18 Электроснабжение цеха машиностроительного завода № 2.

Электроприемники могут присоединяться к распределительным пунктам либо независимо один от другого, либо объединяться в группы — «цепочки» (рис. 5.2-б). Рис. 5.2 Схемы присоединения электроприемников к распределительным пунктам: а — независимое присоединение; б — присоединение цепочкой.Соединение в цепочку рекомендуется для электроприемников небольшой мощности, близко расположенных друг к другу, но значительно удаленных при этом от распределительного пункта, вследствие чего может быть получена значительная экономия в расходе проводов. При этом, однако, не следует допускать соединения в одну цепочку однофазных и трехфазных электроприемников. Кроме того, по соображениям эксплуатационного характера не рекомендуется объединять в одну цепочку: а) более трех электроприемников вообще; б) электроприемники механизмов различного технологического назначения (например электродвигатели станков с электродвигателями сантехнических агрегатов). При нагрузках, распределенных вдоль магистрали, подключение электроприемников к магистралям целесообразно осуществлять непосредственно, а не через распределительные пункты, как это принято в рассмотренных выше схемах. В соответствии с этим к магистралям с распределенной нагрузкой предъявляются следующие два основных требования: а) прокладка магистралей должна выполняться на возможно меньшей высоте, но не ниже 2,2 м от пола; б) конструкция магистралей должна допускать частые ответвления к электроприемникам, а при прокладке в доступных местах исключать возможность прикосновения к токоведущим частям. Этим требованиям удовлетворяют магистрали, выполненные в виде шинопроводов в закрытых металлических коробах. Магистрали-шинопроводы применяются, как правило, в цехах, где электроприемники располагаются более или менее правильными рядами и где к тому же возможны частые перемещения оборудования. К таким цехам относятся механические, ремонтно-механические, инструментальные и другие цехи, подобные им по характеру размещения оборудования и условиям окружающей среды. При сосредоточенных нагрузках, когда количество ответвлений от магистрали сравнительно невелико, магистрали следует прокладывать значительно выше, выбирая такие места, где возможно выполнение их голыми проводниками (шинами или проводами) или изолированными проводами. При этом, благодаря отсутствию сплошного закрытия, повышается пропускная способность магистрали и удешевляется вся конструкция. Для электроприемников 1-й категории обязательно питание от двух независимых источников, к числу которых могут быть отнесены и силовые трансформаторы, если они подключены к различным, не связанным между собой, секциям распредустройства высшего напряжения. При этом резервное питание электроприемников должно иметь автоматическое включение (АВР). Для питания большого числа электроприемников небольшой мощности, расположенных компактно, следует применять распределительные шинопроводы.Распределительные шинопроводы ШРА предназначены для передачи электроэнергии на напряжении 380/220 В. Шинопроводы прокладываются на кронштейнах, стойках или подвесах. Для подключения электроприемниковшинопровод имеет ответвительные коробки.Для питания электрических нагрузок II категории следует в основном применять двухтрансформаторные цеховые подстанции 10-6/0,4 кВ.Двухтрансформаторные цеховые подстанции следует применять при сосредоточенных нагрузках или преобладании потребителей I категории. В любом цехе с общей расчетной мощностью более 1000 кВ*А рекомендуется иметь не менее двух однотрансформаторных подстанций.5.2 Выбор выключателейВводные выключателиДля цепей трансформаторов с расщеплённой обмоткой при выборе вводных выключателей с учётом аварийной допустимой перегрузки:,(5.1)где ― номинальное напряжение на стороне трансформатора;.Вводные выключатели на ВНисходя из. Выбираем электрооборудование ВБСК-10-12,5/630.Таблица 5.1 - Характеристика вакуумного выключателя применяемого в ячейках КСО-285ТипUном, кВIном, АIном.откл.,кАПредельный сквозной ток КЗ, кАНоминальный ток включения, кАТок термической стойкости, кА/допустимое время его действия, с(Iтер.норм) Полное время отключения сНаибольший токНачальное действующее значение периодической составляющейНаибольший пикНачальное действующее значение периодической составляющейВБСК-10-12,5/630 1063012,53212,53212,512,5/30,05Таблица 5.2 – Выключатели и разъединители для РУ ВНВиды проверкиУсловия выбора и проверкиРасчетные данныеКаталожные данныеРВЗ-1-10/630По напряжению установки, кВUуст ≤Uном1010По длительному току, АImax ≤Iном32,4630По возможности отключения периодической составляющей тока КЗ, кАIП,τ ≤Iотк.ном1,465–Проверка по включающей способности, кАiу ≤ iвкл3,67–IП,0 ≤ Iвкл1,465Проверка на электродинамич. стойкость, кАIП,0 ≤ Iдин1,46540iу ≤ iдин3,6751Проверка на термическую стойкость, кА2·сВк ≤ Iтер2• tтер-1600Выбор выключателей на ННВыбор автоматического выключателя в РУ-0,4 кВ:Выбираем выключатель ВА 88-40 с параметрами:Iном.=400 А, Iн.расц.=400 А, 1,25Проверка:Iном=800 АIнорм=1017,2 А,Iном.отк=35 кА=9,1 кА,, кВА ,АМарка выкл.Iном,АIн.расц ,АIном.отк ,кАМарка рубилиника158,5231,6ВА 53-431000100033,5159,9Выбор автоматических выключателей на отходящие линииВ настоящее время для защиты широко пользуются автоматическими выключателями: в цеховых распределительных устройствах, на ответвлениях от магистральных шинопроводов, а также в щитах трансформаторных подстанций. Автоматические выключатели обеспечивают одновременно функции коммутации силовых цепей и защиты электроприемника, а также сетей от перегрузки и коротких замыканий. Аппараты имеют тепловой расцепитель и электромагнитный. Автоматы снабжаются дугогасящими устройствами в виде фибровых пластин либо дугогасящих камер.Рекомендуется применять выключатели серии ВА. Номинальные токи автомата Iна и его расцепителей Iнр выбирают по длительному расчётному току линии:Ток срабатывания электромагнитного или комбинированного расцепителя Iсрэ проверяется по максимальному кратковременному току линии:Расчет выполнен с использованием программы табличного процессора компании MicrosoftExcel. Выбор остальных выключателей представлен в таблице 5.3.Таблица 5.3 – Выбор автоматических выключателей.ЭлектроприемникиАппарат защиты№ п/пНаименованиеТип3467891011121,2,3,19,20,26,27Токарный восьмишпиндельный горизонтальный полуавтомат19,362,83ВА88-32100631,35104,5,7,8,24Токарно-револьверный станок14,7748,08ВА88-32100631,35106Токарно-винторезный станок10,634,51ВА88-40400401,351011Вертикально-сверлильный станок5,6514,15ВА88-32100161,35109,10,12Вертикально-сверлильный станок7,919,78ВА88-32100251,351013Центровальный станок2,27,16ВА88-32100161,351014,15,16,17Токарный полуавтомат9,826,58ВА88-32100321,351018Заточный станок2,27,16ВА88-32100161,351021,22,23,28,29,30,31Токарно-винторезный станок10,726,79ВА88-32100321,351025,32,33Алмазно-расточный станок5,511,19ВА88-32100161,351034Преобразователь дуговой электросварки2891,15ВА88-321001001,351035Сварочный трансформатор34158,11ВА88-402001601,351036Токарно-винторезный станок22,159,95ВА88-32100631,351037Автомат импульсно-дуговой наплавки1127,54ВА88-32100321,351038,39Выпрямитель сварочный2478,13ВА88-32100801,35105.2 Выбор трансформаторов токаВыбор трансформаторов тока производим в соответствии с рабочим максимальным током.Выбор ТТ:Из учёта, что , выбираем ТТТОЛ-10Трансформатор ТОЛ-10 предназначен для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения в комплектных устройствах внутренней и наружной установок (КРУ, КРУН и КСО) переменного тока на класс напряжения до 10 кВ частоты 50 или 60 Гц.СерияНапряжение кВНоминальный перичный/вторичный ток АIтер.ст.Односекундный ток термической стойкости, кА,Ток Iм.дин электродинамической стойкости, кА,Номиналь-ноеНаиболь-шееТОЛ-10-3107,2150/52051Для обеспечения работы ТТ в требуемом КТ=0,5 следует выполнять условие .Расчетная нагрузка определяется по формуле:,где − сумма сопротивлений всех последовательно включенных обмоток приборов; – сопротивление соединительных проводов, Ом; – сопротивление контактов, Ом.Характеристику блока измерений представим в виде таблицы 5.4:Таблица 5.4 – Характеристика блока измерений Выполняемые функцииКТПотребляемая мощность блока, ВААмперметр0,50,025Ваттметр1Варметр1Счетчик активной энергии1Счетчик реактивной энергии1Сопротивление приборов: Ом.Сопротивление соединительных проводов: ,где − удельное сопротивление (для алюминиевых проводов 0,0283 Ом·мм2/м, для медных 0,0175 Ом·мм2/м) [1]; − расчетная длина провода;S −сечение провода (мм2− сечение алюминиевых проводов); − расчётная длина провода при включении всех приборов в одной фазе;Ом.Ом − сопротивление контактов [1].Проверка на термическую стойкость:;, .Данные проверки сведем в таблицу 5.5.Таблица 5.5 – Данные проверкиНаименование параметраДанныеУсловия выборакаталогарасчетные., кВ1010, А10032,4, кА12529,4, кА (1 сек)25002725.3 Выбор трансформаторов напряженияТрансформаторы напряжения, предназначенные для питания катушек напряжения измерительных приборов, в реле, устанавливают в секции сборных шин в каждой фазе. На каждую секцию:К трансформатору напряжения присоединяются следующие приборы:Таблица 5.6– Характеристика блока измерений Выполняемые функцииЧисло приборовПотребляемая мощность, ВАВольтметр40,025ВаттметрВарметрСчетчик активной энергииСчетчик реактивной энергииРеле напряженияСуммарная мощность приборов: ВА.Выбираем трансформатор напряжения типа НТМИ-10, который имеет следующие характеристики:Uном.ВН=10 кВ; к=0,5; Sном=150 ВА; Smax=1000 ВА; Проверка трансформатора по номинальному напряжению:Uном = 10 кВ = Uсети = 10 кВВыбранный трансформатор удовлетворяет условию выбораУсловие , выполняется, следовательно ТН будет работать в заданном КТ=0,5. Результаты проверки свожу в таблицу 7.4:Таблица 5.7 – Данные проверкиНаименование параметраДанныеУсловия выборакаталогарасчетные, кВ1010, ВА300,1Класс точности0,50,5Список использованных источниковХомутов, С. О. Электроснабжение : Учебно-методическое пособие для студентов направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» (квалификация (степень) «бакалавр») очной формы обучения / С. О. Хомутов. – Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2015. – 44 с.Правила устройства электроустановок – М.: Энергоатомиздат, 2011 г.Б. А. Князевский, Б. Ю. Липкин «Электроснабжение промышленных предприятий», М.: «Высшая школа», 1986 г.Специальные вопросы электроснабжения. Составитель – А. И. Гардин, - НГТУ, 1988 г.Шеховцов В.П. Расчёт и проектирование систем электроснабжения. Методическое пособие по курсовому проектированию. Москва Форум-Инфра-М, 2004Справочник по проектированию электроснабжения под ред. Ю. Г. Барыбина и др. – М.: «Энергоатомиздат», 1990 г.«Электроснабжение и электрооборудование цеха» / Методические указания – Н. Н., 2002 г.«Характеристики электрооборудования напряжением 0.4 кВ» / Справочное пособие – Н.Н., 2002 г. Козулин В.С., Рожкова Л.Д. Электроснабжение -М.: Энергоатомиздат, 1987 Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для вузов. М.: Энергия. 1973. 584 с.Вагин Г.Я. Специальные вопросы электроснабжения промышленных предприятий: Учебное пособие. Горький. ГПИ. 1986. 76 с.