Расчёт и выбор питающих и распределительных сетей высокого и низкого напряжения.
Ток в системах низкого напряжения:
, (7.1)
где Sp – полная расчётная мощность силовой группы, кВА.
Uн – номинальное напряжение, кВ.
Л1:
Л2:
Л3:
Л4:
Л5:
Л6:
Выбираем провода и кабели исходя из условия:
Iдоп ≥ Iрасч (7.2)
Л1:
СП1
–
выбираем провода марки АПРТО 4(1
120),
260 А > 248 А
Л2: СП2 – выбираем провода марки АПРТО 4(1 16),
70 А > 61,57 А
Л3: СП3 – выбираем провода марки АПРТО 4(1 25),
95 А > 76,59 А
Л4: СП4 – выбираем провода марки АПРТО 4(1 2,5),
21 А > 14,19 A
Л5: СП5 – выбираем провода марки АПРТО 4(1 95),
225 А > 191,76 A
Л6: СП6 – выбираем провода марки АПРТО 4(1 70),
185 А > 163,83 A
Таблица 7.1
Лния |
Попереч- ное сечение проводника, S мм2 |
Полная мощ- ность, Sp (кВА) |
Ток расчет-ный, Iрасч (А) |
Ток допустимый, Iдоп (А) |
Марка провода |
Способ прокладки кабеля |
Л1 |
120 |
171,66 |
248 |
260 |
АПРТО 4 |
по воздуху |
Л2 |
16 |
42,61 |
61,57 |
70 |
АПРТО 4 |
по воздуху |
Л3 |
25 |
53,0 |
76,59 |
95 |
АПРТО 4 |
по воздуху |
Л4 |
2,5 |
9,82 |
14,19 |
21 |
АПРТО 4 |
по воздуху |
Л5 |
95 |
132,7 |
191,76 |
225 |
АПРТО 4 |
по воздуху |
Л6 |
70 |
113,37 |
163,83 |
185 |
АПРТО 4 |
по воздуху |
Выбираем линейные автоматические выключатели на КТП марки АВМ-4 с тремя полюсами, с номинальным напряжением Uн = 400В, с номнальным током выключения Iн.выкл =400А, током расцепления Iрасц = 250А, и предельной отключающей способностью Iпред.откл = 30 кА для каждой силовой группы:
Л1: АВМ-4, Iср. = 400 А
Л2: АВМ-4, Iср. = 400 А
Л3: АВМ-4, Iср. = 400 А
Л4: АВМ-4, Iср. = 400 А
Л5: АВМ-4, Iср. = 400 А
Л6: АВМ-4, Iср. = 400 А
Проверяем автоматические выключатели по току срабатывания отсечки:
Iср.
Кзащ.∙1,2∙Iрасч,
(7.4)
где Кзащ. – коэффициент защиты
Л1:
А
Л2:
А
Л3:
А
Л4:
А
Л5:
А
Л6:
А
Выбираем провода питания к электроприёмникам.
Находим расчетные токи, протекающие по проводам от распределительных пунктов до электроприёмников силовой группы:
,
(7.5)
Для электроприемников позиции №1
=
11,4 А
Для электроприемников позиции №2
=
22,8 А
Для электроприемников позиции №3
=
15,2 А
Для электроприемников позиции №4
=
21,3 А
Для электроприемников позиции №5
=
19,7 А
Для электроприемников позиции №6
=
33,5 А
Для электроприемников позиции №7
=
33,5 А
Для электроприемников позиции №8
=
2,6 А
Для электроприемников позиции №9
=
6,8 А
Для электроприемников позиции №10
=
22,8 А
Для электроприемников позиции №11
=
3,3 А
Для электроприемников позиции №12
= 22,8 А
Для электроприемников позиции №13
=
2,6 А
Для электроприемников позиции №14
=
2,9 А
Для электроприемников позиции №15
=
41 А
Для электроприемников позиции №16
=
45,6 А
Для электроприемников позиции №17
=
33,5 А
Для электроприемников позиции №18
=
26,6 А
Для электроприемников позиции №19
=
16,4 А
Для электроприемников позиции №20
=
8,4 А
Для электроприемников позиции №21
=
12,9 А
Для электроприемников позиции №22
=
25,8 А
Для электроприемников позиции №23
=
4,25 А
Для электроприемников позиции №24
=
6,8 А
Для электроприемников позиции №25
= 6,8 А
Для электроприемников позиции №26
=
10,6 А
Выбираем распределительные пункты для каждой силовой группы:
Для силовых пунктов СП1, СП2, СП3, СП4,СП5,СП6 выбираем распределительные пункты серии ПР9232 со встроенными автоматическими выключателями А3744H, I=550A и линейными автоматическими выключателями А3714Б, I=80A количеством:
Л1: 14 штук;
Л2: 12штук;
Л3: 5штук;
Л4: 6 штук;
Л5: 5штук;
Л6: 6штук;
Выбираем стандартные проводники для питания сетей низкого напряжения
1. Для питания центобежного насоса воды выбираем провод марки
АПРТО
4
,
Iдоп.=13
А;
2.
Для питания центобежного насоса
рециркуляции выбираем провод марки
АПРТО 4
,
Iдоп.=36
А;
3.
Для питания центобежного насоса крепкой
жидкости выбираем провод марки АПРТО
4
,
Iдоп.=20
А;
4.
Для питания центобежного насоса холодной
воды выбираем провод марки АПРТО 4
,
Iдоп.=27
А;
5. Для питания центобежного насоса флегмы выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=20 А;
6.
Для питания центобежного насоса слабой
жидкости выбираем провод марки АПРТО
4
,
Iдоп.=36
А;
7. Для питания центобежного насоса маточной жидкости выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=36 А;
8.
Для питания центобежного насоса шлама
выбираем провод марки АПРТО 4
,
Iдоп.=10
А;
9. Для питания вентилятора АС выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=10 А;
10. Для питания вентилятора сантехнического выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=27 А;
11.
Для питания трансформатор начальный
провод марки АПРТО 4
,
Iдоп.=10
А;
12.
Для питания транспортер выбираем провод
марки АПРТО 4
,
Iдоп.=27
А;
13. Для питания крана-балки выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=10 А;
14. Для питания крана-балки выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=10 А;
15.
Для питания печи сопротивления выбираем
провод марки АПРТО 4
,
Iдоп.=
46А;
16. Для питания печи сопротивления выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=46 А;
17. Для питания трансформатора сварочного выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=36 А;
18. Для питания трансформатора сварочного выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=27 А;
19.
Для питания трансформатора сварочного
выбираем провод марки АПРТО 4
,
Iдоп.=20
А;
20. Для питания центрифуги выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=10 А;
21.
Для питания центрифуги выбираем провод
марки АПРТО 4
,
Iдоп.=13
А;
22. Для питания деконтер выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=27 А;
23. Для питания мешалки поз.101 выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=10 А;
24. Для питания мешалки фугата выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=10 А;
25. Для питания мешалки маточной жидкости выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=10 А;
26. Для питания рыхлитель АС выбираем провод марки АПРТО 4 , Iдоп.=13 А;
Таблица 7.2
№ |
Наименование эл. оборудования |
Номинал. мощн,Р,кВт |
Ток доп. Iдоп, А |
Ток рас. Iр, А |
Марка провода |
Способ прокладки |
1. |
Центробежный насос воды |
7,5 |
13 |
11,4 |
АПРТО 4(1х0,75) |
По воздуху |
2. |
Центробежный насос циркуляции |
15 |
36 |
22,8 |
АПРТО 4(1х4) |
По воздуху |
3. |
Центробежный насос крепкой жидкости |
10 |
20 |
15,2 |
АПРТО 4(1х1,5) |
По воздуху |
4. |
Центробежный насос холодной воды |
14 |
27 |
21,3 |
АПРТО 4(1х2,5) |
По воздуху |
5. |
Центробежный насос флегмы |
13 |
20 |
19,7 |
АПРТО 4(1х1,5) |
По воздуху |
6. |
Центробежный насос слабой жидкости |
22 |
36 |
35,5 |
АПРТО 4(1х4) |
По воздуху |
7. |
Центробежный насос маточной жидкости |
22 |
36 |
35,5 |
АПРТО 4(1х4) |
По воздуху |
8. |
Центробежный насос шлама |
17 |
10 |
2,6 |
АПРТО 4(1х0,5) |
По воздуху |
9. |
Вентилятор АС |
4,5 |
10 |
6,8 |
АПРТО 4(1х0,5) |
По воздуху |
10. |
Вентилятор сантехнический |
15 |
27 |
22,8 |
АПРТО 4(1х2,5) |
По воздуху |
11. |
Транспортер начальный |
2,5 |
10 |
3,3 |
АПРТО 4(1х0,5) |
По воздуху |
12. |
Транспортер |
15 |
27 |
22,8 |
АПРТО 4(1х2,5) |
По воздуху |
13. |
Кран - Рыхлитель АС балка |
1,7 |
10 |
2,6 |
АПРТО4 4(1х0,5)
|
По воздуху |
14. |
Кран - балка |
1,9 |
10 |
2,9 |
АПРТО 4(1х0,5) |
По воздуху |
15. |
Печь сопротивления |
27 |
46 |
41 |
АПРТО 4(1х6) |
По воздуху |
16. |
Печь сопротивления |
30 |
46 |
45,6 |
АПРТО 4(1х6) |
По воздуху |
17. |
Трансформатор сварочный |
22 |
36 |
33,5 |
АПРТО 4(1х4) |
По воздуху |
18. |
Трансформатор сварочный |
17,5 |
27 |
26,6 |
АПРТО 4(1х2,5) |
По воздуху |
19. |
Трансформатор сварочный |
10,8 |
20 |
16,4 |
АПРТО 4(1х1,5) |
По воздуху |
20. |
Центрифуга |
5,5 |
10 |
8,4 |
АПРТО 4(1х0,5) |
По воздуху |
21. |
Центрифуга |
8,5 |
13 |
12,9 |
АПРТО 4(1х0,75) |
По воздуху |
22. |
Деконтер |
17 |
27 |
25,8 |
АПРТО 4(1х2,5) |
По воздуху |
23. |
Мешалка поз.101 |
2,8 |
10 |
4,25 |
АПРТО 4(1х0,5) |
По воздуху |
24. |
Мешалка фугата |
4,5 |
10 |
6,8 |
АПРТО 4(1х0,5) |
По воздуху |
25. |
Мешалка маточной жидкости |
4,5 |
10 |
6,8 |
АПРТО 4(1х0,5) |
По воздуху |
26. |
Рыхлитель АС |
7 |
13 |
10,6 |
АПРТО 4(1х0,75) |
По воздуху |
8. Расчет заземляющих устройств.
Рис 8.1. План подстанции.
Расчет тока замыкания на землю:
,
(8.1)
где Uн – номинальное напряжение, В
Lк – длина кабельной линии, км
Lв – длина воздушной линии, км
Сопротивление заземляющего устройства принимаем из условия
выполнения общего заземляющего устройства для напряжений 0,4 и 10 кВ.
,
(8.2)
где Uз=125В- для установок до и выше 1000 В применяемых одновременно;
Величина сопротивления заземляющего устройства на стороне 0,4кВ
должна составлять 4 Ом. Это сопротивление должно быть принято и для стороны 10 кВ при общем заземлении.
Так как величина естественного заземлителя Rе=6,65 Ом больше допустимой нормы Rз=4 Ом, то следует применить дополнительные искусственные заземлители, сопротивление которых равно:
,
(8.3)
где Rе – сопротивление естественного заземлителя, Ом
Для искусственных заземлителей принимаем прутковые электроды
диаметром d=12мм, длинной l=5м.
Сопротивление
электрода с учётом сопротивления грунта
при коэффициенте сезонности ψ2=1,5:
,
(8.4)
где ψ – коэффициент сезонности.
ρиз – измеренное удельное сопротивление грунта, Ом/м
Расчётное сопротивление грунта вместе с заземляющими устройствами:
,
(8.5)
где ρ – измеренное удельное сопротивление.
- коэффициент повышения.
Сопротивление горизонтальных заземлителей.
,
(8.6)
где ln – длинна полосы, м.
bn – ширина полосы, м.
tn – глубина заложения полосы, м.
Сопротивление вертикальных заземлителей с учётом использования соединительной полосы:
(8.7)
R’пр=12,6Ом
Количество вертикальных заземлителей с учётом соединительной полосы:
(8.8)
Расстояние между электродами:
(8.10)
где L- периметр подстанции;
С учётом коэффициента экранирования ή=0,59 величина сопротивления заземляющего устройства без учёта протяжённого естественного заземлителя:
(8.11)
Окончательная конфигурация заземляющего устройства будет иметь вид:
Литература
1. Правила устройства электроустановок. М., “Энергия”, 2000.
2. Б. Ю. Липкин Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М., “Энергия”, 1986.
3. В. В. Бундас Расчёты при проектировании электроснабжения. М., Госэнергоиздат, 1961.
4. Справочник электрика промышленных предприятий. Под ред. А.А. Федоров и П. В. Кузнецова. М., Госэнергоиздат.
5. А. А. Федоров Основы электроснабжения промышленных предприятий. М., “Энергия”, 1967
6. Ф.А. Никифоров «Электроснабжение промышленных предприятий и установок». РБ, г.С. 2009.
