Выбор и расчет элементов сети

Для того чтобы выбрать питающие сети и защитную аппаратуру рассчитаем максимальный ток.

Электрическая сеть до 1 кВ

Проверке по экономической плотности тока не подлежат: сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ при числе использования максимума нагрузки предприятий до 4000−5000; сборные шины электроустановок и ошиновка в пределах открытых и закрытых распределительных устройств всех напряжений; ответвления к отдельным электроприёмникам напряжением до 1 кВ, а также осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий.

Т.к. шины не входят в перечень, то выбор осуществляем по току с условием, что Iд? Imц с проверкой по потере напряжения и на действие токов короткого замыкания.

В результате расчёта электрических нагрузок максимальный ток Imц=923,22 А. Т.к. ток проходящий по одной секции Im1с=461,61 А, то принимаем к предварительной установке шину алюминиевую сечением 50Ч6 с Iд=540А .

При расположении шин плашмя ток, должен быть уменьшен на 5%, если ширина шины до 60 мм и на 8%, если ширина шины больше 60 мм.

Iд? = 540−0,05· 540 = 513 А > Im1с=461.61 А.

По справочнику определяем активное (r0) и реактивное (х0) сопротивления шины, Ом/км х0=0,137 Ом/км,.

r0=0,119 Ом/км.

Проверяем выбранную шину по потере напряжения? U, %, при длине шины l =0,005 км.

• ?U= Im1c· l·(r0· cosцсрв+ х0· sinцсрв),
• ?U%=· 100%,?U= 461.61· 0,005·(0,119·0,83+0,137·0,55) =0,57 В,
• ?U%=· 100=0,3%? 1,8%.

Т.к. Iд? = 513А > ImIс = 461.61 А; ДU% = 0,5% < 1,8%, то принимаем шину к предварительной установке. Окончательное решение будет принято после проверки шины на термическое и динамическое действие токов короткого замыкания.

Выбор кабельных сетей, идущих к силовым шкафам.

В результате расчёта электрических нагрузок шкафа ШР1 Imшр1= 48,8 А. Т.к. сети напряжением до 1 кВ не подлежат проверке по экономической плотности тока при Tm? 5 тыс. час/год, то выбор осуществляем по току с условием, что Iд? Imшр1, с проверкой по потере напряжения и на установленную защитную аппаратуру.

Определяем ток расцепителя автоматического выключателя Iрасц, А.

Iрасц = Kп1· Imшр1,.

где Кп1 — поправочный коэффициент учитывающий неточность калибровки расцепителя и одновременный запуск всех потребителей шкафа, принимаем Кп1 = 1,25.

Iрасц = 1,25· 48,8 = 61 А.

Принимаем к установке автоматический выключатель ВА 13−29.

Принимаем к предварительной прокладке кабель АВВГ 4Ч25.

Iд = 75· 0,92 = 69 А Проверяем кабель на установленную защитную аппаратуру по условию.

Iд?? Iз · Кз ,.

где Iз — ток срабатывания защиты, равный току расцепителя, А, принимаем Iз = 63 А;

Кз — коэффициент защиты, зависящий от вида защитной аппаратуры, изоляции кабеля, среды в помещении и необходимости защиты кабеля от перегрузки, принимаем Кз = 1.

Iд? = 69 А > (63 · 1) А,.

r0 = 1,25 Ом/км, x0 = 0,0662 Ом/км.

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения? U, %, при длине кабеля l=0,015 км.

.

?U=· 28,4 · 0,015 · (1,25 + 0,0662 · 0,53) = 0,38%? 5%.

Т.к. Iд?? Imшр1, Iд?? Iз · Кз, ?U? 5%, то кабель принимаем к окончательной прокладке. Аналогичным образом выбираем кабели, идущие к остальным шкафам.

Выбор кабелей идущих к одиночным электроприёмникам Т.к. сети, идущие к одиночным электроприёмникам, не подлежат проверке по экономической плотности тока, то выбор ведём по номинальному току электроприёмника Iн, А.

Определяем номинальную силу тока синхронного двигателя, позиция 1 Iн1, А.

Iн1 = ,.

где з — коэффициент полезного действия двигателя.

Iн1 = = 41,27 А.

Определяем ток расцепителя автоматического выключателя Iрасц, А.

Iрасц = Kп2 · Iн1,.

где Kп2 — коэффициент, учитывающий неточность калибровки расцепителя и пусковые токи двигателя, принимаем Kп2 = 1,15.

Iрасц = 1,15 · 41,27 = 47,5 А.

Принимаем к установке автоматический выключатель ВА 13−29 [8].

Принимаем к прокладке кабель АВВГ 4Ч16.

Iд?= 60 · 0,92 = 55 А.

Iд? = 55 А? Iн = 41,27 А.

Проверяем кабель на установленную защитную аппаратуру по условию.

Iд?? Iз · Kз,.

Iд? = 55 А? (50 · 1) А. r0 = 1,95 Ом/км;

x0 = 0,0675 Ом/км.

?U = · 22·0,01·(1,95+0,0675·0,48) = 0,3%? 5% .

Т.к. Iд?? Iн, Iд?? Iз · Kз, ?U? 5%, то кабель принимаем к окончательной прокладке.

Аналогичным способом выбираем кабели идущие к остальным электроприёмникам.

Выбираем кабель идущий к вентилятору, защищаемому предохранителем Рассчитываем силу тока двигателя вентилятора Iн2, А.

Iн2 = = 1,2 А.

Определяем ток плавкой вставки предохранителя, А.

.

где kп — кратность пускового тока, принимаем kп =5;

б — коэффициент снижения пускового тока, принимаем б =2,5 (при легких пусках).

Iвст = = 2,4 А.

Для защиты двигателя вентилятора принимаем к установке предохранитель ПП 21.

Принимаем к предварительной прокладке кабель АВВГ 4Ч2,5 с Iд?= 19 · 0,92 = 18 А.

Iд? = 18 А? Iн = 1,2 А Проверяем кабель на установленную защитную аппаратуру по условию.

Iд?? Iз · Kз,.

Iд? = 18 А? (5 · 0,33)=1,65 А,.

ro = 12,5 Ом/км,.

xo = 0,104 Ом/км,.

?U = · 0,37 · 0,011 · (12,5 + 0,104 · 1,04) = 0,04%? 5%.

Т.к. Iд?? Iн, Iд?? Iз · Kз, ?U? 5%, то кабель принимаем к окончательной прокладке.