Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Т.Л. Долгопол Электрификация производственных процессов

.pdf
Скачиваний:
70
Добавлен:
19.08.2013
Размер:
448.92 Кб
Скачать

30

Продолжение табл. 9

Номи-

Тип вводно-

Номиналь-

Число автоматических вы-

схе-

нальное

го аппарата

ный ток на

ключателей

 

мы

напряже-

 

вводе, А

однополюс-

трехполюс-

 

ние, В

 

 

ных ВА51-29

ных ВА51-31

023

660

 

 

-

8

024

380

 

 

30

-

025

380

 

 

24

2

026

380

 

 

18

4

027

380

 

 

12

6

028

380

 

 

6

8

029

660

 

 

-

10

045

380

 

 

3

-

046

380

 

 

6

-

047

380

 

 

3

1

048

660

 

 

-

2

049

380

ВА51-33

160

12

-

050

380

6

2

051

660

 

 

-

4

052

380

 

 

18

-

053

380

 

 

12

2

054

380

 

 

6

4

055

660

 

 

-

6

056

380

 

 

12

-

057

380

 

 

6

2

058

660

 

 

-

4

059

380

 

 

18

-

060

380

 

 

12

2

061

380

 

 

6

4

062

660

ВА51-35

250

-

6

063

380

24

-

064

380

 

 

18

-

065

380

 

 

12

4

066

380

 

 

6

6

067

660

 

 

-

8

068

380

 

 

30

-

069

380

 

 

24

2

070

380

 

 

18

4

071

380

ВА51-35

250

12

6

072

380

6

8

073

380

 

 

-

10

31

Распределительные пункты выбирают по расчетному току, по степени защиты, по количеству отходящих линий и типу защитного аппарата (с предохранителями или с автоматическими выключателями). Если внутрицеховые линии необходимо защищать только от токов короткого замыкания, то лучше выбирать распределительные пункты с предохранителями серии ШР 11, номенклатура и технические параметры которых представлены в прил. 15. В случае необходимости защиты линий и от токов перегрузки следует выбирать РП с автоматическими выключателями серии ПР 8501 для сетей переменного тока напряжением до 660 В частотой 50 и 60 Гц, а для сетей постоянного тока напряжением до 220 В – шкафы ПР 8701. Технические данные шкафов ПР 8501 приведены в прил. 16.

3.8.Выбор сечений проводов и жил кабелей осветительных электрических сетей

Сечения осветительной сети определяют на основании:

1)тока нагрузки согласно допустимой температуре нагрева (выбор по току нагрузки);

2)минимально допустимого напряжения на источниках света (выбор по потере напряжения);

3)механической прочности проводов и кабелей.

Значение рабочего тока в зависимости от конфигурации сети определяется по формулам:

в трехфазной сети с нулевым проводом или без него, при рав-

номерной нагрузке фаз

 

Pp

 

 

 

 

I p =

 

;

(20)

3U ф cosϕ

 

 

 

 

в двухфазной сети с нулем, при равномерной нагрузке фаз

 

I =

 

Pp

 

;

(21)

 

2U ф cosϕ

 

в двухпроводной сети, а также при неравномерной нагрузке двух- и трехфазных сетей

I p =

 

Pp

.

(22)

Uф cosϕ

 

 

 

Выбор сечения проводов по нагреву производят по условию

Ig Ip,

(23)

32

где Ig – длительно допустимый ток.

Напряжение, подводимое к лампе, значительно влияет на ее световой поток, поэтому в ПУЭ регламентируется максимально допустимое снижение напряжения на источниках света. В электрических осветительных сетях рабочего освещения производственных и общественных зданий, а также в сетях, питающих прожекторные установки наружного освещения, на наиболее удаленных лампах должно быть напряжение не ниже 97,5 % от номинального. В сетях наружного освещения, в сетях жилых зданий, аварийного освещения допускается снижение напряжения на наиболее удаленных лампах до 95 %.

Потери напряжения в групповых и питающих линиях при неравномерности нагрузки по фазам до 10 % определяют по формуле

U % =

ΣM

,

(24)

CS

 

 

 

где ΣМ – суммарный момент нагрузки всех фаз, квт/м; S – сечение фазного провода, мм2;

С – коэффициент, зависящей от напряжения сети, конфигурации линии и материала проводника.

Значения коэффициента С приведены в табл. 10.

 

Значения коэффициента С

 

Таблица 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальное

Конфигурация сети

Выраже-

 

 

 

 

Значение

коэффициен-

напряжение

 

ние коэф-

 

та С для проводников

сети, В

 

фициента

 

медных

 

алюминие-

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вых

380/220

трехфазная с нулем

 

 

γ

 

U н2

 

 

 

 

72

 

44

380

трехфазная без нуля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

72

 

44

 

 

105

 

 

 

 

 

 

220

трехфазная без нуля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

14,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

380/220

двухфазная с нулем

γ

 

 

 

U н2

 

 

 

 

32

 

19,5

 

 

2,25 10

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

220

двухпроводная пере-

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

12

 

7,4

 

менного или постоян-

 

γ

 

 

 

U н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 10 5

 

 

 

 

 

 

 

 

ного тока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При неравномерной нагрузке фаз трехфазных групповых и питающих линий необходимо учитывать потерю напряжения от урав-

33

нительных токов. При этом определяют потерю напряжения для каждой фазы по формулам:

U A

U B

UC

где

U фA = МCSA ;

UOB = МB ;

CS 0

= ∆U фA + ∆UOA 0,5( UOB + ∆UOC );

 

 

= ∆U фB + ∆UOB 0,5( UOA + ∆UOC );

(25)

= ∆U фC + ∆UOC 0,5( UOA + ∆UOB );

 

 

U фB =

 

МB

;

U фC =

МC

; UOA =

МA

;

 

 

 

 

 

 

 

 

CS

 

CS

CS 0

UOC =

 

МC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CS 0

 

 

 

 

 

(S0 – сечение нулевого проводника).

Выбор сечения нулевых проводников определяется ПУЭ. В однофазных и симметрично нагруженных линиях сечение нулевых и фазных проводников должны быть одинаковы. В трехфазных линиях с пофазным отключением нулевые проводники должны обеспечивать ток, равный фазному.

В соответствии с ПУЭ сечение нулевых проводников трехфазных питающих и групповых линий с лампами люминесцентными, ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДнаО при одновременном отключении всех фазных проводников линии должно выбираться:

1)для участков сети, по которым протекает ток от ламп с компенсированием ПРА, - по рабочему току наиболее нагруженной фазы;

2)для участков сети, по которым протекает ток от ламп с некомпенсированными ПРА, - не менее 50 % сечения фазного провода.

Выбор сечений питающих и групповых линий по потере напряжения осуществляется, исходя из условий:

U Σ = ∆U m +∆U n.л. +∆U гр.л. ≤ ∆U доп,

(26)

где Um – потери напряжения во вторичной обмотке трансформатора;

Uп.л.; Uгр.л. – потери напряжения в питающей и групповой линии соответственно;

Uдоп – допустимая потеря напряжения для осветительных сетей.

U m = β(U ka cosϕ +U kp sinϕ ),

(27)

34

где β- коэффициент реальной загрузки трансформатора;

 

 

 

β =

S Р

 

;

 

 

 

(28)

 

 

 

 

 

 

 

 

РК

 

S Н.Т

 

 

 

 

U ка =

; U КР

=

2

2

;

(29)

S Н.Т.

U k

U ka

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Uк, Рк – напряжение и мощность короткого замыкания, взятые из паспортных данных трансформатора.

Uдоп – для осветительных сетей составляет 7,5 %. Наименьшие допустимые сечения проводников, определяемые

условиями механической прочности приведены в [3].

Данные по выбору сечений проводников и кабелей осветительной сети поместить в табл. 11.

Таблица 11

Расчетные данные выбора сечений проводов и жил кабелей осветительных сетей

Номер групповой или питающей линии

 

Марка провода или кабеля

кВт

, А

Сечение по допустимому

 

 

Длительно допустимый ток Iд, А

 

 

Потеря напряжения в Линии U, %

 

%

Окончательно выбранное сечение

 

,

р

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

Способпрокладки

Расчетная мощность Р

Расчетный ток линииI

2

Длина линии h, м

Момент нагрузки М, кВт·м

Суммарнаяпотеря

,

 

нагреву S , мм

Напряжения U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

7

8

9

10

11

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

3.9. Выбор сечений проводов и жил кабелей силовых электрических сетей

Сечения проводов и жил кабелей цеховой сети выбирают по: 1) нагреву длительным расчетным током

К прIд;

(30)

2)по допустимой потере напряжения;

3)условию соответствия выбранному аппарату защиты

К пр Iд Кзащ I з,

(31)

где Iр - расчетный ток линий; Iд – длительно допустимый ток проводника; I з - параметр аппараты защиты (ток срабатывания, номинальный ток); К пр - поправочный коэффициент на условия про-

кладки проводов и кабелей; К защ - коэффициент защиты, представляющий собой отношение длительного тока для провода или жил кабеля к параметру защитного устройства.

Расчетную нагрузку, создаваемую одним приемником электроэнергии, принимают равной номинальной мощности приемника, тогда

I p = I н ;

 

 

(32)

где I н - номинальный ток электроприемника.

 

Для электродвигателей

 

3

 

 

I н =

Рн10

,

(33)

3U нηсоsϕ

 

 

 

где Рн – номинальная мощность электроприемников, кВт; η - КПД ;

U н – номинальное напряжение.

Паспортную мощность электроприемников повторно – кратковременного режима (ПКР) приводят к номинальной длительной мощности при ПВ = 100 % (ПВ=1):

для электродвигателей

Рн = Рпасп ПВ ;

(34)

для трансформаторов

S н = S пасп ПВ ;

(35)

36

 

для сварочных трансформаторов

 

S н = S пасп ПВ·соs ϕ .

(36)

Для электроприемников с ПКР работы, начиная с S = 16 мм2

для алюминиевых жил и S = 10 мм2 для медных, вместо длительно допустимого тока используют допустимый ток повторно – кратковременного режима

I р I nк.дoп =

0,875

.

(37)

 

ПВ

 

 

Во взрывоопасных помещениях выбор сечений линий, питающих отдельные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, производят по условию

1,25 Ip I д К пр .

(38)

Расчетную нагрузку, создаваемую группой электроприемников, определяют по методу упорядоченных диаграмм, а расчетный ток по формуле

S р

.

(39)

I р =

3U

н

 

Согласно ПУЭ для силовых сетей отклонение напряжения от номинального должно составлять не более ± 5%. Это требование обусловлено тем, что величина вращающего момента асинхронных электродвигателей пропорциональна квадрату подведенного напряжения, и его уменьшение может не обеспечить пуск механизмов.

Потерю напряжения в линиях определяют по формуле

U =

3I pl100 (r соsϕ + х

0

sinϕ), %

(40)

 

0

 

 

 

U н

 

 

 

для нескольких присоединений (магистральной линии)

U =

3100 (r соsϕ + х

 

n

 

 

 

, %

(41)

0

sinϕ)I

n

l

n

 

0

1

 

 

 

 

U н

 

 

 

 

 

 

где I p – расчетный ток линий, А; I n – расчетный ток n-го присоединения к магистральной линии; r0 , х0 – активное и реактивное

удельные сопротивления линий, Ом/км; l – длина присоединения,

км; l n

– длина линии до n-го присоединения, км. Значения

удельных

сопротивлений для кабельных линий приведены

в табл. 12.

 

37

Таблица 12 Удельные активные и индуктивные сопротивления

трехжильных кабелей

Номинальное

Активное сопротивление жил при

Индуктивное со-

сечение

+ 20 0

С, Ом/км

противление при

 

 

 

жилы, мм2

 

 

 

 

алюминиевых

 

медных

Uн до 1 кВ,

 

 

 

 

Ом/км

 

 

 

 

 

4

7,74

 

4,6

0,095

6

5,17

 

3,07

0,09

10

3,1

 

1,84

0,073

16

1,94

 

1,15

0,0675

25

1,24

 

0,74

0,0662

35

0,89

 

0,52

0,0637

50

0,62

 

0,37

0,0625

70

0,443

 

0,26

0,0612

95

0,326

 

0,194

0,0602

120

0,258

 

0,153

0,0602

150

0,206

 

0,122

0,0596

185

0,167

 

0,099

0,0596

240

0,219

 

0,077

0,0587

 

 

 

 

 

Выбранное сечение проводника должно быть согласовано с аппаратом защиты этого проводника по условию (31). Значения коэффициента защиты и принимаемый ток аппарата защиты указаны в табл. 13.

Данные по выбору сечений силовых сетей цеха свести в табл. 14.

Сечение линий определяется окончательно после выбора защитной аппаратуры.

38

Таблица 13

Значения коэффициента защиты

 

 

 

Коэффициент защиты Кзащ или кратность

 

 

 

длительно допустимого тока для сетей

 

 

 

приобязательнойзащитеотперегрузки

требующиене перегрузокотзащиты

Тип защитного аппарата и

проводникисрезиновойианало-

кабели

 

принимаемый ток

гичнойпотепловымхарактеристи-

 

 

 

 

камизоляцией

с бу-

 

защиты Iз

 

маж-

 

 

 

 

 

 

 

 

взрыво-и

невзрыво-и непожа-

ной

 

 

 

 

пожаро-

роопасныепомеще-

изоля-

 

 

 

 

опасные

нияпромышленных

цией

 

 

 

 

помещения

предприятий

 

 

Номинальный ток плавкой вставки

1,25

1,0

1,0

0,33

предохранителей Iз=Iн.вст.

 

Ток срабатывания автоматическо-

 

 

 

 

го выключателя, имеющего только

 

 

 

 

максимальный мгновенно

дейст-

1,25

1,0

1,0

0,22

вующий расцепительIз=I

уст при

 

 

 

 

КЗ.

 

 

 

 

 

 

Номинальный ток расцепителя вы-

 

 

 

 

ключателяснерегулируемойобрат-

 

 

 

 

нозависимой от тока характеристи-

 

 

 

 

кой(независимоотналичияилиот-

1,0

1,0

1,0

1,0

сутствияотсечки):

 

 

 

 

 

 

Iз=I н. расц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ток срабатывания расцепителя ав-

 

 

 

 

томатического выключателя с ре-

 

 

 

 

гулируемой, обратнозависимой от

1,0

1,0

0,8

0,66

токахарактеристикой(приналичии

на автоматическом

выключателе

 

 

 

 

отсечки ее кратность тока не огра-

 

 

 

 

ничивается, Iз=I уст.

при пере-

 

 

 

 

грузке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39

Таблица 14

Расчетные данные выбора сечений проводов и жил кабелей силовых электрических сетей

 

 

 

 

 

Расчет-

 

2

 

 

 

 

%,

 

 

 

 

 

 

ные токи

 

 

 

 

 

 

кабельнойНомер линии

ЭПОбозначениена плане цеха

Способпрокладки

проводаМаркаили кабеля

линииДлинаℓ, м

 

 

попр

допустимомупоСечениенагреву S,мм

д

защ

 

напряженияПотеряв линии U, %

выбранноеОкончательносечение

токрабочийI

токпиковыйI

I

коэффициентПоправочныйК

допустимыйДлительнотокI

Коэффициентзащиты, К

потеряСуммарнаянапряженияU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А ,

А

 

 

 

 

. расц . н

 

 

 

 

 

 

 

 

p

пик ,

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н. вст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

 

3.10. Выбор защитной аппаратуры

 

 

 

 

 

 

Согласно ПУЭ сети делят на две группы:

1)защищаемые от токов перегрузки и токов КЗ;

2)защищаемые только от токов КЗ.

Защита от токов КЗ является обязательной для всех элементов

сети.

По ПУЭ защита от перегрузки обязательна для:

-сетей внутри помещений, выполненных открыто проложенными проводниками с горючей наружной оболочкой или изоляцией;

-сетей внутри помещений, выполненных защищенными проводниками в трубах, в несгораемых строительных конструкциях и т.п.;

-осветительных сетей в жилых и общественных зданиях, торговых помещениях, служебно-бытовых помещениях промышлен-