Расчет и выбор магистральных и распределительных сетей напряжением до 1000 В

9. Расчет и выбор магистральных и распределительных сетей напряжением до 1000 В,

защита их от токов короткого замыкания.

9.1. Схемы цеховых электрических сетей и

классификация помещения цехов.

Цеховые сети распределения электроэнергии должны:

n обеспечить необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии в зависимости от категории;

n должны быть удобными и безопасными в эксплуатации;

n иметь оптимальные технико-экономические показатели (минимум приведенных затрат);

n иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.

Схемы цеховых сетей делят на магистральные и радиальные. Линию цеховой электрической сети, отходящую от распределительного устройства низшего анпряжения цеховой ТП и предназначенную для питания отдельных наиболее мощных приемников электроэнергии и распределительной сети цеха, называют главной магистральной линией. Главные магистрали расчитаны на большие рабочие токи (до 6300 А); они имеют небольшое количество присоеденений. Широко применяют магистральные схемы типа блока трансформатор-магистраль (БТМ). В такой схеме отсутствует РУ низшего напряжения на цеховой подстанции, а магистраль подключается непосредственно к цеховому трансформатору через вводной автоматический выключатель. При двухтрансформаторной подстанции и схеме БТМ между магистралями для взаимного резервирования устанавливают перемычку с автоматическим выключателем.

Распредлеительные магистрали предназначены для питания приемников малой и средней мощности, равномерно распределенных вдоль линии магистрали. Такие схемы выполняют с помощью комплектных распределительных шинопроводов серии ШРА на токи до 630 А. Питание их осуществляется от главной магистрали или РУ низшего напряжения цеховой подстанции.

Магистральные схемы обеспечивают высокую надежность электроснабжения, обладая универсальностью и гибкостью и широко применяются в цехах машиностроительных и металлургических заводов, обогатительных фабрик и т.д.

Для распределительных сетей применяется преимущественно радиальная схема питания отдельных электроприемников от цеховых распределительных пунктов и шинных магистралей.

Радиальные схемы электроснабжения представляет собой совокупность линий цеховой электрической сети, отходящих от РУ низшего напряжения ТП и предназначенных для питания небольших групп электроприемников электроэнергии, расположенных в различных местах цеха. Радиальные схемы применяют в тех случаях, когда нельзя прменить магистральные схемы.

Цеховые электрические сети выполняются изолированными проводами, кабелями и шинами. В отдельных случаях применяются голые провода.

Род и способ прокладки сети должны соотвествовать:

а) состоянию окружающей среды;

б) месту прокладки сети;

в) принятой схеме сети.

В соответствии с [1] установлены следующие классы помещений:

1. Сухие помещения - помещения, в которых относительная влажность воздуха (ОВВ) не превышает 60%.

2. Влажные помещения - помещения, в которых пары или конденсирующая влага выделяется лишь временно и притом в небольших количествах и ОВВ=75%.

3. Сырые помещения - помещения в которых ОВВ длительно превышает 75%.

4. Особо сырые помещения - помещения, в которых ОВВ близка к 100%.

5. Жаркие помещения - помещения, в которых температура длительно превышает +30°С.

6. Пыльные помещения - помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машинов и аппаратов и т.д.

7. Помещения с химически активной средой - помещения, в которых по условиям производства постоянно или длительно содержится пары или образуются отложения, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

8. Взрывоопасные помещения и наружные установки - помещения и наружные установки, в которых по условиям технологического процесса могут образовываться взрывоопасные смеси горючих газов или паров с воздухом или другими газами-окислителями, а также горючих пылей и волокон с воздухом.

9. Пожароопасные помещения и наружные установки - помещения и наружные установки, в которых применяются или хранятся горючие вещества.

Условия плавильного цеха обогатительной фабрики следующие: сухое и жаркое помещение из-за плавильных печей, поскольку плавке подвергается концентрат руды, то цех является пыльным помещением с проводящей пылью. В соответствии с таблицей 15-1 стр.804 [3, том 1] для токопроведения используем проводники марки АПРТО-500, которые рекомендуется прокладывать в стальных трубах.

9.2. Выбор сечений проводников.

Сечения проводников цеховых сетей выбирается:

1) по условиям нагрева током нагрузки;

2) по условиям защиты от токов КЗ и перегрузки;

3) по условиям механической прочности.

Выбранные сечения проводов проверяются:

1) по допустимой потере напряжения в сети рабочем режиме, в период прохождения по сети пусковых токов и в аварином режиме;

2) по экономической плотности тока;

3) на динамическую и термическую устойчивость при токах КЗ.

1. Выбор сечений проводников по условиям нагрева производится следующим образом:

1) Определяют расчетный ток нагрузки.

а) За расчетный ток нагрузки принимается получасовая

максимальная токовая нагрузка данного элемента сети за

максимально загруженную смену и вычисляется по формуле для

электроприемников, имеющих в установке одиночный двигатель

[11]

Iр=Р/(*U*cosj*h)  (23)

где Р - установленная мощность, Iр - рабочий ток, cos j -

коэффициент мощности данного приемника, h - КПД данного

электроприемника.

 б) Для электроприемников многодвигательного привода [11]

Iр=åР/(*U*cosj*h) (24)

где åР - установленные мощности всех двигателей, Iр - рабочий

ток, cos j - коэффициент мощности данного приемника, h - КПД

данного электроприемника.

2) Исходя из условий нагрева, по таблицам выбирают минимально допустимое сечение линии так, чтобы было соблюдено условие

Iр£Iпр, (25)

где Iпр - допустимый длительный ток нагрузки на провода,

кабели или шины данного сечения.

Для дальнейшего применения при выборе проводников и защиты, а также проверки приведем характеристики двигателей электроприемников [6] в таблице 6.

Таблица 6 - Характеристики двигателей электроприемников цеха.

*определен по (23)

Произведем выбор проводников по условиям нагрева для каждого

приемника:

1). Определение расчетного тока нагрузки по (23):

Для конвейера Р=14 кВт, cos j берем из таблицы 3 настоящей работы

Iр=14/(1,7*0,38*0,7*0,88)=35,18 А

2) Выбираем кабель от магистрали до двигателя

конвейера по таблице 15-14 стр.814 [3] - ПХВБ с медными жилами, проложенными в трубе сечением 4 мм

Аналогично приведенному примеру последующие расчеты и результаы выбора сведены в таблицу 7.

Таблица 7 - Расчетный ток и выбранные провода для приемников плавильного цеха

Для питания ответвлений электроприемников проложим магистральные шинопроводы от каждой секции шин трансформаторной подстанции. Для определения тока, проходящего по магистральному проводу, в зависимости от коэффициента спроса, прежде всего находят расчетную активную мощность:

Р=åКс*Рпу, (26)

где Р - расчетная активная мощность электроприемника n-й группы, Кс - характерный коэффициент спроса для данной группы электроприемников, Рпу - установленная мощность электроприемников группы.

Затем находят величину реактивной мощности:

Q=åР*tg j, (27)

где Р - расчетная активная мощность данной группы.

Далее определяют полную мощность, потребляемую всеми электроустановками,

S=. (28)

Потребляемый ток

I=.  (29)

Произведем выбор магистрального шинопровода для плавильного цеха. Для группы с Ки=0,6:

1) Вычислим активную суммарную мощность группы

Рпу=140+165+60+7,5+17,6+900+60+33=1383,1 кВт

2) По (26) вычислим расчетную активную мощность

Р=0,6*1383,1=829,86 кВт

3) По (27) вычислим реактивную мощность

Q=829,86*1,04=863,05 кВар

4) По (28) вычислим полную мощность

S=кВА

Аналогично приведенному примеру последующие расчеты сведены в таблицу 8.

Таблица 8 - Расчетные мощности групп ЭП для выбора шинопровода

Поскольку в данной работе присутствует две секции шин откуда будут питаться два шинопровода, то распределим нагрузку на каждый примерно равномерно, то есть на шинопровод 1 секции будут потребители с коэффициентом спроса 0,1; 0,32; 0,7; 0,9 и освещение (сумма полных мощностей 1174,85 кВА), а на шинопровод 2 секции шин с коэффициентом спроса - 0,6 (полная мощность 1197,29 кВА).

Расчитаем ток на каждый шинопровод по (29)

для 1 секции: I=1174,85/(1,7*0,38)=1818,65 А

для 2 секции: I=1197,29/(1,7*0,38)=1853,39 А

Для питания от каждой секции выбираем шинопровод марки ШМА размером 120*8 каждая шина с допустимым током 1900 А [1].

К распределительным сетям до 1000 В также относятся и секции шин трансформаторной подстанции РУ 0,4 кВ, произведем выбор шин от которых питаются магистральные шинопроводы и ответвления от низкой стороны трансформаторов. Поскольку в случае аварии одного из трансформаторов и срабатывания секционного АВР секции шин должны обеспечивать прохождение всей нагрузки цеха выбираем сечение по полной мощности (таблица 8). По [1] это шины типа ШМА на Iном=2390 А каждая шина состоит из двух полос размером 100*8 мм.

Похожие работы

Проектирование кислородно-конвертерного цеха №2 ОАО "ММК"

Скачать

93855

6

4

... рынки сбыта и обеспечить решение вышеперечисленных задач. Этого можно добиться лишь за счет коренного технического перевооружения и новых технологий. 1.2         Вариант строительства ККЦ № 2 ММК Кислородно-конвертерный цех № 2 ОАО «ММК» предполагается строить на площадке перед имеющимся сортовым станом блюминга № 3. Это позволит значительно сократить время транспортировки горячих блюмов из ...

Металлургический комплекс РФ: черная металлургия

Скачать

91879

10

1

... деловые советы как обязательный образец для управления всеми национализированными заводами Урала. К концу февраля 1918 г. в руки пролетарской власти на Урале перешли 8 горнозаводских округов (36 предприятий черной металлургии) и бывшие казенные металлургические заводы Урала. Накануне первой мировой войны эти заводы производили 39,6 млн. пуд. чугуна и 24,6 млн. пуд. проката, или соответственно ...

Инвестиционные перспективы бизнеса в Оренбургской области

Скачать

144154

10

3

... по реконструкции очистных сооружений оренбургского газохимического комплекса ООО «Оренбурггазпром». Такова сущность и динамика инвестиционных процессов в Оренбургской области. Перейдем к характеристике бизнеса Оренбуржья, как важного субъекта регионального инвестирования. 2.3 Характеристика бизнеса Оренбургской области Бизнес в Оренбургской области представлен самыми различными схемами. ...