Электроснабжение промышленных предприятий

Кабели с полиэтиленовой изоляцией допускают 10% перегрузку, с поливинилхлоридной изоляцией 25%, с бумажной изоляцией 20…30%.

Выбранное сечение провода или кабеля должно быть согласовано с защитным аппаратом по условию

К_З – кратность длительно допустимого тока к току защитного аппарата (0,22…1,25) в зависимости от того, сеть требует защиты от перегрузки или нет, защита автоматическими выключателями или предохранителями; защита авт.выкл. с магнитнам или комбинированным расцепителями; условий окружающей среды.

I_З – ток защитного аппарата: номинальный ток плавкой встаки или номинальный ток расцепителя автомата или тока срабатывания расцепителя.

Окончательно выбирается сечение, удовлетворяющее этим двум условиям. Завышенное значение токов защиты I_З не является обоснованием для выбора завышенного значения сечения. Если второе условие приводит к завышению сечения, то по этому условию принимается меньшее стандартное сечение, чем по первому условию. Если и это приводит к завышенному сечению, то успешность срабатывания защит проверяют коэффициентом чувствительности по меньшему сечению или применяют другую схему эл.снабжения или защитные аппараты с другими характеристиками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37 Выбор магистральных и распределительных шинопроводов по допустимому нагреву

Магистральные и распределительные  шинопроводы выбирают в соответствии со следующим условием:

где I_н — номинальный ток шинопровода

Для схемы «блок трансформатор-магистраль»  в качестве расчетного тока I_P для магистрального шинопровода принимается номинальный ток силового трансформатора.

Распределительные шинопроводы  выбирают по расчетному току наиболее загруженного плеча отточки присоединения питающей линии до конца шинопровода:

где  S_РШ — полная мощность расчетной нагрузки группы электроприемников, питающихся от шинопровода; l_Ш— длина шинопровода; l_Р —длина наиболее протяженного плеча шинопровода. При присоединении питающей линии в начале шинопровода l_Ш= l_Р.

 

 

 

 

 

 

 

38 Расчет электрических сетей по потере напряжения

В соответствии с действующим  ГОСТ на качество эл.энергии на выводах  эл.приемников в нормальном режиме допускается отклонение , т.е. в нормальном режиме на выводах эл.приемников (0,95…1,05) U_Н.

Потери напряжения в  элементах системы электроснабжения не нормируются. Однако допускается  учитывать, что они не должны превышать: 1,5...1,8 % в магистральном шинопроводе; 2...2,5 % — в распределительном шинопроводе с равномерной нагрузкой; 4...6 % — в сетях 0,38 кВ (от ТП до ввода в здания); 6 % — в сетях 10(6) кВ. Напряжение на зажимах электроприемника определяется по формуле:

где U_ХХ — напряжение холостого хода трансформатора, U_ХХ = 105 %;

 —потеря напряжения в питающем трансформаторе;

 - коэффициент загрузки трансформатора

  - активная составляющая напряжения КЗ трансформатора

- реактивная составляющая напряжения  КЗ трансформатора

 —потеря напряжения в i-м элементе сети;

Основным расчетом протяженных  сетей силовых или осветительных является расчет по допустимой потере напряжения.

Сети с большими потерями напряжения рассчитываются по допустимой потере напряжения: осветительные сети и протяженные сети для силовых  эл.приемников.

Расчет по допустимой потере напряжения ведется в следующей последовательности:

1. Определяется допустимая потеря напряжения

;

Сечение магистрали сети постоянного  тока, а также однофазной сети переменного  тока может быть определено

Для сетей трехфазного  переменного тока рассчитывается допустимая реактивная потеря напряжения

 

 
 Режимы отклонений напряжений должны рассчитываться для минимальных и максимальных нагрузок. Максимальные нагрузки берутся из расчетов. При отсутствии данных о минимальных нагрузках, они принимаются 20-30% от максимальных. Отклонение напряжения в любой точке сети

 - отклонение в центре ( на ИП) питания

 - сумма добавок по напряжению, определяемые регулируемыми элементами  сети

 - сумма потерь напряжения  в элементах сети

Трансформаторы цеховых  ТП и потребительских подстанций городской электрической сети в зависимости от рабочего положения регулировочного ответвления создают следующие добавки напряжения:

 

 

 

 

 

 

 

39 Расчет троллейных линий

Питание двигателей кранов, кран-балок, тельферов может осуществляться при помощи троллейных линий, выполненных из угловой, полосовой стали, троллейных шинопроводов или гибкого кабеля. Троллеи прокладываются вдоль подкранового пути на специальных конструкциях. Съем тока с троллеев производится при помощи скользящих или катящихся токосъемников.

Расчет троллейных линий  сводится к выбору размера стального  профиля (уголок, полоса, швеллер) или  типа троллейного шинопровода, удовлетворяющего условиям нагрева и допустимой потере напряжения в момент пика нагрузки.

Расчетный ток по нагреву принимается равным тридцатиминутной нагрузке и определяется по формуле:

где — потребляемая мощность крановой установки при номинальной нагрузке;

 K_C — коэффициент спроса для крановой установки, определяемый в зависимости от режима работы и эффективного числа электроприемников;

tg — среднее значение коэффициента реактивной мощности.

Величина потребляемой мощности:

 

где и , — соответственно номинальная мощность при ПВ = 100 % и коэффициент полезного действия i-го двигателя.

Выбор по нагреву заключается  в сравнении расчетного тока с  допустимым током профиля I_ДОП или номинальным током шинопровода I_H :

            

Потеря напряжения в троллейном шинопроводе определяется по формуле:

где R_Ш и X_Ш — активное и индуктивное сопротивление участка шинопровода.

Потеря напряжения в  стальных крановых троллеях может быть определена по формуле:

                                           

где — допустимая потеря напряжения для троллейной линии длиной 100 м и нагрузкой 100 А.

Напряжение на зажимах  электродвигателей крана при любом режиме работы должно быть не ниже 85 % номинального.

При значительной протяженности  троллейных линий и большой электрической  нагрузке на троллеи может оказаться, что потеря напряжения в них превысит допустимую величину. В этом случае следует предусмотреть меры, необходимые для снижения потери напряжения: увеличить сечение троллеев, изменить схему питания троллейной линии, перенося точку подключения питающей сети ближе к середине длины троллеев, или секционировать троллеи с различным питанием секций; применить подпитку троллеев с помощью алюминиевых шин, прокладываемых параллельно каждому троллею и присоединяемых через определенное расстояние. В некоторых случаях может применяться подпиточный кабель, прокладываемый вдоль троллеев в виде шлейфа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46.Условия  селективного срабатывания защитных  аппаратов и магнитных пускателей

Предохранители

Селективность обеспечивается различием плавких вставок не менее, чем на 2 ступени(см рисунок)

 

 

 

Расцепители автоматических выключателей

Селективность обеспечивается тогда когда заданные характеристики не пересекаются. При отсутствии характеристикселективность обеспечивается тем, что номинальный ток рацепителя автомата расположенного ближе к ИП, должен быть не менее чем на 1 ступень выше.

В зоне больших токов , ток КЗ может иметь место неселективное срабатывание отсечки электромагнитного расцепителя. В этом случае автомат расположенный ближе к ИП должен быть с регулируемым временем срабатывания или на более удаленном автомате должны быть применены токоограничивающие элементы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.Как и  для чего рассчитываются токи  КЗ в установках до 1 кВ

Расчет  токов КЗ выполняется  с целью:

1. Проверить на успешность срабатывания защитные аппараты.
2. Проверить элементы СЭС на термическую и динамическую стойкость к токам КЗ

Большинство элементов  СЭС до 1 кВ характеризуются значительной стойкостью к токам КЗ (оборудование и аппараты распределительных устройств ТПС, РЩ имеют динамическую стойкость 20…50кА, комплектные шинопроводы в большинстве  35кА,осветительные шинопроводы около5 кА )

Расчет токов КЗ  необходимо начинать с составления  схема, по которой проходит ток, указывается  параметры, которые используются при расетах. На основании этой схемы составляется схема замещения, представляющая собой соединения сопротивлений.

Особенности расчета  токов КЗ до 1 кВ

1.Учитываются активные  сопротивления, т.к. 

2.Напряжение на первичной  обмотке силового трансформатора ТП является величиной постоянной и равно номинальному значению

3.расчет выполняется  в именованных единицах в мОм  (1мОм = 0,001 Ом)

Сопротивление системы, т.е. сопротивление до силового трансформатора не оказывает значительное влияние  на результаты расчета тока, и, поэтому его можно не учитывать

, мОм

Важную роль в расчете  тока КЗ играет сопротивление контактных соединений.

При отсутствии данных о  количестве и значениях этих сопротивлений в расетах можно применять следующие величины

 

Сопротивление трансформатора

, мОм

, мОм

Для проводов проложенных  открыто R₀ = 0.3 мОм/м, для кабелей 0,08мОм/м, для кабелей и проводов проложенных в трубе: 0,06 мОм/м

, мОм

Сопротивление ТТ с током обмотки больше 500 А в расчетах допускается не учитывать

У класса точности 2 сопротивлене в 2..4 раза меньше

Ударный ток КЗ

К_У – ударный коэффициент, берётся в зависимости от соотношения X_Σ/R_Σ

Удаленные точки КЗ ударный коэффициент равен 1

Если вблизи рассчитываемой точки КЗ  имеются мощные АД, то необходимо учитывать их подпитку в  точке Кз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48 Расчет  трехфазных токов КЗ в установках  напряжением до 1 кВ

Особенности расчета  токов КЗ до 1 кВ

1.Учитываются активные  сопротивления, т.к. 

2.Напряжение на первичной  обмотке силового трансформатора ТП является величиной постоянной и равно номинальному значению

3.расчет выполняется в именованных единицах в мОм (1мОм = 0,001 Ом)

Сопротивление системы, т.е. сопротивление до силового трансформатора не оказывает значительное влияние  на результаты расчета тока, и, поэтому его можно не учитывать

, мОм

Важную роль в расчете  тока КЗ играет сопротивление контактных соединений.

При отсутствии данных о  количестве и значениях этих сопротивлений в расетах можно применять следующие величины

 

Сопротивление трансформатора

, мОм

, мОм

Для проводов проложенных  открыто R₀ = 0.3 мОм/м, для кабелей 0,08мОм/м, для кабелей и проводов проложенных в трубе: 0,06 мОм/м

, мОм