Монтаж электрооборудования мебельного цеха сборки мебельной фабрики

 

1.3 Расчёт и выбор мощности силовых трансформаторов

 

Расчётная мощность трансформатора определяется исходя из полученной максимальной полной мощности нагрузки с учётом мощности компенсирующих устройств и потерь в трансформаторе. Максимальная полная мощность на ШНН с учётом мощности компенсирующих устройств приведена в таблице 3. Потери определяются из следующих соотношений:

 

D = 0,02 = 0,02×224,5=4,49 кВт (13)

 

D = 0,1 = 0,1×224,5 = 22,4 кВАр

D = Ö + = Ö4,49² + 22,4² = 22,8 кВА

Определяется расчётная  мощность трансформатора с учётом потерь

= + D = 224,5 + 22,8 = 247,3 кВА (14)

 ³ = 0,7 = 0,7×247,3 = 173,1 кВА (15)

 

С учётом категории надёжности электроснабжения 1 по [1] выбирается КТП 2´160–10/0,4; с двумя трансформаторами ТМ 160–10/0,4.

D = 0,510 кВт – потери в стали;

D = 2,65 кВт – потери в обмотках;

= 4,5% – напряжение короткого замыкания;

= 2,4% – ток холостого хода трансформатора.

Коэффициент загрузки трансформатора определяем из соотношения:

= /2 = 247,3 / 2×160 = 0,77 (16)

Коэффициент загрузки в  аварийном режиме:

К_з.ав. = S_нн / S_т = 247,3 / 160 = 1,54

 

1.4 Выбор сечения и марки проводов и кабелей

 

Выбор сечения проводов и кабелей выполняют по длительно  допустимому току ( ), определяемый из справочников [2] для данной марки кабеля. Выбранное сечение проводника проверяем по условию нагрева:

 

 ³ Iрасч. (17)

 

Для магистральных линий  в качестве расчётного значения тока Iрасч. принимаем полученное максимальное значения тока Iм, которое приведено в таблице 2.

При выборе сечения вводим коэффициент, учитывающий условия  прокладки. Для трёхжильных кабелей, проложенных в воздухе он составляет 0,92. Так как в соответствии с характеристикой производства и потребителей отдельные помещения деревообрабатывающего цеха относятся к пожароопасным помещениям, принимаем для прокладки кабели и провода с медной жилой и негорючей изоляцией.

Выбранная марка и  сечения кабеля приведены в таблице 4.

Площадь сечения проводника, выбранного по нагреву, проверяется  по условию допустимой нагрузки в  послеаварийном режиме после отключения одной из двух параллельных цепей:

 

1,3I_дд > I_р.ав, (18)

 

где I_р.ав – сила тока в цепи в послеаварийном режиме.

 

Таблица 4. Марка и сечение проводов и кабелей

Наименование распределительного пункта.	Iм, А	Марка кабеля	Сечение,	Iдд. А
1	2	3	4	5
РП – 1	140	ВВГ нг – 5 × 70	70	170
РП – 2	31,6	ВВГ нг – 5 × 16	16	73,6
РП – 3	57,3	ВВГ нг – 5 × 16	16	73,6

 

Расчётное значение тока для ответвлений определяем по формуле

 

Iр = Рном/Ö3×Cosj×Uном×h (19)

 

где Uном – номинальное линейное напряжение (для распределительных сетей Uном = 0,38 кВ).

Для вентилятора на РП 2 – : Рном = 5,5 кВт; Cosj = 0,8;h = 0,9

Iр = 5,5 / 1,73×0,38×0,8×0,9 = 11,7 А

По справочнику [ 4 ] найдём марку и сечения провода для ответвлений. Полученные расчётные значения тока и марку и сечения провода приведём в таблице 5.

 

 

Таблица 5. Марка и сечение провода для ответвлений

Наименование электроприёмников.	Iр, А	Iп, А	Марка провода (4- х жильный)	Сечение,
1	2	3	4	5
РП 1 Лифт вертикальный ДБ1 Загрузочные устройства Торцовочный станок ДС1 Транспортёры ДТ4 Многопильный станок Станок для заделки  сучков	6,38 5,95 5,95 5,5 10,6 5,1	38,3 36 36 33 63,6 33	ВВГ нг – 5 × 6 ВВГ нг – 5 × 6 ВВГ нг – 5 × 6 ВВГ нг – 5 × 6 ВВГ нг – 5 × 6 ВВГ нг – 5 × 6	6 6 6 6 6 6
Фуговальный станок Транспортёр ДТ6 Шипорезный станок Станок четырёхсторонний Станок для постановки полупетель ДС39 Перекладчики Сборочный полуавтомат ДА2 Санок для снятия провесов ДС40	7,44 8,5 9,6 8,5   3,0 8,5 55,3 3	44,6 51 57,6 51   18 51 332 18	ВВГ нг – 5 × 6 ВВГ нг – 5 × 6 ВВГ нг – 5 × 6 ВВГ нг – 5 × 6   ВВГ нг – 5 × 6 ВВГ нг – 5 × 6 ВВГ нг – 5 × 16 ВВГ нг – 5 × 6	6 - - -   - - 16 6
РП-2
Вентилятор Компрессор Станок токарный	11,6 10,3 3,8	69,6 62 22,8	ВВГ нг – 5× 6 - -	6 - -
РП3
Установка окраски электростат. Зарядный агрегат	22,8 21,4	137 -	ВВГ нг – 3 × 6 -	6 -

 

По току в магистрали и ответвлении выберем по [3] распределительные пункты. В качестве РП-1 выберем шинопровод распределительный ШРА 4–250–21-У3. В качестве РП2, РП3 выберем распределительные пункты ПР 85, с автоматическими выключателями серии ВА. Выбранные распределительные пункты приведены на принципиальной однолинейной схеме питания.

 

 

1.5 Расчёт токов короткого замыкания

 

Токи короткого замыкания необходимо знать для выбора высоковольтных аппаратов, проверки на динамическую и термическую устойчивость, на отключающую способность релейной защиты.

Расчётная схема.

В расчётную схему входит: кабельная  линия напряжением 10 кВ, выполненная кабелем АСБ 3´25 , длина линии 1,2 км, трансформатор ТМ 160–10/0,4, автоматический выключатель ВА 51–35 на номинальный ток 250А. Точка трёхфазного короткого замыкания – распределительное устройство РП-1.

Для расчёта токов короткого  замыкания (ТКЗ) вычисляются сопротивления элементов и наносятся на схему замещения.

Удельное индуктивное сопротивление  кабельной линии 10 кВ в соответствии с [2] составляет = 0,06 мОм/м.

Удельное активное сопротивление  кабельной линии найдём по формуле

= /gS = 1000/30×25 = 1,33 Ом/м (20)

где S – сечение проводника, ;

g – удельная проводимость, для алюминия g= 30 м / Ом

Найдём индуктивное и активное сопротивление кабельной линии из соотношений:

= L = 0,06×1200 = 72 мОм = 0,072 Ом

= L = 1,33×1200 = 1,596 Ом (21)

где L – длина кабельной линии, м.

Сопротивления приводятся к НН:

= = 1,596× = 1,596×0,0016 = 0,00255 Ом=2,55 мОм

= / = 0,072×0,0016 = 0,115 мОм (22)

Где и напряжения на низкой и высокой стороне трансформатора, кВ.

Для трансформатора из [2] находим:

= 16,6 мОм, = 41,7 мОм,

Для автоматов там же:

= 0,4 мОм,  = 0,5 мОм, = 0,6 мОм

= 1,3 мОм, = 1,2 мОм, = 0,75 мОм

Сопротивление ступени распределения  – ШНН – Rc1 = 15 мОм, РП 1 – ₂ = 20 мОм

Найдём активное и индуктивное сопротивление до точки КЗ.

= + + + + + + = 2,55 + 16,6 + 0,4 + 0,6 +1,3 + 1,2 + 15 + 20 = 57,65 мОм

= + + + = 0,115 + 41,7 + 0,5 + 1,2 = 43,515 мОм

= Ö + = 72,239 мОм (23)

/ = 57,65 / 43,515 = 1,32 т.е. Ку= 1 – ударный коэффициент, определяется из [1], а q – коэффициент действующего значения ударного тока определяется по формуле

 

q= Ö1 + 2 = 1 (24)

 

Определим ток короткого замыкания

= Uk/Ö3 = 0,4×1000/1,73×72,239 = 3,2 кА (25)

где I_к⁽³⁾ – ток трёхфазного короткого замыкания, кА;

Uк – линейное напряжение, кВ;

Zк – полное сопротивление в точке короткого замыкания, мОм.

Действующее значение ударного тока

= q = 3,2 × 1 = 3,2 кА (26)

Мгновенное значение ударного тока

 = Ö2Ку = 1,41×1 × 3,2 = 4,5 кА (27)

Результаты расчёта  приведём в сводной ведомости  токов короткого замыкания, таблица 6.

 

Таблица 5. Сводная ведомость токов короткого замыкания

мОм	, мОм	, мОм	/	Ку	, кА	, кА	, кА	q
57,65	43,515	72,239	1,32	1	3,2	4,5	3,2	1

 

1.6 Расчёт заземляющего устройства

 

Заземление – это преднамеренное соединение корпуса электроустановки с землёй с помощью заземляющего устройства (ЗУ).

Согласно ПУЭ в установках напряжением  до 1000 В сопротивление заземляющего устройства Rзу £ 4 Ом.

Определяем вид заземления –  выносной контур, состоящий из вертикальных заземлителей диаметром 12 мм, длиной 3 м и заземляющей полосы 40´4 мм, заложенной на глубине 0,7 м. Площадь контура А´В = 7 ´ 7 . Длина периметра = 28. Грунт в районе заземления суглинок, удельное сопротивление грунта r = 100 Ом м.

Найдём расчётное удельное сопротивление  грунта

= Ксезr = 1,5 × 100 = 150 Ом м (28)

где Ксез – коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта. Для третьей климатической  зоны Ксез = 1,5

Расчётное сопротивление одного вертикального  электрода

= 0,3 = 0,3×150 = 45 Oм (29)

Так как r = 100 Ом м, то для расчёта принимается

 £ 4 ρ /100 = 4 ·100 / 100 = 4 Ом (30)

Определяется количество вертикальных электродов без учёта  экранирования (расчётное)

= / = 45 / 4 = 11,25 (31)

Принимается = 12

С учётом экранирования

 = / = 12/0,47 = 25,5 (32)

где – коэффициент экранирования определяется по таблицам [1]

Принимается = 24. Для того, чтобы обеспечить симметрию конструкции, положим количество электродов равно 24, тогда – расстояние между электродами по ширине объекта, м; – расстояние между электродами по длине объекта.

 = 1,16 м, = 1,16 м Среднее значение а = + /2 = 1,16

Отношение а/ = 1,16 / 7 = 0,16

Уточняются коэффициенты использования

= 0,47

= 0,27

Определяются уточнённые значения сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов.

 = (0,4/ ) ×rКсез.г×lg2 /bt = (0,4/28 × 0,27) × 100 × 2,3 lg 2 × 784 × 1000 / 40 × 0,7 = 26,8 Oм (33)

где – длина периметра,

Ксез.г – коэффициент сезонности горизонтальный Ксез.г = 2,3;

b – ширина полосы, м;

t – глубина заложения, м;

= / = 45 / 24×0,47 = 3,98 Ом (34)

Определяется фактическое сопротивление  ЗУ

= / + = 3,98 × 26,8 / 3,98 + 26,8 = 3,47 Ом (35)

Таким образом, так как 3,47 < 4, следовательно, ЗУ эффективно.

 

2. Технологическая часть

 

2.1 Мероприятия  по организации электромонтажных работ

 

Монтажу электротехнических устройств должна предшествовать подготовка. До начала производства работ на объекте должны быть выполнены следующие мероприятия:

– получена рабочая документация;

– согласованны графики поставки оборудования, изделий и материалов с учётом технологической последовательности производства работ, перечень электрооборудования, монтируемого с привлечением шефмонтажного персонала предприятий-поставщиков, условия транспортирования к месту монтажа тяжёлого и крупногабаритного электрооборудования;

– приняты необходимые помещения для размещения бригад рабочих, инженерно-технических работников, производственной базы, а также для складирования материалов и инструмента с обеспечением мероприятий по охране труда, противопожарной безопасности и охране окружающей среды;

– разработан проект производства работ, проведено ознакомление инженерно-технических работников и бригадиров с рабочей документацией и сметами, организационными и техническими решениями проекта производства работ;