Электроснабжение потребителей линии упаковки

Основными потребителями линия упаковки гипсокартона являются цепные конвейеры оборудованные асинхронным двигателем мощностью 5,5 кВт; а также станция обвязки с асинхронным двигателем 0,37 кВт; плёночной станцией оборудованное АД мощностью от 0,37 до 1,1 кВт; конвейер цепной с керамопластинами термоусадочной станции 5,5 кВт; станция удвоителя пакетов оборудованное 3мя двигателями мощностью от 0,75 кВт до 11 кВт.

И в качестве электроснабжения осуществляется кабелями марки ВВГ 4/2,5, проложенных в кабельных лотках, трубках и подключены к пускателям размещенных в распределительном шкафу. Распред. шкаф оснащен разъединителями с плавкими вставками сери А3716С, диапазон значений вставок плавких от 8 до 200 А. РШ в сваё время питается кабелем ШВВГ 4/16 длиной 85 метров от ЗРУ 0,4, которая находится в ЦТП 10/0,4.

Внутренняя схема ЦТП осуществлена по типу 2 категории, такая необходимость обусловлена экономической целесообразностью и техническими особенностями производства. Трансформаторы двух обмоточные типа ТМ1000 10/0,4 кВ Таб.01 находятся в помещении ЦТП, разделены кирпичной перегородкой от ЗРУ. Питание на ЦТП приходит от ГПП1 «Кунгурские Электросети», воздушным способом кабелем АС150. Тр.1 и Тр.2 питается через ячейку 4 и ячейку 11 соответственно. Ячейка оборудована разъединителем высоковольтным с изоляционным исполнением на 10000 вольт.

Расчетная нагрузка всех электроприёмников питающихся от ТП:

P=1047 кВт;

Технические параметры ТМ1000

Тип мощность

КТП, кВА

Номинальные токи обмоток Iном., А

Сопротивление обмоток, Ом

Ток к. з. об

мотки НН

Iк, А

Коммутационные защитные устройства

Тип авта.

выкл. (АВ)

Тип

защиты

Уставки

РТМ и

УМЗ Iу, А

ВН

НН

Rтр.

Xтр.

ТМ1000/10У1

102

1487

0,0056

0,026

11330

А3742У

УМЗ

1000

3000

Сечение кабелей принимаем по расчетным и допустимым длительным нагрузкам.

Определим расчетный ток для кабеля питающего РШ и кабеля наиболее удаленного и мощного двигателя линии, по формуле:

Iр. к. = Кс ΣPном. i ч √3 Uном. cos φ , А

где: ΣPном. i – сумма номинальных мощностей электроприёмников, питающихся по данному кабелю, кВт;

Uном. – номинальное напряжение электроприёмников, кВ

Т. к. у нас группа электроприёмников с Uном. = 380 В, то целесообразно применить упрощенную формулу для быстроты расчета:

Iр. к. ≈ 1,4∙ ΣPном. i, А

Ф. К. от ЗРУ0,4 до РШ: Iр. к. ≈ 1,4∙118 = 165,2 А

Кабель АД маслостанц У. П.: Iр. к. = Iном. = 22 А

Наименование кабеля

Расчетный ток кабеля Iр.i , А

Марка кабеля

Сечение жилы Sж, (мм2) по условию

Окончательн Sж, (мм2)

Ip. i

Sмех, Sэк

Фидерный кабель от ЗРУ0,4 до РШ

Iр (ф. к.7) = 165

КГЭШ

4 жил.

50

IS. H.=236 A

Sмех,=25

Sмех=25 мм2

Кабель АД маслостанции У. П.

Iр(м)= Iном(м)=22

ВВГ

4 жил.

4

IS. H.=54 A

Sмех,=2,5

По Sмех =2,5мм2

Необходимо проверить принятые кабели сети на потери напряжения в условиях нормального режима работы и пуска.

Приведённая длина кабельной линии находится по формуле:

L*=Σℓi Kп. i, км

где, ℓi – фактические длины кабелей различных сечений от базовой расчетной точки, где определено Sк;

Kп. i – коэффициенты привидения кабелей к кабелю сечением 50 мм2,

определяемые по табл. 1.8;

n – число участков кабеля, включаемых последовательно.

L*= 2,6∙ 0,43 = 1,118 км

Определение приведённых длин кабелей

Наименование кабеля

Сечение

силовой жилы Sж, (мм2)

Фактическая длина ℓi, км

Коэффициент

привидения Kп

Приведённая длина кабеля, км

В сети ВН

ℓ*вн

В сети НН

ℓ*нн

Марки АС150 от ЦПП до ТП1000

Фидый от ТП доРШ

От РШ до АД маслостанц

150

25

2,5

0,65

0,085

0,115

0,43

0,54

4,92

1,118

ℓ*(вннн)=1,9637

∙0,0132=0,026

ℓ*ф. к.=0,0459

ℓ*мс=0,75658

Проверяю принятые кабели участковой сети на потери напряжения в условиях нормального режима работы.

Номинальное напряжение трансформатора ТП серии ТМ1000 10/0,4 кВ. Причем, номинально напряжение вторичной обмотки Uном. тр= 400 В, соответствует номинальному току нагрузки трансформатора. В режиме холостого хода (х. х.) трансформатора напряжения на вторичной обмотке повышается на 5% и составляет Uо=420 В.

Для нормальной работы электродвигателей величина напряжения на зажимах должна быть не менее 0,95 от номинального, т. е. не менее 360 В.

Таким образом, суммарные допустимые потери напряжения в сети при питании от ТП серий ТМ1000 с Uо=420 В не должны превышать при нормальной работе электродвигателей Σ∆Uнорм=60 В.

Проверка сети на потери напряжения производится для наиболее мощного и наиболее удаленного электродвигателя. При расчетах составляется схема замещения сети рис.01.

Суммарные потери напряжения в сети при нормальной работе электроприемников определяются выражением

Σ∆Uнорм=∆Uтр+∆Uф. к+Uэк≤∆Uдоп

где ∆Uтр – потери напряжения на обмотках трансформатора ;

∆Uф. к – в фидерном кабеле;

∆Uэк – в кабеле ответвления к электроприемнику.

Для расчетов необходимо знать Iр. тр(НН)

Iр. тр(НН)= 972ч√3∙0,4=1389 А

Определение потерь напряжения при нормальной работе электроприемников (при cos φ=0,7; температуре обмотки тра. +150єC, жил кабелей +65 єC)

Расчетные формулы:

∆Uтр=√3 Iр. тр(1,5Rтр cos φтр + Xтр sin φтр) = =1,73∙1389(1,5∙0,0056∙0,7+0,026∙0,71)=58 В;

∆Uк. л= √3 Iр. к∙ℓк. л∙rк. л∙Кх∙ cos φк. л

Расчетные участки и точки

Расчетный ток участка кабеля Iр. i, А

Характеристика кабеля

Потери напряжения ∆Uнорм. i в

участках сети, В

Sж, (мм2)

ℓк. л, км

rк. л,Ом/км

Кх

1

2

3

4

5

6

7

К1

(трформатора)

Iр. тр=1389

∆Uтр = 58 В

К1 – К2 (ф. к.7)

Iр (ф. к.) = 165,2

25

0,085

0,223

1,28

∆Uф. к=1,73∙165∙0,085∙0,223∙1,28∙0,7=4,9

К3 – К4

АД маслостан

Iр(мс)= 22

2,5

0,115

2,11

1,05

∆UБП=1,73∙22∙0,115∙2,11∙1,05∙0,7=6,8

Суммарные потери напряжения для РЩ7

Σ∆Uнорм=11,7 < 58 В

Проверка параметров сети по условию пуска

Участковая сеть, выбранная по условию нормального режима, должна быть проверена на возможность пуска наиболее мощных и электрически удаленных двигателей без “опрокидывания”, исходя из допустимых колебаний напряжения на их зажимах.

Для возможности пуска электродвигателей величина напряжения на их зажимах Uп. р. должна быть не мене : для конвейеров – 0,85 Uном. д=360 В.

Определение потерь напряжения ∆Uнорм на зажимах двигателей к моменту их запуска при работе остальных электроприемников с учетом последовательности их включения и возможной работы в режиме холостого хода (Кх. х.=0,5)

∆Uнорм. i= ∆Uнорм(Iр. iч Iр. i)

Расчетные участки и точки

Расчетный ток участка, кабеля Iр. i, А

Потери напряжения ∆Uнорм. i участках сети, В

Запуск двигателя 11 кВт I группы электроков комбайна.

К1

(трформатора)

К1 – К2 (ф. к.)

К2 – К3 (муп)

Iр. тр=0.81[4+13+92+0,5∙35+0,5∙4+22+0,5(22+80+132)]=0,81∙267,5=217

Iр (ф. к.) =0,81(4+13+22+0,5∙22)=0,81∙50=40,5

Iр (муп) =0,81(22+0,5∙22)=0,81∙33=26,7

∆Uтр =∆Uтр (Iр. iчIр. i)= 21(217ч492)=9,3 В

∆Uф. к=∆Uф. к(Iр(ф. к)ч Iр(ф. к))=

=13,1(40,5ч 199)=2,7 В

∆Uм. к1=∆Uф. к(Iр(муп)ч Iр(муп))=

=25(26,7ч 185)=3,6 В

Суммарные потери напряжения для точки К3

Σ∆Uнорм= 15,6 В

Определение значений A Ki для цепей запускаемых двигателей.

Расчетные формулы:

A Ki= (Ri cos φп + Xi sin φп); для кабеля Aк. л= ℓк. л∙rк. л∙Кх∙ cos φп.

Коэффициент мощности при пуске двигателей cos φп≈0,5. Данные Кх для кабелей принимаются из табл. 1.14 , остальные данные – из табл. 2.6

Расчетные участки и точки

Характеристика кабеля

Влечена AKi для трансформатора и кабеля.

Sж,(мм2)

ℓк. л, км

rк. л,Ом/км

Кх

К1 (трансфорра)

К1 – К2 (ф. к.)

К2 – К3 (муп)

25

2,5

0,085

0,115

0,223

0,423

1,46

1,33

Aтр=1,5∙0,0056∙ 0,5 + 0,026 ∙0,87=0,027

Aф. к.=0,085∙0,223∙ 1,46 ∙0,5=0,031

Aмуп=0,115∙0,423∙ 1,33 ∙0,5=0,062

Суммарное значение для точки К3 Σ A К3 = 0,12

Определение расчетных значений напряжения ∆Uп. р на зажимах двигателя, при пуске и пускового тока двигателя Iп. р.

Расчетная формула:

Uп. р= U р п. ч1+√3[Iп. номч U ном. д(Rп cos φп + Xп sin φп)= U0 Σ∆Uнорм. i ч 1+√3(Iп. номч U ном. д ) Σ AKi ;

Iп. р= Iп. ном(Uп. рч U ном. д) 0,8∙ U ном. д=0,8∙380=304 В

Расчетные точки

Расчет значений

Σ∆Uнорм, В

Σ AKi

Uп. р, В

Iп. р, А

К4

22,2

0,12

Uп. р= 725 22,2 ч 1+1,73(792ч 380)0,12=563>528

Iп. р= 792(563ч 380)=676

Расчет токов к. з. сети.

Величины токов к. з. в сетях НН определяются с учетом возможного колебания питающего напряжения в пределах от 0,95 до 1,05 , то номинального напряжения вторичной обмотки трансформатора U ном. тр = 400 В по формуле :

а) для трёхфазном к. з. Iк= 1,05∙U ном тр ч√3∙Z к, А

б) для двухфазном к. з. Iк= 0,95∙U ном. тр ч2∙Z к, А

где Z к – сопротивление цепи к. з. в сети НН, Ом

Сопротивление цепи в сетях напряжением 380 В определяется с учетом влияния сети напряжения 6кВ по формуле:

а) для 3/фазного к. з. при температуре жил кабелей +15єC и обмотки трра. +20єC

Z к= √( Хс+Хтр+χк. л ∙ L*)2+(Rтр+rк. л.∙ L*)2=√( Хс+Хтр +0,075∙ L*)2+( Rтр+0,363∙ L*)2

б) для 2/фазного к. з. с учетом нагрева жил кабелей до +65 єC и обмотки трансформатора до +150 єC

Z к=√( Хс+Хтр +0,075∙ L*)2+( Rтр+0,423∙ L*)2, Ом

где: Хс – сопротивление системы ВН, приведенное к напряжению НН и =0,0105 Ом

L* общая приведенная к НН длина кабелей ВН и НН от базовой точки до т. к. з.

Хтр, Rтр – индуктивное и активное сопротивление обмоток трра. по его техническим данным, и =0,026 и 0,0056 соответственно.

1,5 – коэффициент, учитывающий увеличение активного сопротивления обмоток трансформатора при нагреве от +20єC до +150 єC

К1: Z к= √( 0,0105+0,026 +0,075∙ 0,026)2+( 0,0056+0,363∙ 0,026)2=0,0413

Iк= 724,5 ч1,73∙0,0413=10140 ,

Z к=√( 0,0105+0,026 +0,075∙ 0,026)2+( 0,0056+0,423∙ 0,026)2=0,0431

Iк= 655,5 ч2∙0,0431=7604 , А

К2: Z к= √( 0,0105+0,026 +0,075∙0,1286)2+( 0,0056+0,363∙ 0,1286)2=0,07

Iк= 724,5 ч1,73∙0,07=5983 , А

Z к=√( 0,0105+0,026 +0,075∙ 0,1286)2+( 0,0056+0,423∙ 0,1286)2=0,08

Iк= 655,5 ч2∙0,08=4097 , А

К3: Z к= √( 0,0105+0,026 +0,075∙ 0,3486)2+( 0,0056+0,363∙0,3486)2=0,146

Iк= 724,5 ч1,73∙0,146=2869 ,

Z к=√( 0,0105+0,026 +0,075∙0,3486)2+( 0,0056+0,423∙0,3486)2=0,168

Iк= 655,5 ч2∙0,168=1951 , А

Расчет сопротивлений цепи к. з. Z к и Z к; токов к. з. Iк и Iк в кабельных сетях напряжением 10300 и 380 В.

Расчетная точка к. з.

Суммарное приведенная длина кабелей от базовой точки до точки к. з. ℓ*вн и L*, км

Полное сопротивление цепи к. з., Ом

Точки к. з., А

Z к

Z к

К1

L* К1 = ℓ*(вннн)=0,026

0,0413

0,0431

10140

7604

К2

L* К2 = L* К1+ ℓ*ф. к.7=0,026+0,1026=0,1286

0,07

0,08

5983

4097

К3

L* К3 = L* К2+ ℓ*уп=0,1286+0,22=0,3486

0,146

0,168

2869

1951

Выбор коммутационно-защитной аппаратуры РШ и отключающие уставки защит электрооборудования участка.

Каждый коммутационно-защитный аппарат должен быть выбран по номинальному напряжению Uном, номинальному току Iном и проверен на отключающую способность Sо. пр. или I о. пр.

Выбор разъединителя с плавкими вставками (А37)

Выбор А37 ТП по токам нагрузки и проверка по коммутационной способности в данном расчете не производится, так как это выполнено разработчиком ТП.

Выбор фидерных автоматических выключателей (А37) производится по номинальному напряжению сети и номинальному току. Номинальный ток АВ должен соответствовать условию

Iном. А37 ≥ Iр. А37= Iр. (ф. к) где: Iр. А37 – расчетный ток через А37

Значит, для соблюдения условий выбираем:

Для групы электроприёмников от ТП (ф. к.) Iном. А37=200 А, т. к. Iр. (ф. к.)=165,2 А

Тип А3739Ф Iном=200А I о. пр.=18000 А ПМЗ Iу=4001200

Выбранные А37 проверим на способность отключить максимальный ток к. з., в качестве которого берётся расчетный ток трёхфазного к. з. на выводах А37.

Для выбранных А37 условие полностью соблюдается, т. к. I о. пр.=18000 А – для РФВ ф. к., а по расчету 1,2∙I к = 1,2∙5983=7180 А – для РФВ

18000≥7180

При выборе пускателя для электроустановки заданными являются :

а) номинальное напряжение сети;

б) тип и мощность электроприемников;

в) токи нагрузки и пусковые токи электродвигателей;

г) марка и сечение входящего и отходящего кабелей;

д) значение токов к. з. I к – в месте уставки пускателя и I к – в наиболее удалённом от пускателя точки сети, включаемой данным пускателем.

Максимальные (3/фазные) токи к. з. в сети должны отключаться автоматическими

выключателями или групповыми пускателями. В связи с этим отключающая способность пускателя достаточна, если ток к. з. будет отключаться предыдущим защитным аппаратом, у которого уставка тока отключения МТЗ соответствует условию.

Iу≤ IкчКч= I о. прч1,2∙Кч=0,55∙I о. пр,

Где: Iк – ток к. з. на зажимах пускателя;

I о. пр – отключающая способность проверяемого пускателя;

Кч – коэффициент чувствительности МТЗ предыдущего аппарата 1,2

1,2 – коэффициент надежности.

Для соблюдения условий выбираем:

Т. к. Iр.(мс)=22 А, то для АД маслостанции удвоителя пакетов будет соответствовать

А3716С Iном=25А I о. пр.=1500 А УМЗ Iу=63187 Iт=6000 I о. пр(n=2)=8700 А

Выбор и проверка уставок максимально-токовой защиты (МТЗ) низковольтных аппаратов.

При защите ответвлений к электродвигателям ток уставки МТЗ выбирается по условиям:

Iу ≥Кн I пр ; Iу ≥ I п. ном

где: Кн – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,25

При защите магистрали, ток уставки определяется по условию

Iу ≥ Кн I прмах.+ Σ Iр. i

где: I прмах – расчетный пусковой ток наиболее мощного двигателя

Iу. тр.(нн) ≥1,25∙972+217=1187 Iу=1230±15%=1200

Iу.(ф. к.7) ≥1,25∙118+41=159 Iу=180±15%=153

Iу.(уп) ≥1,25∙11+21=32 Iу=32±15%=27,8

Iу.(мс) ≥1,25∙11+0=11 Iу=11±15%=9



Производство и применение гипсокартона

Адреса и телефоны:

Украина, Кировоградская обл., г. Александрия, ул. Куколовское шоссе 5/1А,
Александрийский Авторемонтный завод,
тел./факс +38 (05235) 77193
+38 (050) 512 11 94 — Александр,  инженер-менеджер (цены, условия приобретения, консультации)
e-mail: msd@inbox.ru