Проектирование электроснабжения цеха

Выбирается  распределительный  пункт ПР11А-7124-21У3 с длительно допустимым током I_ном ПР = 630 А.

Произведем аналогичные расчеты  для ПР-2, ПР-3 и ПР-4.

Расчёт ПР-2:

Примем эффективное число электроприемников n_эф ПР2 = 11.

Так как n_эф ≤ 10 и 0,8 > k_и.гр > 0,15 то коэффициент максимума:

Выбирается  распределительный  пункт ПР11А-7124-21У3 с длительно допустимым током I_ном ПР = 630 А.

Расчёт ПР-3:

Примем эффективное число электроприемников n_эф ПР3 = 12.

 

 

Выбирается  распределительный  пункт ПР11А-7119-21У3 с длительно допустимым током I_ном ПР = 400 А.

Расчёт ПР-4:

Примем эффективное число электроприемников n_эф ПР4 = 13.

Выбирается  распределительный пункт ПР11А-7119-21У3 с длительно допустимым током I_{ном ПР4} = 400 А.

Технологическое оборудование питается  от 4 распределительных пунктов.

Расчетный ток ПР-5, ПР-6, ПР-7, ПР-8:

(6.47)

где S_р ПР5 – расчетная полная мощность на ПР-5, кВ∙А:

(6.48)

где n_{ПР техн} = 4 – количество ПР, питающих технологическое оборудование, шт.

 

 

Выбирается  распределительный  пункт ПР11А-7124-21У3 с длительно допустимым током I_ном ПР = 630А.

 

6.5 Выбор троллейных шинопроводов

 

Выбор троллейных шинопроводов производится по условию:

(6.49)

где I_{ном ШТР} – номинальный ток шинопровода, А;

I_р ШТР – расчётный ток шинопровода, А.

От ШТР питаются мостовые краны. На кране установлено 3 двигателя серии АИР с номинальными мощностями 15 кВт; 7,5 кВт; 7,5 кВт. Расчетный ток мостового крана был определен в таблице 4.2 и равен I_р ШТР = I_ном∑ = 50,82 А.

По данным из [3] выбираются два троллейных шинопровода ШТР4-100, с длительно допустимым током I_{ном ШТР} = 100 А.

Для питания мостового крана I_{ном ШТР} = 100 А ≥ I_р ШТР = 50,82 А.

Сведем выбор распределительных  пунктов и шинопроводов в таблицу 6.3.

 

Таблица 6.3 – Выбор распределительных  пунктов и шинопроводов
Наименование  распределительного пункта или шинопровода	Расчетный ток распределительного пункта, шинопровода, А	Тип распределительного пункта, шинопровода	Номинальный ток распределительного пункта, шинопровода, А
ПР-1	437,65	ПР11А-7124-21У3	630
ПР-2	433,85	ПР11А-7124-21У3	630
ПР-3	260,54	ПР11А-7124-21У3	630
ПР-4	257,7	ПР11А-7119-21У3	400
ПР-5	562,54	ПР11А-7124-21У3	630
ПР-6	562,54	ПР11А-7124-21У3	630
ПР-7	562,54	ПР11А-7124-21У3	630
ПР-8	562,54	ПР11А-7124-21У3	630
ШТР-1	50,82	ШТР4-100	100
ШТР-2	50,82	ШТР4-100	100

6. Расчёт  ответвлений к электроприёмникам

 

Ответвления к электроприёмникам, находящимся в помещении, опасным по коррозии, от распределительных пунктов выполняются кабелем ВВГ в пластмассовых трубах (согласно ПУЭ в производственных помещениях при наличии опасности механических повреждений в эксплуатации прокладка небронированных кабелей допускается при условии их защиты от механических повреждений).

Выбор сечения кабелей выполняется  по условию допустимого нагрева:

(6.50)

 

где I_р к. – расчётный ток кабеля, А;

I_{ном. ЭП} – номинальный ток электроприёмника, А   (приведены в таблице 4.2);

I_дд – допустимая длительная токовая нагрузка на кабель;

k_п – поправочный коэффициент на фактическую температуру окружающей среды, т. к. среда цеха опасная по коррозии, то k_п = 1;

I_н.д. – допустимый длительный ток на кабель при температурах воздуха +25°С и жил +65°С (приводится в справочной литературе).

Приведем пример выбора кабеля для  питания токарного станка.

Номинальный ток, потребляемый электродвигателем  токарного станка, равен I_номЭП = 9,74 А. Выбираем кабель АВВГ(3x2,5 + 1x1,5) с длительно допустимым током I_дд = 19 А.

Расчётные для всех остальных приемников и выбор кабелей сведены в таблицу 6.4.

 

Таблица 6.4 – Выбор кабелей ответвлений к электроприёмникам

№ по плану	Наименование  электроприёмников	Расчётный ток кабеля Iр.к., А	Тип кабеля	Длительно допустимый ток кабеля Iд.д., А
1	Станок  токарный	9,74	АВВГ(3x2,5 + 1x1,5)	19
2	Станок  фрезерный	27,6	АВВГ(3х6 + 1х4)	32
3	Автоматическая  линия	4х27,6	АВВГ(3x70 + 1х35)	140
4	Вентилятор	28,61	АВВГ(3х6 + 1х4)	32
5	Насос	28,61	АВВГ(3х6 + 1х4)	32
6	Автоматическая  линия	4х35,09	АВВГ(3x70 + 1х35)	140
7	Машина  дуговой сварки	71,91	АВВГ(3x35 +1х16)	90
8	Индукционная  печь	118,5	АВВГ (3х50 +1х25)	120
9	Эл.печь сопротивления	135,85	АВВГ(3x70 + 1х35)	140
10	Мостовой  кран	50,82	АВВГ(3х16+1х10)	55
11	Транспортер	22,2	АВВГ(3х4 + 1х2,5)	27

6.7 Выбор кабелей и аппаратов защиты для присоединения ПР к КРУ

 

Выбор сечения кабелей выполняется  по условию допустимого нагрева:

(6.51)

Приведем  пример выбора кабеля для присоединения  ПР-1 к шинам КРУ.

Расчётный ток ПР-1: I_р ПР-1 = 437,65 А. Выбираем кабеля ВВГ (4 × 240) с длительно допустимым током I_дд = 464 А.

Расчётные данные для всех остальных присоединений ПР сведём в таблицу 6.5.

 

 

Таблица 6.5 – Выбор кабелей для присоединения ПР к КРУ

Наименование  ПР, ШТР	Номинальный ток ПР, ШТР Iном ПР, А	Расчётный ток ПР, ШТР IР ПР, А	Тип кабеля	Длительно допустимый ток кабеля Iд.д., А
ПР-1	630	437,65	ВВГ (4 × 240)	464
ПР-2	630	433,85	ВВГ (4 × 240)	464
ПР-3	400	260,54	ВВГ (3 × 95 + 50)	280
ПР-4	400	275,7	ВВГ (3 × 95 + 50)	280
ПР-5	630	562,54	2 × ВВГ (3 × 120 + 70)	2×354
ПР-6	630	562,54	2 × ВВГ (3 × 120 + 70)	2×354
ПР-7	630	562,54	2 × ВВГ (3 × 120 + 70)	2×354
ПР-8	630	562,54	2 × ВВГ (3 × 120 + 70)	2×354

 

Выбор аппаратов защиты присоединений  распределительных пунктов и  троллейных шинопроводов производиться по условиям:

	(6.59)
	(6.60)

где U_ном ав, U_сети – номинальное напряжение автоматического выключателя и сети соответственно, В;

I_ав – номинальный ток автоматического выключателя, А;

I_р – расчетный ток, проходящий через выключатель.

Приведем  пример выбора автоматического выключателя  для ПР-1 с расчётным током I_{Р ПР-1} = 437,65 А.

Принимаем автоматический выключатель ВА53-39 со следующими характеристиками:

• номинальное напряжение сети: U_{ав сети} = 400 В;
• номинальный ток автомата: I_{АВ НОМ.} = 630 А;
• уставка номинального тока теплового расцепителя: I_Р.Н. = 630 А;
• уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя I_со = 6300 А.

Для остальных присоединений выбор  сведем в таблицу 6.6.

Таблица 6.6 – Выбор аппаратов  защиты ПР и ШТР

Наименование  ПР и ШТР	Расчетный ток Iр, А	Автоматический  выключатель
		Тип	IАВ, А	IР.Н., А	Iсо, А
ПР-1	437,65	ВА53-39	630	630	6300
ПР-2	433,85	ВА53-39	630	630	6300
ПР-3	260,54	ВА51-37	400	320	3200
ПР-4	275,7	ВА51-37	400	320	3200
ПР-5	562,54	ВА53-39	630	630	6300
ПР-6	562,54	ВА53-39	630	630	6300
ПР-7	562,54	ВА53-39	630	630	6300
ПР-8	562,54	ВА53-39	630	630	6300
ШТР-1	39,7	ВА52-31	100	40	400
ШТР-2	39,7	ВА52-31	100	40	400

 

7 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов

 

Конвертерный цех является потребителем относящейся ко второй категории по бесперебойности электроснабжения, для их электроснабжения необходимо установить двухтрансформаторную подстанцию.

Мощность  трансформаторов подстанции цеха определяется по формуле:

(7.1)

где S_р.ц – полная расчётная мощность цеха, кВА;

n – количество трансформаторов, шт.;

k_з – коэффициент загрузки трансформаторов.

Принимаем k_з = 0,85 (для потребителей второй категории по бесперебойности электроснабжения для масляных трансформаторов) [6].

Выбор трансформаторов производится по условию:

(7.2)

Ближайшее значение номинальной мощности трансформатора 1600 кВ·А. Принимаем цеховые трансформаторы  ТМЗ-1600/10.

КТП устанавливается внутри цеха, причём одна стена КТП совпадает со стеной цеха, т.е. цеховая трансформаторная подстанция является встроенной. Тип КТП – 2КТП-1600/10/0,4-УХЛ1. Подстанция кроме двух трансформаторов содержит вводные шкафы на напряжение 10 кВ и комплектные распределительные шкафы, при помощи которых собрана схема КРУ напряжением 0,4 кВ.