Методические указания к решению задания №4

1. При выборе схемы электроснабжения токоприемников следует учесть, что в одну группу желательно включать только однотипные электроприводы небольшой мощности. Трассу следует проложить таким образом, чтобы длина ее была минимальна, и чтобы трубы в заливки пола не пересекались и не попали под фундаменты станков или другого оборудования.
2. Номинальные токи определяем:

- для электродвигателей станков

, где

- суммарная мощность всех электродвигателей станка;

- номинальное линейное напряжение ;

- номинальный коэффициент мощности;

- номинальный коэффициент полезного действия;

- для электроустановок с продолжительностью включения ПВ< 100 %, при сечении провода более 6 необходимо брать в расчет длительный ток нагрузки

 

Распределительные сети выполняем проводом или кабелем с алюминиевыми жилами.

Таблица 6. Длительные токовые нагрузки

Сечение	Допустимый ток ,А
Открыто	Три одножильных в трубе
2,5

 

1. Выбираем (табл.5) сечение проводов к станкам, в трубах в заливке пола, к кранам и вентиляторам – кабелем открыто.
2. Определяем пиковые (пусковые) токи для каждого электроприемника

;

1. Выбираем сечение и марку кабеля к силовому шкафу (табл.6) по максимальному расчетному току шкафа, для чего суммируем номинальные токи электроприемников, запитанных от одного шкафа.

 

Таблица 7. Технические данные силового распределительного пункта ПР-85.

№ схемы	Номинальный ток группового автоматов I А	Номинальный ток вводного автомата I А	Количество трёхполюсных автоматов

 

 

6. Выбираем силовой шкаф (табл.7) по числу электроприемников, суммарному току и параметрам автоматических выключателей(Выключатели предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при коротких замыканиях, перегрузках и недопустимых снижениях напряжения, а также для нечастых (до 6 в час) оперативных включений и отключений электрических цепей и рассчитаны для эксплуатации в электроустановках на номинальное напряжение до 440 В постоянного тока и напряжение до 660 В переменного тока частотой 50 и 60 Гц.

 

Таблица 8. Технические данные автоматических выключателей серии ВА

Тип	Номинальный ток, (А)	Кратность уставки	Iоткл, (кА)
Iн А	Iн Р	Ку ТР	Ку ЭМР
ВА – 51 – 25		6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25;	1,35	7, 10	2,5
ВА – 51 – 31		10; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100;	1,35		2,5 3,5 5,0
ВА – 51 – 33		80; 100; 125; 160;	1,25		12,5
ВА – 51 – 43		200;240;280;320;360;400	1,25		12,5

 

По (табл. 7) выбираем автоматические выключатели серии ВА с тепловым и электромагнитным расцепителем. Выбираем так же ток расцепителя по условию:

 

, где

Схема расцепителей автоматического выключателя.
Как правило, автоматические выключатели имеют встроенные в них расцепители. На рисунке ниже представлены различные виды расцепителей, условно показанные для одного автоматического выключателя: тепловой (обычно биметаллический) или электронный инерционный расцепитель максимального тока с зависимой от тока выдержкой времени. Эти расцепители осуществляют защиту от перегрузки цепи. Тепловые расцепители (рис. а) срабатывают, как и тепловые реле магнитных пускателей за счет изгибания биметаллической пластины 2, получающей тепло от нагревателя 3, присоединенного к сети через шунт 4, и воздействующей на отключающий механизм автоматического выключателя. Защитная характеристика теплового расцепителя подобна характеристике предохранителя; электромагнитный или электронный расцепитель максимального тока мгновенного срабатывания с независимым от тока временем срабатывания (рис. б). Вид защиты с таким расцелителем иногда называют отсечкой. Она осуществляет защиту от токов КЗ, превышающих 6—10-кратные значения номинального тока электрической цепи. Расцепитель максимального тока состоит из катушки 1 и сердечника 5. Когда по катушке протекает ток КЗ, сердечник создает механическое усилие, что приводит к отключению автоматического выключателя. Ток срабатывания расцепителя максимального тока можно регулировать. Расцепитель может быть снабжен механизмом выдержки времени, зависимой или независимой от тока. Такие расцепители позволяют осуществить селективную защиту; расцепитель минимального напряжения, состоящий из катушки 1 с сердечником 5 и пружины б (рис. в) и срабатывающий при недопустимом снижении напряжения в цепи (30—50% Uном.). Такие расцепители применяют для электродвигателей, самозапуск которых нежелателен при самопроизвольном восстановлении питания; независимый расцепитель (рис. г), служащий для дистанционного отключения автоматического выключателя кнопкой 7 и для автоматического отключения цепи при срабатывании внешних защитных устройств.

 

Схемы различных расцепителей автоматических выключателей:

 

 

- коэффициент защиты, для электромагнитных расцепителей

 

Для тепловых и комбинированных расцепителей

 

Для выбора компенсирующего устройства (КУ) необходимо определить расчетную реактивную мощность КУ, тип КУ и напряжение.

Расчетную реактивную мощность КУ определим из соотношения

 

, где

 

- расчетная мощность КУ ( кВАр)

- коэффициент учитывающий повышение естественным способом;

Принимаем

и - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации:

Принимаем после компенсации ,тогда

Выбираем комплектную конденсаторную установку серии УК

Таблица 9.Комплектные конденсаторные установки.

Тип установки	Напряжение, (кВ)	Мощность, (кВАр)
УКН-0,4-150	0,4
УКН-0,4-300	0,4
УКН-0,4-75	0,4
УКН-0,4-20	0,4
УКН-0,4-50	0,4
УКН-0,4-100	0,4
УКН-0,4-180	0,4
УКН-0,4-200	0,4

Электрическая принципиальная схема конденсаторной установки типа УКЛ 56-6,3(10,5)-450 У3:

 

 

Выбор трансформатора и КТП будем производить с учетом расчетных максимальных мощностей всего цеха.

 

С учетом выбранной батареи конденсаторов производим перерасчет максимальной мощности

 

;

 

Расчетный максимальный ток ;

Максимальный ;

Коэффициент загрузки трансформатора ;

 

По расчетной мощности выбираем силовой трансформатор (табл.9) и комплектную трансформаторную подстанцию (табл.10).

 

Таблица 10.Технические данные силовых трансформаторов.

Тип трансформатора	Uк, %	Потери кВт	I0. %	Масса, т	Габариты, мм
Рх	Рк	полная	масла	Высота	Длина	Ширина
ТМ-100/35	6,5	0,465	1,970	2,6		-
ТМ-160/35	6,5	0,700	2,65	2,4		-
ТМ-250/35	6,5	1,000	3,70	2,3		-
ТМ-400/35	6,5	1.35	5.50	2.1		-
ТМ-630/35	6,5	1.90	7.60	2.0		-
ТМ-1000/35	6,5	2,75	12,2	1,5	6,0	2,02
ТМ-1600/35	6,5	3,65	18,0	1,4	7,1	2,43
ТМ-2500/35	6,5	5,1	25,0	1,1	9,6	2,70
ТМ-4000/35	7,5	6,7	33,5	1,0	13,2	4,10
ТМ-6300/35	7,5	9,4	46,5	0,9	17,4	4,80
ТМ-10000/35	7,5	14,5	65,0	0,8	21,8	5,20
ТД-16000/35	8,0	21,0	90,0	0,6	31,3	8,20
ТД-40000/35	8,5	36,0	165,0	0,4	52,3	-
ТДЦ-80000/35	9,5	60,0	280,0	0,3	78,6	11,9
ТМН-2500/110	10,5	6,5	22,0	1,50	24,5	10,15
ТМН-6300/110	10,5	11,5	48,0	0,80	37,3	14,7
ТДН-10000/110	10,5	15,5	60,0	0,70	38,0	12,9
ТДН-16000/110	10,5	24,0	85,0	0,70	54,5	19,7
ТРДН-25000/110	10,5	30,0	120,0	0,70	67,2	20,0
ТРДН-32000/110	10,5	40,0	145,0	0,70	-	-	-	-	-
ТРДН-40000/110	10,5	50,0	160,0	0,65	91,2	27,0
ТРДЦН-63000/110	10,5	70,0	245,0	0,60	107,2	28,5
ТРДЦН-80000/110	10,5	85,0	310,0	0,60	-	-	-	-	-
ТРДЦН-125000/110	10,5	120,0	400,0	0,55	-	-	-	-	-

 

 

Таблица 11.Комплектные трансформаторные подстанции.

Наименование показателей	КТП25-6(10)/0,4 КТП40-6(10)/0,4 КТП63-6(10)/0,4	КТП100-6(10)/0,4 КТП160-6(10)/0,4	КТП250-6(10)/0,4	КТП-400У1	КТП-630У1 КТП-1000У1 2КТП-630У1 2КТП-1000У1
Номинальная мощность, кВА	25; 40; 63;	100; 160;			630; 1000; 2х630; 2х1000;
Тип силового трансформатора	ТМ-25/6(10); ТМ-40/6(10); ТМ-63/6(10);	ТМ-100/6(10); ТМ-160/6(10);	ТМ-250/6(10);	ТМФ-400/6(10);	ТМЗ-630/6(10); ТМЗ-1000/6(10);
Тип коммутаци- оного аппарата на стороне ВН	РВ-10-250; ПК-6(10);	РВ-10-250; ПК-6(10);	РВ-10-250; ПК-6(10);	ВНП3 - 17 с приводом ПРА – 17 (в шкафу типа ВВН-1); ПК-6(10);
на вводе	А3124 (40 и 60 А)	А3134 (200 А)	А3144 (400 А)	АВМ-10СВ (в шкафу типа КБН-1); 2 шт. БПВ-2;	АВМ-20СВ (в шкафу типа КНН-1 или КНН-2) АВМ-4В, АВМ-10В или АВМ-20В (в шкафу типа КНН-4 или КНН-5) АВМ-20СВ (в шкафу типа КНН-3)
на линиях	АП50-2М; А3124 (30, 40 и 60 А)	А3124 (100 А)	А3134 (200 А); А3124 (100 А)	4 шт. БПВ-1 (в шкафу КБН-1)
Количество отхо- дящих линий	3+1 (осв.)	3+1 (осв.)	4+1 (осв.)	5 или6	7 - 9
Габариты КТП,мм
ширина(длина)					Опред.заказом
глубина					1185; 1225
высота
Масса КТП, в кг	740-995	1110-1385			Опред.заказом

ТИП АВ,

Аа122       ВА-51-31

NbG

ТN

ТИП АВ,

Тип провода или кабеля

Пр-1

f

Сечение провода

Тип ЭП

Станок токарныйqй

,кВт

ЛИТЕРАТУРА

1. Электрические системы: Учеб. Пособие для электроэнергетических специальностей вузов. В 7 т./ Под ред. В.А.Венникова. Т.2. Электрические сети. – М.: Высш.Школа, 1971.- 438 с.

2. . Электрические системы: Учеб. Пособие для электроэнергетических вузов./

В.А.Венникова. Режимы работы электрических систем и сетей. –М.: Высш.Школа, 1975. - 344 с.

3. Расчеты и анализ режимов работы сетей. / Под ред. В.А.Венникова. –М.: Энергия,1974.-

334 с.

4. Боровиков В.А., Косарев В.К., Ходот Г.А. Электрические сети энергетических систем. –

М.: Госэнергоиздат, 1960. – 368 с.

5. Федоров А.А. Электроснабжение промышленных предприятий. М.: Госэнергоиздат. 1961. – 744 с.

6. Каменев В.В., Федоров А.А. Основы электроснабжение промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1984. – 472 с.

7. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций. М.: Энергия, 1976. – 552 с.

8. Кривенков В.В., Новелла В.Н. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоиздат, 1981. – 328 с.

9. Федосеев А.М. Релейная защита электроэнергетических систем. Учеб.пособ.для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1992.

10. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). 6-е изд., переработанное и доп. с изменением. – М.: Главгосэнергонадзор России, 1998.

11. Государственные стандарты.