Электроснабжение

8. Электроснабжение

В электрической части проекта решены вопросы электроснабжения, подключения силового оборудования и заземления.

Оборудование электроснабжение котельной предусмотрено от существующего ВРУ – 0,4 кВ. Подключение силовых электроприемников предусмотрено от щита 0,4 кВ. Напряжение силовых электроприемников 380 В, цепей управления 220 В.

Управление сетевыми и подпиточными насосами и дымососами осуществляется по месту.

Схемы управления сетевыми и подпиточными насосами предусматривают автоматический ввод резервного насоса при останове рабочего и при падении давления в напорном патрубке. Выбор режима работы производится с помощью ключей – избирателей режима, установленных на щите управления.

Силовая распределительная сеть выполнена кабелем ВВТ, прокладываемым в лотках по кабельным конструкциям, а также по стенам открыто и в стальных водогазопроводных трубах в подливе пола.

Заземление электрооборудования выполнено согласно ПУЭ путем присоединения к существующему контуру заземления котельной. Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом.

Схемой предусмотрено ручное (местное) и автоматическое управление электродвигателями насосов.

В качестве рабочего может быть выбран любой из насосов. Выбор режима работы осуществляется с помощью избирателя резерва S1.

Насос выбранный резервным, включается автоматически при аварийном останове работающего насоса или при падении давления в напорном патрубке. При срабатывании АВР включается звуковой сигнал в помещении операторской.

Проверка насосов на установленную мощность.

Сетевой насос (1Д315-71)

Мощность двигателя

Кз – коэффициент запаса (1,1-1,4);

γ – плотность жидкости, Н/м3;

Qн – производительность насоса, м3/с (задана);

Нн – напор насоса, м (задана);

ηн =0,6÷0,75 – КПД насоса;

ηп =1 – КПД передачи.

γ=9810 Н/м3 – задана;

Кз=1,1 – принято;

Принимаем двигатель типа 4А250М2УЗ, частота вращения n=3000 об/мин, мощностью 90,0 кВт.

По данной методике выбираем остальные насосы.

Подпиточный насос (К2С/30):

Принимаем двигатель типа 4А100S2УЗ, частота вращения n=1500 об/мин, мощность 3,0 кВт.

Насос исходной воды (К-100-65=200):

Принимаем двигатель типа 4А160М2УЗ, частота вращения n=1500 об/мин, мощность 18,5 кВт.

Питательный насос (ПЭ-150-53):

Принимаем двигатель типа 4А200L2УЗ, частота вращения n=3000 об/мин, мощность 45 кВт.

Насос бака аккумулятора (К20/30):

Принимаем двигатель типа 4А100S2УЗ, частота вращения n=1500 об/мин, мощность 3,0 кВт.

Вывод: установленные двигатели насосов соответствуют необходимой расчетной мощности. Выбор двигателей произведен верно.

Расчет электрических нагрузок.

Максимальная нагрузка группы ЭП:

где

 – коэффициент использования одного или группы ЭП;

 – коэффициент максимума;

 – групповая номинальная мощность, кВт;

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность n однотипных ЭП:

Расчетную активную нагрузку  группы ЭП определяем с учетом коэффициента максимума  и средней нагрузки:

где  определяем в зависимости от эффективного числа ЭП  и от группового

коэффициента использования  за наиболее загруженную смену.

Эффективное число ЭП находим по формуле:

Расчетную реактивную нагрузку группы ЭП определяем с учетом приведенного числа ЭП:

при  

Сетевые насосы

Максимальная нагрузка:

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Эффективное число:

Расчетная реактивная нагрузка:

Подпиточные насосы:

Максимальная нагрузка:

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Эффективное число:

Расчетная реактивная нагрузка:

Насосы исходной воды:

Максимальная нагрузка:

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Эффективное число:

Расчетная реактивная нагрузка:

Питательные насосы:

Максимальная нагрузка:

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Эффективное число:

Расчетная реактивная нагрузка:

Насос бака аккумулятора:

Максимальная нагрузка:

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Эффективное число:

Расчетная реактивная нагрузка:

Вентиляторы горелок котлов:

Максимальная нагрузка:

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Эффективное число:

Расчетная реактивная нагрузка:

Однофазные нагрузки:

Расчетная активная нагрузка:

Распределение электрической нагрузки.

Осветительная нагрузка:

где– удельная расчетная мощность на 1 м2 производственной площади (F), Вт/м2;

– коэффициент спроса освещения;

Полную расчетную нагрузку определяем суммированием расчетных нагрузок силовых и осветительных групп электроприемников:

Таблица 8.1

Наименование характерной группы ЭП	Кол-во ЭП	Установленная мощность ЭП		Коэф. исп-ия, Ки		Средняя нагрузка за наиболее загруженную смену		nэ	Км	Максимальная расчетная мощность
		Рн одного, кВт	Рн общая, кВт			Рсм, кВт	Qсм, кВт			Рм, кВт	Qм, кВт
Сетевой насос	4	90	180	0,8		72	44,64	3	1,2	84,4	53,568
Подпиточный насос	3	3	3	0,8		2,4	1,488	4	1,2	2,832	1,756
Насос исходной воды	3	18,5	37	0,8		14,8	9,176	4	1,2	17,464	10,828
Питаль-ный насос	3	45	45	0,8		36	22,32	4	1,2	42,48	26,34
Насос бака аккумулятора	3	3	3	0,8		2,4	1,488	4	1,2	2,432	1,756
Вентиляторы горелок	4	1,193	2,386	0,75		1,79	1,343	2	1,27	1,79	1,343

По степени надежности электроснабжение котельная относится ко II категории. Питающие кабели 380 В подводятся от существующей системы электроснабжения асбокартонной фабрики. Основными потребителями электроэнергии на напряжении до 1000 В являются: вентиляторы горелок котлов, насосы различного назначения, отопительный агрегат и электрическое освещение. Распределение электроэнергии в котельной осуществляется от защищенного щита станций управления. Для электроснабжения котельной предусмотрено устройство АВР. Для насосов котельной предусмотрено местное управление. Местное управление осуществляется со щита кнопками управления.

Силовая распределительная сеть выполнена кабелями, проложенными в трубах ПВХ.

Выбор трансформаторов подстанции.

Подстанции предназначены для приема, преобразования и распределения электроэнергии.Экономическая плотность нагрузки:

где– площадь помещения, м2;

Необходимое число трансформаторов:

где– коэффициент загрузки в нормальном режиме;

экономически оптимальное число трансформаторов 1.

Выбор проводов и жил кабелей. Сечения проводов, жил кабелей и шин выбирают по следующим показателям:- по нагреву длительно допустимым током;- по нагреву кратковременным током КЗ;- по падению напряжения от источника до приемника;- по механической прочности;- по экономической плотности тока. По условию нагрева сечение проводов и кабелей напряжением до 1 кВ выбирается в зависимости от длительно допустимой токовой нагрузки:

где– расчетный ток нагрузки;– длительно допустимый ток на провода, кабели и шинопроводы; – поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей; – поправочный коэффициент на число работающих кабелей, лежащих рядом в земле в трубах или без труб.

Расчетный ток нагрузки для одного двигателя:

Сетевые насосы.

Расчетный ток нагрузки:

Допустимая токовая нагрузка:

Подпиточный насос. Расчетный ток нагрузки:

Допустимая токовая нагрузка:

Насос исходной воды.

Расчетный ток нагрузки:

Допустимая токовая нагрузка:

Питательные насосы.

Расчетный ток нагрузки:

Допустимая токовая нагрузка:

Насос бака аккумулятора.

Расчетный ток нагрузки:

Допустимая токовая нагрузка

Вентиляторы горелок котлов.

Расчетный ток нагрузки:

Допустимая токовая нагрузка:

Рабочее освещение.

Расчетный ток нагрузки:

Допустимая токовая нагрузка:

Котлы. Расчетный ток нагрузки:

Допустимая токовая нагрузка:

Розетки. Расчетный ток нагрузки:

Допустимая токовая нагрузка:

Аварийное освещение.

Расчетный ток нагрузки:

Допустимая токовая нагрузка:

Пожарная сигнализация.

Расчетный ток нагрузки

Допустимая токовая нагрузка:

Контроллер ECL.

Расчетный ток нагрузки:

Допустимая токовая нагрузка:

Вторичные цепи. Расчетный ток нагрузки:

Допустимая токовая нагрузка:

СТГ. Расчетный ток нагрузки:

Допустимая токовая нагрузка:

Для трехфазных нагрузок выбираем кабель с медными жилами сечения 5x1,5 мм2, марки NYM 5x1,5. Для однофазных нагрузок выбираем кабель с медными жилами сечения 3x1,5 мм2, марки NYM 3x1,5.

Выбор аппаратов управления и защиты.

При работе аппаратов управления учитывается режим работы, для которого они предназначены. Для обеспечения нормальных условий эксплуатации необходимо учитывать требования в отношении климатического исполнения аппаратов и категории их размещения. В качестве аппаратов защиты применяются плавкие предохранители или автоматические воздушные выключатели с встроенными тепловыми (для защиты от перегрузок) и электромагнитными (для защиты от токов короткого замыкания) реле.

Выбор автоматов производится: по напряжению установки  по роду тока и его значению  по коммуникационной способности  Здесь  – напряжение на установке;  – номинальное напряжение автомата; – рабочий ток установки;  – номинальный ток автомата;  – ток короткого замыкания.

Номинальный ток теплового электромагнитного или комбинированного расцепителя автоматического выключателя выбирается только по расчетному току линии  и . Для сетевых насосов на систему отопления, расчетный ток нагрузки которых равен 331 А, выбираем автомат защиты двигателя с регулируемым тепловым расцепителем 4 – 340 А – GV2ME10. Для подпиточного насоса, насоса исходной воды, расчетные токи нагрузок которых соответственно равны 5,36; 6,6; А, выбираем автоматы защиты двигателей с регулируемым тепловым расцепителем 0,4 – 7,3 А – VAMU0,63. Для вентиляторов горелок котлов, расчетный ток нагрузки которых равен 2,27 А, выбираем автомат защиты двигателей с регулируемым тепловым расцепителем 1,6 – 2,5 А – VAMU2,5.

Для рабочего освещения, питания котлов, аварийного освещения и пожарной сигнализации, расчетные токи нагрузок которых соответственно равны 3,5; 2,19; 0,5; 0,5 А, выбираем автоматический выключатель 10 А 1п. – С60А. Для розеток, расчетный ток нагрузки которых равен 0,05 А, выбираем автоматический выключатель 25 А 1п. – С60А. Для контроллера ECL, вторичных цепей и сигнализаторов, расчетные токи нагрузок которых соответственно равны 0,022; 0,026; 0,5; А, выбираем автоматический выключатель 6 А 1п. – С60А.