Энергоснабжение завода

 

,                                               (3.4)

 

 А.

 

Проверка выбранного сечения по длительно допустимому току в  послеаварийном режиме, А

 

,                                               (3.5)

 

- Условие выполняется.

После вычисления токов короткого  замыкания выбранный кабель необходимо проверить на термическую стойкость  к току короткого замыкания, проходящему  по этому кабелю за время срабатывания защиты линии.

 

3.2 Расчет сечений кабельных линий 0,4кВ

 

Сечения проводов и жил кабелей  цеховой сети выбираем по нагреву длительным расчётным током

 

                                             (3.6)

 

где    - поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей;  = 1 [2];

 - длительно допустимый ток проводника, А [2];

 

Максимальный рабочий ток, А

 

,                                              (3.7)

 

Произведем расчет максимально рабочего тока для потребителя №1, А

 

 А.

 

В качестве кабеля используем кабель марки ВВГ 4х6 (силовой кабель с медными жилами, с изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, без защитного покрова), способ прокладки – воздух. Iдоп =49А

 

 

Условие соблюдается.

Расчет  и выбор кабелей для остальных  потребителей сведен в таблицу 3.1.

 

Таблица 3.1 -   Выбор кабелей 0,4кВ

Трасса кабеля	Максимальный рабочий  ток, Iм, А	Допустимый ток, Iдоп, А	Сечение кабеля,	Марка кабеля
			F, мм2
От ШУ1 до э/п №1	45,8	49	6	ВВГ 4×6
От ШУ1 до э/п № 2	24,3	28	2,5	ВВГ 4×2,5
От ШУ1 до э/п №3	34,1	37	4	ВВГ 4×4
От ШУ1 до э/п № 4	30,4	37	4	ВВГ 4×4
От ШУ2 до э/п № 5	55,3	66	10	ВВГ 4×10
От ШУ2 до э/п №6	1,6	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ2 до э/п № 7	54,7	66	10	ВВГ 4×10
От ШУ2 до э/п №8	65,0	66	10	ВВГ 4×10
От ШУ2 до э/п №9	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ2 до э/п №10	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ2 до э/п №11	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ2 до э/п №12	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ2 до э/п №13	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ2 до э/п №14	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ2 до э/п №15	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №16	26,6	28	2,5	ВВГ 4×2,5
От ШУ3 до э/п №17	26,6	28	2,5	ВВГ 4×2,5
От ШУ3 до э/п №18	1,6	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №19	5,6	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №20	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №21	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №22	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №23	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №24	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №25	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №26	1,7	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №27	24,3	28	2,5	ВВГ 4×2,5
От ШУ3 до э/п №28	19,5	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №29	8,2	21	1,5	ВВГ 4×1,5

 

Продолжение таблицы 3.1

Трасса кабеля	Максимальный рабочий  ток, Iм, А	Допустимый ток, Iдоп, А	Сечение кабеля, F, мм2	Марка кабеля
От ШУ3 до э/п №30	7,3	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №31	4,9	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №32	66,6	87	16	ВВГ 4×16
От ШУ3 до э/п № 33	7,8	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №34	9,6	21	1,5	ВВГ 4×1,5
От ШУ3 до э/п №35	39,5	49	6	ВВГ 4×6
От ГРЩ до ШУ1	134,58	141	35	ВВГ 4×35
От ГРЩ до ШУ2	188,21	226	70	ВВГ 4×70
От ГРЩ до ШУ3	259,74	274	95	ВВГ 4×95
ОТ КТП 160 до ГРЩ	317,01	350	120	ВБбШв 4*120

 

 

3.3 Выбор автоматических выключателей

 

Автоматы (автоматические выключатели) предназначены для защиты цепей  электрического тока –электропроводки от перегрузок и короткого замыкания. Это хорошая альтернатива устаревшим сегодняшний день пробкам, автоматическим пробкам, которые проигрывают как  в безопасности и надежности, так  и в качестве и долговечности.

Пусковой ток нагрузки (в основном это двигатели) может быть  гораздо больше потребляемого и автомат может сработать  просто при запуске нагрузки. Автоматический выключатель нужно подобрать так, чтобы он "держал" при  возникновении больших кратковременных токов и сразу срабатывал при коротком замыкании.

Выбор производим по следующим условиям:

• по номинальному напряжению

 

,                                                   (3.8)

 

где  - номинальное напряжение автомата, В;

• по номинальному току

 

,                                                         (3.9)

 

где   - номинальный ток автомата, А;

 

• по номинальному току теплового  расцепителя

 

,                                                (3.10)

 

где  – номинальный ток срабатывания токовой отсечки, А;

 К_н – коэффициент надежности. Кн = 1,1;

 

Результаты выбора автоматов для  защиты отдельных электроприемников сведены в таблицу 3.2

 

Таблица 3.2 – Выбор автоматических выключателей

Наименование электроприемника	Максимальный рабочий ток, Iм, А	Тип автомата	Номинальный ток автомата, Iном. авт, А
Цепной транспортер MS32 100т/ч, L – 19.5м	45,8	ВА-47-29	50
Цепной транспортер MS32 100т/ч, L – 10м	24,3	ВА-47-29	32
Нория- 1 DTG 36/18 100т/ч, h= 16,75м	34,1	ВА-47-29	40
Сепаратор TQLZ  100х200	30,4	ВА-47-29	40
Нория-2 DTG 36/18 100т/ч, h= 28,75м	55,3	ВА-47-29	63
Распределитель FPB-3-30	1,6	ВА-47-29	2
Цепной транспортер MS32 100т/ч, L – 24м	54,7	ВА-47-29	63
Цепной транспортер MS32 100т/ч, L – 33м	65,0	ВА-47-100	80
Задвижка на бункере DZM30 №1	1,7	ВА-47-29	2
Задвижка на бункере DZM30 №2	1,7	ВА-47-29	2
Задвижка на бункере DZM30 №3	1,7	ВА-47-29	2
Задвижка на бункере DZM30 №4	1,7	ВА-47-29	2
Задвижка на бункере DZM30 №5	1,7	ВА-47-29	2
Задвижка на бункере DZM30 №6	1,7	ВА-47-29	2

 

Продолжение таблицы 3.2

Наименование электроприемника	Максимальный рабочий ток, Iм, А	Тип автомата	Номинальный ток автомата, Iном. авт, А
Задвижка на бункере DZM30 №7	1,7	ВА-47-29	2
Цепной транспортер MS32 20т/ч, L – 50,6м	26,6	ВА-47-29	32
Цепной транспортер MS32 20т/ч, L – 60,6м	26,6	ВА-47-29	32
Распределитель FPB-3-25	1,6	ВА-47-29	2
Нория-3 DTG 36/18, 20т/ч, h= 14,5м	5,6	ВА-47-29	8
Задвижка на бункере DZM30 №8	1,7	ВА-47-29	2
Задвижка на бункере DZM30 №9	1,7	ВА-47-29	2
Задвижка на бункере DZM30 №10	1,7	ВА-47-29	2
Задвижка на бункере DZM30 №11	1,7	ВА-47-29	2
Задвижка на бункере DZM30 №12	1,7	ВА-47-29	2
Задвижка на бункере DZM30 №13	1,7	ВА-47-29	2
Задвижка на бункере DZM30 №14	1,7	ВА-47-29	2
Цепной транспортер MS32 20т/ч, L – 34,4м	24,3	ВА-47-29	32
Цепной транспортер MS32 20т/ч, L – 30,4м	19,5	ВА-47-29	25
Цепной транспортер MS32 20т/ч, L – 10,4м	8,2	ВА-47-29	10
Шлюзовой затвор TGFY16	7,3	ВА-47-29	10
Импульсный аспирационный фильтр TBLM130	4,9	ВА-47-29	6
Вентилятор аспиратора 4-72№8С	66,6	ВА-47-100	80
Шнек TLSS20 5м	7,8	ВА-47-29	10
Шнек TLSS20 10м	9,6	ВА-47-29	13
Вентилятор фильтра 4-72№2.8С	39,5	ВА-47-29	50
ШУ1	134,58	ВА-5735	160
ШУ2	188,21	ВА-5735	200
ШУ3	259,74	ВА-0436	320
ГРЩ	317,01	ВА-0436	630

 

 

 

4 РАСЧЕТ  ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

 

4.1 Расчет токов КЗ в сети напряжением выше 1000 В

 

Для электроустановок характерны четыре режима: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный, причем аварийный режим  является кратковременным, а остальные  – продолжительными режимами.

Электрооборудование выбирается по параметрам продолжительных режимов, и проверяются  по параметрам кратковременных режимов, определяющим из которых является режим  короткого замыкания (КЗ).

Коротким замыканием называется всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом  работы, электрическое соединение различных  точек электроустановок системы  электроснабжения между собой или  с землей.

Причинами КЗ являются: обрыв, схлестывание проводов; механические повреждения  изоляции (перенапряжение, старение изоляции); пробой изоляции; удар молнии в ЛЭП (ВЛ, КЛ).

Вследствие КЗ в цепях возникают  опасные для элементов сети токи, приводящие к их повреждению. Поэтому  для обеспечения надежной работы электрической сети, электрооборудования, устройств релейной защиты производится расчет токов КЗ.

Расчетные условия для короткого  замыкания выбираются наиболее тяжелые, но достаточно вероятные.

Различают следующие виды коротких замыканий:

• однофазное;
• двухфазное;
• трехфазное;
• двухфазное на землю;
• двухфазное с одновременным замыканием, обрывом;

Вид и точка КЗ определяются необходимостью расчета. Расчетная точка КЗ находится  в непосредственной близости от рассматриваемого элемента с учетом наиболее тяжелых  условий в данном режиме КЗ.

Расчетным видом КЗ для выбора или  проверки параметров электрооборудования  принято трехфазное КЗ.

Для расчетов токов КЗ необходимо составить расчетную схему замещения, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи  – электрическими.

Расчет токов КЗ на высокой стороне производится в относительных единицах. Схема замещения системы электроснабжения выше 1000 В представляет собой совокупность схем замещения ее отдельных элементов (в основном в виде индуктивных сопротивлений), соединенных между собой в той же последовательности, что и на расчетной схеме.

 

Рисунок 4.1 - Схема замещения СЭС 10 кВ

 

  В качестве базисных величин произвольно выбираем базисную мощность S_б=100МВА и базисное напряжение, приравниваемое к среднему номинальному (по шкале средних напряжений) той ступени напряжения, на которой рассматривается короткое замыкание: U_б = 10,5кВ.