Реконструкция электроснабжения и электрооборудование цеха технологического оборудования

I_р=4,322/(0,22*0,92)=21,35 А

Сечение проводников  осветительной сети по нагреву выбираются по таблицам длительно допустимых токов I_доп в зависимости от I_р по условию:

I_доп≥ I_р/К_п                         (3.2.5)

где:

К_п- поправочный коэффициент на фактические условия прокладки проводов и кабелей, К_п=1 [8].

I_доп≥21,35

Сечение для кабелей  напряжением до 1 кВ с медными  жилами с резиновой и пластмассовой  изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных  и небронированных равно 2,5 мм² для трехжильных и с прокладкой в воздухе, в специальных пластмассовых коробах.

Выбираем осветительный  групповой щиток ЩО 8505-0406 с I_{ном.расц}63, наибольший I_{ном.расц}=31,5 А. Такой щиток будет и на первом этаже и

аварийный, только от аварийного будет запитано освещение коридоров, лестницы и других проходов, соответственно будет меньше стоять в нем автоматических выключателей.

Выбор проводников осветительной  сети производим по нагреву  расчетным  током длительного режима и по потери напряжения.

Длительно допустимые токи проводов и кабелей групповой осветительной сети должны быть не менее I_ро.

Допустимое значение потерь напряжения в осветительной  сети ÙU_n рассчитывают по формуле

DU_д=U_xx-U_min-DU_т,    (3.2.1)

где U_xx – номинальное напряжение при холостом ходе трансформатора (105%);

U_min – минимально допустимые напряжения у наиболее удаленных ламп (97,5%);

DU_т – потери напряжения в трансформаторе, %.

Потери напряжения в  трансформаторе вычисляем по формуле

DU_т=b_т∙(U_а×cosj_т+Up∙sinj_т),    (3.2.2)

где b_т – коэффициент загрузки трансформатора;

      U_a и U_p – активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания U_к;

 

     cosj_т – коэффициент мощности нагрузки трансформатора.

Значения U_а и U_р в % определяем по формулам

                           

                                            (3.2.3)

                                                                                      (3.2.4)

 

где DР_к – потери короткого замыкания трансформатора, кВт;

S – номинальная мощность трансформатора, кВт.

Сечение проводов осветительной  сети определяем по формуле

,      (3.2.5)

где М – момент нагрузки, кВт×м;

       С – коэффициент,  определяемый в зависимости от  системы напряжения, системы сети  и материала проводника по [2] С=44 для сети с U_н=380/220 В, для сети трехфазной с нулем и алюминиевых проводников.

В общем случае момент нагрузки вычисляем по формуле

М=Р_ро×L,        (3.2.6)

где Р_ро – расчетная нагрузка, кВт;

      L – длина участка, м.

Если группа светильников одинаковой мощности присоединена к

линии с равными интервалами L_а

                          

,                                  (3.2.7)

 где l₁ – расстояние от осветительного щитка до первого светильника.

           Если линии состоят из нескольких участков с одинаковым сечением и различными нагрузками, то суммарный момент нагрузки равен сумме моментов нагрузок отдельных участков

                                   M = (P₁ + P₂ + P₃)l₁ + (P₂ + P₃)l₂ + P₃l₃.                        (3.2.8)

По q и моменту вычисляем действительное значение потери напряжения на участке

 

                                     

,                                                     (3.2.9)

Последующие участки  рассчитываются аналогично по оставшейся потере напряжения

                               DU_д0=DU_д-DU_ф,               (3.2.10)

При расчете разветвленной  осветительной сети на минимум проводникового материала сечение проводников  для участка сети до разветвления

,      (3.2.11)

где М_прив – приведенный момент нагрузки.

Приведенный момент определяем по формуле

М_прив=åМ+åa×м,     (3.2.12)

где åМ – сумма моментов данного участка и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов линии, что и на данном участке;

         åa×м – сумма приведенных моментов участков с другим числом проводов;

         a - коэффициент приведения моментов.

С помощью формул (3.2.3), (3.2.4), (3.2.5) находим потери напряжения в трансформаторе

U_а=1,31×100/1000=0,131%;

DU_т=Ö(5,5²-0,131²)=5,49%.

DU_т=0,78×(0,131×0,96+5,49×0,29)=1,25%.

Допустимое значение потерь напряжения в осветительной  сети по (3.2.1)

DU_д=105-97,5-1,25=6,25%. 

Рассчитаем моменты  групповых линий осветительного щитка ЩОР1 

 Расстояние до центров  приложения нагрузки по (3.2.7)

L₁=45 м,

 

L₂=21+7×(6-1)/2=38,5 м,

L₃=14+7×(7-1)/2  = 35 м,

L₄=9+7×(7-1)/2 = 30   м

L₅=10+7×(7-1)/2=31 м,

Суммарная нагрузка на щиток  ЩОР1

                                    Р_сум1=0,37+4,16+4,85·3=19,08 кВт.

Суммарная нагрузка на щиток  ЩОР2

                                    Р_сум2=1,04+0,86+4,16·2=10,22 кВт.

Момент нагрузки по (3.2.6) и (3.2.12)

          ЩОР1

      М_1.1=0,37 ×45=16,65 кВт×м;

      М_1.2=4,16 ×38,5=160,16кВт×м;

      М_1.3=4,85 ×35=169,75кВт×м;

  ????????    М_1.4=4,85 ×30=145,5 кВт×м;

      М_1.5=4,85 ×31=150,35 кВт×м;

Аналогично для ЩО2

Момент нагрузки на питающей линии ЩОР1;

                М_п1=19,08 ×25=732,5кВт×м.

Момент нагрузки на питающей линии ЩОР2;

                М_п2=10,22 ×20=200,4кВт×м.

 Приведенный момент  по формуле (3.2.15)

  М_прив1=477+1,85×16,65 +160,16+169,75+145,5 +150,35 = 1133,56кВт×м.

По формуле (3.2.11) определяем сечение головного участка (линии, питающей ЩОР1 пользуясь приведенным моментом

                     q_п=1133,56/44×6,25=4,12 мм².

Принимаем сечение провода  головного участка ближайшее  большее по стандарту АВВГ-5´6, I_доп= 32А.

По выражению (3.2.2) расчетный ток

                     I_рп=19,08 ×10³/(3×220×0,7)=41,2 А.

 

Так как Iдоп=60 А≥Iрп=51,4 А, то сечение кабеля, выбранного по потере   напряжения, не удовлетворяет условиям нагрева. Принимаем кабель по нагреву АВВГ-5´16 Iдоп=60 А

По (3.2.10) находим потерю напряжения в питающей линии

DU_п0-1(А1)= 1133,56/(44×16)=1,62 %.

 

Допустимую потерю напряжения в групповых линиях ЩОР1найдем как

DU_д1=DU_д-DU_п=6,25-1,62=4,63 %.    (3.2.16)

Аналогично рассчитываем  групповые  линии  осветительного щитка ЩОР1, ЩОР2 выполненные медными проводами марки ПВ1, проложенных в трубах,  результаты сводим в таблицу 3.2.2.

  Таблица 3.2.1-Расчет осветительной сети для ЩОР1

№ ГРУ	DUд1,%	С	М, кВт×м	Расчетное значение g, мм2	Стандарт-ное значе- ние g, мм2	Iдоп, А		Рро, кВт		Iро, А		DUф, %
1	4,63	12	16,65	0,4	1,5	17		0,37		1,86		0,92
2	4,63	72	160,1	0,48	1,5	17		4,16		10,5		1,48
3	4,63	72	169,75	0,51	1,5	17	4,85		12,3		1,49
4	4,63	72	145,5	0,43	1,5	17		4,85		12,3		1,34
5	4,63	72	150,35	0,46	1,5	17		4,85		12,3		1,35

 

  Таблица 3.2.2-Расчет осветительной сети для ЩОР2

№ ГРУ	DUд1,%	С	М, кВт×м	Расчетное значение g, мм2	Стандарт-ное значе- ние g, мм2	Iдоп, А		Рро, кВт	Iро, А	DUф, %
1	5,23	12	28,6	0,4	1,5		17	1,04	4,97	1,45
2	5,23	12	102,2	0,53	1,5		17	0,86	4,11	1,63
3	5,23	72	165,75	0,51	1,5		17	4,16	12,3	1,55
4	5,23	72	155,5	0,48	1,5		17	4,16	12,3	1,38

 

 

Расчет электрической  сети эвакуационного освещения.

 

Щиток  эвакуационного освещения ЩОА1 получает  питание от трансфор- матора Т2, удаление 80 м.

 

Допустимое значение потерь напряжения в осветительной  сети по (3.2.1)

DU_д=105-97,5-1,25=6,25%.

Расчетная мощность для питающей линии

                                         Р_п=1.128+3=4,13 кВт.

 

По (3.2.9) моменты нагрузки

М₁=42,8·0,5+59·0,5+34·2·0,5+46,2·0,5+17·2·0,5+46,2·0,5=141,8 кВт×м;

                                          М₂=10·0,5+30·0,5=20 кВт×м                              

                             М_п=80×4,13=330,4 кВт×м.

Приведенный момент по формуле (5.2.15) для питающей линии

М_прив=330,4+141,8+20=492,2кВт×м.

По формуле (3.2.14) определяем сечение головного участка пользуясь приведенным моментом

q_п=492,2/(44×6,25)=1,78 мм².

Принимаем сечение головного  участка ближайшее большее по стандарту АВВГ-5´2,5, I_доп=19 А.

Расчетный ток по (3.2.2)

I_рп=4,13×10³/(3·220×0,95)=6,5А.

Так как I_доп>I_рп, то сечение провода, выбранного по потере напряжения, удовлетворяет условиям нагрева.

По (3.2.15) находим фактическую потерю напряжения

DU_п=378,1/ (44×2,5)=3,43%.

Допустимую потерю напряжения в последующих участках найдем как

DU_д0=5,95-3,43=2,52 %.

Для группы 1 находим сечение  провода по (5.2.14)

q₁=141,8/(72×2,52)=0,78 мм².

Принимаем  АПВ-5 с q₁=1,5 мм² с I_доп=17 А.

Расчетный ток по (12.2)

I_р1=3×10³/(220×1)=13,5 А.

Так как I_p1<I_доп, то выбранное сечение по потере напряжения,

удовлетворяет условиям нагрева.

 

По (3.2.9) находим фактическую потерю напряжения

DU_ф1=141,8/ (72×1,5)=1,31%.

Аналогично рассчитываем другие группы, результаты сводим в таблицу 3.2.3.

  Таблица 3.2.3−Расчет осветительной сети для ЩАО1

№группы	DUд1,%	С	М, кВт×м	Расчетное значение g, мм2	Стандартное значе ние g, мм2	Iдоп, А	Рро, кВт	Iро, А	DUф, %
1	2,52	72	141,8	0,78	1,5	17	3	13,5	1,31
2	2,52	72	20	0,84	2,5	19	0,5	2,27	0,19

Выбор аппаратов защиты осветительных сетей.

Как уже отмечалось выше, в выбранных распределительных  пунктах установлены автоматические выключатели типа ВА 51???XX.

Номинальные токи автоматического  выключателя и его номинального расцепителя выбираем по условиям (3.2.4) и (3.2.5).

Ток срабатывания отсечки I_фэ проверяется по условию

I_фэ³a×I_ро,       (3.2.17)

где a - отношение тока срабатывания аппарата защиты к расчетному току осветительной линии [8]

Выберем автоматический выключатель для защиты групповой  линии 1.1 по (3.2.17)