1.2. Расчет нагрузки цеха

Цель расчета: расчет суммарной активной и реактивную нагрузки по всем источникам питания и расчетный ток всего цеха:

Р_р∑=62,58+152,83+46,86=262,27кВт. (1.14)

Q_р∑=65,34+57,97+36,52=159,85кВАр. (1.15)

S_р∑=90,48+163,46+59,41=313,35кВА. (1.16)

I_р∑=137,47+248,35+90,27=476,1А. (1.17)

2. Расчет распределительной сети цеха

2.1. Определение конструкций распределительной сеть и выбор защитных аппаратов.

Цель расчета: определение подходящего питающего кабеля и защитного аппарата каждого электроприемника, расположенного в помещении.

Для распределения электроэнергии по цеху используются два распределительных шинопровода (ШРА). Количество присоединений на каждый ШРА:

ШРА-1 – 20 присоединений;

ШРА-2 – 14 присоединений,

ШРА-3 – 11 присоединений,

Электроснабжение выбранных источников питания осуществляется по кабельным линиям от РУ НН цеховой подстанции. Произведем расчет сети для ЭП. Выбираем распределительный шинопровод типа ШРА73 с номинальным током 250А.

Выберем провод для ЭП № 2, у которого P_н=15,8 кВт, cosφ=0,6.

Определяем расчетный ток I_н:

I_н=Р_н/(*U_н*cosφ)=15,8/(*0,38*0,6)=40,05А. (2.1)

где Р_н – номинальная мощность двигателя;

U_н – номинальное напряжение сети.

Выбираем четырехжильный провод АПВ. По таблице длительно допустимых токов [1] выбираем провод сечением 4х16 мм² с длительно допустимым током 55 А, удельные сопротивления которого r_уд=2,07мОм/м; х_уд=0,07 мОм/м.

Проверяем по условию допустимости нагрева:

I_{доп.пров}>I_р, 55 А>40,05А.

Проверяем по допустимости потери напряжения, длину линии определяем с плана цеха и принимаем L=0,428м:

∆U=*I_p*L*(r_удcosφ+x_удsinφ)*10^-3*100%/U_н, (2.2)

∆U=*40,05*0,428*(2,07*0,6+0,07*0,8)*10^-3*100%/380=0,01%.

Оба условия выполняются, поэтому для ЭП №2 окончательно принимаем провод АПВ 4х16 мм².

Для защиты питающей линии и ЭП применяем предохранители и выбираем их по следующим условиям.

1)Несрабатывание при максимальном рабочем токе:

I_{н пр} ≥ I_р

2)при защите одиночного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором - несрабатывание при его пуске:

I_{н пв} ≥ I_пуск/k_п;

где k_п – коэффициент для защиты электродвигателя с короткозамкнутым ротором при легком пуске, равный 2,5.

Выбираем предохранитель ПР2-100, у которого I_{н пр}=100А., т.к. ПР2-60 не проходит по номинальному току плавкой вставки.

Проверяем по номинальному току: 100А ≥ 40,05А.

Проверяем плавкую вставку по условию несрабатывания предохранителя при пуске электродвигателя:

I_нпв≥I_пуск/k_п=240,3/2,5=96,12А. (2.3)

I_пуск=6*I_нпр=6*40,05=240,3А. (2.4)

Выбираем плавкую вставку с номинальным током 100 А.

Для остальных ЭП выбор производится аналогично. Результаты выбора приведены в таблице.2.

2.2. Выбор кабеля от пс до шма

Цель расчета: определение подходящего питающего кабеля от цеховой подстанции до магистрального шинопровода.

Определяем расчетный ток I_H:

I_H=I_ШРА1+ I_ШРА2+ I_ШРА3 (2.5)

I_H=137,47+222,02+125,74=485,24 А

Для питания ШМА от КТП предварительно выбираем два параллельных кабеля ВВГ 4*185мм².

Проверяем по условию допустимости нагрева

I_{доп.пров} > I_р, 496,8 А > 485,24 А.

Проверяем по допустимости потери напряжения,

∆U=*I_p*L*(r_удcosφ+x_удsinφ)*10^-3*100%/U_н, (2.5)

где L – длина кабеля, L=30м;

r_уд, х_уд – удельные активное и реактивное сопротивления, Ом/м;

r_уд=0,18мОм/м; х_уд=0,21 мОм/м.

∆U=*485,24*30*(0,18*0,84+0,21*0,54)*10^-3*100%/380=1,75%

Оба условия выполняются, поэтому для ШМА окончательно принимаем кабель ВВГ 4х185 мм².