70 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,7 Приёмники, подключённые к ШМА4 Рафинер двух дисковый 10 26,16 4,90 128,44 38,96 22 8,68 12,27 1 5,16 4,75 5,34 7,79 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,4 Рафинер двух дисковый 11 26,00 4,74 117,72 30,24 14 8,74 12,36 1 5,70 5,20 5,49 8,02 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,6 Рафинер двух дисковый 12 25,84 4,58 107,00 21,52 6 8,80 12,44 1 6,35 5,73 5,65 8,27 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,9 Рафинер двух дисковый 13 25,76 4,50 101,64 17,16 2 8,83 12,49 1 6,72 6,03 5,73 8,40 12 ВА52-37 400 400 2000 35 3,0 Рафинер двух дисковый 14 25,92 4,66 112,36 25,88 10 8,77 12,40 1 6,01 5,45 5,57 8,14 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,7 Рафинер двух дисковый 15 25,90 4,64 111,02 24,79 9 8,78 12,41 1 6,09 5,52 5,59 8,18 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,8 Рафинер двух дисковый 16 26,24 4,98 133,80 43,32 26 8,65 12,23 1 4,93 4,55 5,27 7,69 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,3 Рафинер двух дисковый 17 26,40 5,14 144,52 52,04 34 8,59 12,14 1 4,51 4,20 5,14 7,48 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,1 Рафинер двух дисковый 18 26,56 5,30 155,24 60,76 42 8,53 12,06 1 4,16 3,89 5,02 7,28 12 ВА52-37 400 400 2000 35 1,9 Приёмники, подключённые к ШРА5 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 49 28,76 5,18 153,24 43,80 32 7,90 11,18 1 4,35 4,05 5,55 7,87 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,0 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 50 28,58 5,00 141,18 35,88 23 7,96 11,26 1 4,76 4,40 5,72 8,12 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,2 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 51 28,40 4,82 129,12 27,96 14 8,02 11,34 1 5,24 4,82 5,89 8,38 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,4 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 52 28,24 4,66 118,40 20,92 6 8,07 11,41 1 5,76 5,25 6,06 8,64 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,6 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 53 28,20 4,62 115,72 19,16 4 8,08 11,43 1 5,91 5,36 6,10 8,70 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,7 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 57 28,24 4,66 118,40 20,92 6 8,07 11,41 1 5,76 5,25 6,06 8,64 12 ВА52-37 400 400 2000 35 2,6 Гидроразбиватель для роспуска макулатуры 58 28,20 4,62 115,72 19,16 4 8,08 11,43 1 5,91 5,36 6,10 8,70 12 ВА52-37 400
Шинопровод IНОМ X0 R0
Длина X R ΔUр ΔUп Тип Iном Iрас.ном Iу.эм ШМА1 2500 0 0,13 68 7,14 8,84 2 3,05 Э25-2500 2500 2500 5000 ШРА2 630 1 0,46 100 55,40 46,20 3 4,73 ВА 51-39 630 800 1600 ШМА3 2500 0 0,13 19 2,00 2,47 0 0,81 Э25-2500 2500 2500 5000 ШМА4 2500 0 0,13 68 7,14 8,84 2 3,05 Э25-2500 2500 2500 5000 ШРА5 1600 0 0,13 19 1,60 2,41 0 0,95 Э25-2000 2000 2000 4000 10. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры Защиту электроприемников в цеховой электросети от коротких замыканий осуществляем плавкими предохранителями. Питающие кабельные линии защищаются автоматическими выключателями. Выбор предохранителей производится по следующим условиям: ,где- номинальный ток защитного аппарата К – коэффициент, учитывающий особенности режима работы защищаемого оборудования и тип защитного аппарата, к = 1,6….2,5. Для электроприемника №64 выбираем предохранитель: Следовательно выбираем предохранитель ПН2-100 с номинальным током патрона 100 А и номинальным током плавкой вставки 40 А. Аналогично производим выбор предохранителей для остальных электроприемников. Для РП 1 выбираем автоматический выключатель: ,где - номинальный ток теплового расцепителя. Из справочника [10] = 150 А. Номинальный ток электромагнитного расцепителя выбирается по двум условиям: Следовательно выбираем автоматический выключатель АЕ2060 с номинальным током теплового расцепителя 150 А и номинальным током электромагнитного расцепителя 300 А. Сведения о выбранных автоматах сведены в таблицу 6. Защитные аппараты проверяются по чувствительности и селективности. Для этого производится построение карты селективности. В комплект каждой технологической единицы входит магнитный пускатель. Он служит для управления приводами от асинхронных двигателей. В настоящее время наиболее широкое распространение имеют магнитные пускатели серии ПМЛ. Защита двигателей и сети к ним от перегрузок в пускателях серии ПМЛ осуществляется при помощи тепловых реле с биметаллической пластинкой типа РТЛ. Выбор магнитных пускателей производится по номинальному напряжению и току электрооборудования, типу исполнения, с учетом режима работы и условий окружающей среды. Для двигателей с: Рном = 4-11 кВт ПМЛ-210004 (25 А) Рном = 11-15 кВт ПМЛ-310004 (40А) Рном = 15-30 кВт ПМЛ-410004 (63 А) Рном = 30-45 кВт ПМЛ-510004 (100А) Рном = 45-60 кВт ПМЛ-610004 (140А) Рном = 160 кВт ПМА-6202 ПУХЛЧА (200А) 11. Выбор и проверка аппаратуры ячейки РУ – 10 кВ и высоковольтного кабеля Мощность трансформаторов ЦТП составляет 4000 кВА. Максимальный рабочий ток через трансформатор: -трехфазный ток КЗ на стороне 10 кВ. Выбор высоковольтного кабеля 1) По экономической плотности тока: Предварительно принимаем к установке кабель АПвЭВ-6/10 сечением 3*150 мм2 2) По условию длительно-допустимого тока:
АПвЭВ-6/10 -3*150 Iдд=326 А 3) По термической стойкости где с – масштабный коэффициент, пересчитывающий термический импульс в площадь поперечного сечения ( для алюминиевого кабеля С=11), tn-приведенное время действия тока КЗ.
tn принимается: tn=1,1* tк, где tк= tср+ tо=0,5+0,05=0,6, tср – время действия релейной защиты, tо – собственное время действия выключателя. Принимаем к установке кабель АПвЭВ-6/10 -3*150 Iдд=326 А 4) По потере напряжения: Выбор ячейки РУ. Принимаем к установке ячейку ШВВ-3П: ном. напряжение 10 кВ, ном. ток шин и шкафов 4000 А, электродинамическая стойкость 70 кА. Выключатель ВВПЭ-10-42/4000У3: ном. напряжение 10 кВ, ном. ток 4000 А, ном. ток отключения 42 кА, ток термической стойкости 42 кА, время отключения 0,05с. Тип аппарата Проверяемый параметр Условия проверки Паспортные значения Расчетные значения ВВПЭ-10-42/4000У3 Uном.вык.=10кВ Uном=10кВ Uном.вык.=Uном. Uраб.max=12кВ Uраб.=10кВ Uраб.max>Uраб Iном=4000А Iраб.max=124,19A Iном>Iраб.max Iоткл=42кА I(3)К=9,7 кА Iоткл>I(3)К Iдин=42кА iу=19,2кА Iдин>iу Втс=I2тс* tтс=402 *4=3969 кА2с Вк=102 *0,66=66 кА2с Втс>Вк 12. Расчет заземляющих устройств. Назначение защитного заземления состоит в том, чтобы обеспечить между корпусами защищаемого электрооборудования и землей электрическое соединение с достаточно малым сопротивлением и тем самым снизить до безопасного значения напряжение прикосновения, во время замыкания на корпус электрооборудования. Для выполнения этого требования потенциально опасные части всего электрооборудования должны быть подключены к заземляющему устройству. Также к заземляющему устройству должны быть подключены строительные и производственные конструкции, стационарно проложенные металлические трубопроводы всех назначений, металлические корпуса технологического оборудования, подкрановые и железнодорожные рельсовые пути и т.д. Расчет сопротивления заземления производится в следующем порядке: 1. ПУЭ устанавливает допустимое сопротивление заземляющего устройства. (Rз доп=4 Ом) 2. Предварительно с учетом отведенной территории прокладывают расположение заземлителей по корпусу. Принимаем 20 вертикальных электродов диаметром d=16 мм, длиной l=4 м расположенных по контуру здания, заглубленных от поверхности земли на h=0,5 м. 3. Определяем необходимое заземление искусственного заземлителя, с учетом естественного заземлителя. Так как у нас нет естественного заземлителя, то Rн=Rз доп=4 Ом. 4. Определяем расчетное удельное сопротивление грунта ρр для горизонтальных и вертикальных электродов с учетом повышающего коэффициента Кн учитывающего высыхание грунта летом и промерзание его зимой. 5. Определяем сопротивление растекания (т.е. сопротивление которое оказывает току грунт) одного вертикального электрода. , где 6. Определяем суммарное сопротивление заземлителя вертикальных электродов , где n – число электродов (n=20); - коэффициент использования заземлителя учитывающий увеличение сопротивления вследствие явления экранирования соседних электродов 7. Определяем сопротивление растеканию горизонтально положенной полосы, связывающей вертикальные электроды между собой. , где l – длина полосы (l=170 м ); b – ширина полосы (b=10 мм); t=h+b/2=0,5+0,005=0,505 м. 8. Определяем сопротивление полосы с учетом экранирования. По [2] тогда: 9. Полное сопротивление растекания заземлителя: Вывод: т.к. Rз