6.1 Типовой расчет трансформаторов

Мощность трансформатора определяется следующим образом.

Определяют суммарную установленную мощность всех двигателей цеха:

Р_уст.дв =Р_ном.i, (6.1)

где Р_ном.i – номинальная мощность i-го двигателя.

Определяют потребную активную мощность электродвигателей:

P_{потр.дв}. = Р_уст.дв. · К_спр.дв, (6.2)

Определяют потребную реактивную мощность всех электродвигателей

Q_{потр.дв}. = Р_{потр.дв}. · tg φ_ср.взв., (6.3)

Сos φ _ср.взв.=(Р_ном.i·Сos φ_i) /P_ном.i , (6.4)

где tg φ_ср.взв. определяют из Cos φ_ср.взв по формуле:

tg= . (6.5)

Определяют суммарную потребную активную мощность двигателей и освещения

Р_потр.Σ = Р_{потр.эп}. + Р_{потр.осв}. (6.6)

Определяют суммарную потребную реактивную мощность двигателей и освещения

Q_потр.Σ = Q_{потр.эп}. + Q_{потр.осв}. (6.7)

Полная потребная мощность силового трансформатора определяется по формуле:

S_потр.= , (6.8)

где – коэффициент несовпадения максимумов нагрузки ≈0,92.

По найденной полной потребной мощности S_потр необходимо выбрать трансформаторы из каталога, исходя из условия S_{ном.катал}. > S_потр.

Выбор типа трансформатора для цеховых ТП зависит от категории помещения, где располагается ТП [3,15,22,26,30,31]. При выборе ТП предпочтение следует отдавать комплектным трансформаторным подстанциям - КТП [3,15,26,30,31]. Результаты выбора трансформаторов и ТП заносим в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 - Основные технические данные цеховых ТП

Тип ТП	Трансформаторы			Комплектующее оборудование
	тип	Кол-во	Ном. мощность, кВА	Шкафы ВН	Шкафы НН

6.2 Выбор комплектных устройств в сетях напряжением до

1000В

Для распределения электроэнергии и защиты электроустановок в сетях напряжением до 1000В применяют комплектные устройства – щиты осветительные, пункты распределительные, шкафы, панели и ящики распределительные для силовых сетей. Распределительные устройства (РУ) комплектуются автоматическими выключателями или плавкими предохранителями. В распределительных шкафах и панелях могут применяться в качестве вводных аппаратов неавтоматические выключатели [24].

К комплектным устройствам относятся и распределительные устройства низкого напряжения (РУНН) КТП. Во всех ячейках РУНН применяется коммутационно-защитная аппаратура одного и того же конструктивного исполнения. Например, автоматические выключатели применяются или выдвижные или стационарные [24].

Панели распределительных силовых щитов предназначены для комплектования щитов распределения электрической энергии, напряжением 380/220В трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, служащие для приема и распределения электроэнергии, защиты от перегрузок и токов короткого замыкания и используемые для установки в распределительных сетях как четырехпроводном, так и пятипроводном исполнениях с рабочим нулевым и защитным заземляющим проводниками.

Панели представляют собой сварную конструкцию из листогнутых профилей с установленными в ней защитными, коммутационными, коммутационно-защитными аппаратами и электроизмерительными приборами. 

Осветительные распределительные щитки предназначены для приёма и распределения электрической энергии трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220/380 В, в сетях с глухозаземлённой или изолированной нейтралью, для защиты отходящих линий при перегрузках и коротких замыканиях, а также для нечастых оперативных включений и отключений.

Щитки изготавливаются в металлических или пластиковых корпусах навесного или встраиваемого исполнения, комплектуются автоматическими выключателями на вводе и автоматическими выключателями или предохранителями на отходящих линиях. В щитки также могут быть установлены дифференциальные автоматические выключатели или УЗО (Устройство защитного отключения). По заявке в щитки может быть установлена коммутационная аппаратура других производителей.

Шкафы силовые распределительные ШР11 применяются для приема и распределения электроэнергии в промышленных установках на номинальный ток до 400 А. В зависимости от типа шкафа на входе устанавливается рубильник, два рубильника при питании шкафа от двух источников или рубильник с предохранителем. Шкафы имеют 5…8 отходящих групп, укомплектованных предохранителями серии ПН2 или НПН2 на номинальные токи 60, 100 и 250 А. В справочниках приведены параметры некоторых типов распределительных шкафов ШР11 [17].

Пункты распределительные серии ПР11 предназначены для распределения электроэнергии напряжением до 660 В переменного и 220 В постоянного тока и для обеспечения защиты линий при перегрузках и коротких замыканиях. Пункты укомплектованы автоматическими выключателями серии АЕ20 в однополюсном и трехполюсном исполнениях с номинальным током 63 и 100 А. В зависимости от схемы в шкафах устанавливается от 3 до 30 линейных однополюсных автоматических выключателей и от 1 до 12 – трехполюсных. На вводах пунктов предусматривается автоматический выключатель серии А3700 или АЕ20 на токи 100-630 А [17].

Распределительные пункты серии ПР85 и ПР87 выпускаются на номинальные токи от 160 до 630 А. Комплектуются автоматическими выключателями серии ВА50 и предназначены для распределения электроэнергии и защиты электроустановок при перегрузках и токах КЗ, для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей и пуска асинхронных двигателей.

Пункты имеют исполнения по номинальному току – 160, 250, 400 и 630 А, по степени защиты оболочки – IP21 и IP54, по способу установки – напольное, навесное и утопленное. Пункты серии ПР85 предназначены для эксплуатации в сетях напряжением до 660 В переменного тока, а серии ПР87 – в сетях напряжением до 220 В постоянного тока. Пункты могут иметь на вводе автоматические выключатели серии ВА51, ВА55 и ВА56. В качестве линейных выключателей в пунктах устанавливаются автоматические выключатели однополюсные ВА51-29 и трехполюсные ВА51-31 и ВА51-35. Широкий диапазон номинальных токов расцепителей автоматических выключателей позволяет осуществить защиту электрических цепей и установок различенного назначения [17].

Принятые к установке РУ должны соответствовать схеме электроснабжения по числу возможных подключений и мощности, а также должны быть укомплектованы выбранными в данном разделе коммутационными и защитными аппаратами.

Распределительные панели и щитки выбираются по следующим условиям:

1 Номинальное напряжение:

U_ном ≥ U_{ном. уст.},

где U_ном – номинальное напряжение щита, панели, пункта;

U_{ном. уст.} – номинальное напряжение электроустановки.

2 Номинальный ток панели, шкафа, щита, распределительного пункта:

I_ном ≥ I_{ном. уст.},

где I_ном – номинальный ток шкафа, панели, щита, пункта;

I_{ном. уст.} – номинальный расчетный ток электроустановки,

определяется по формулам в зависимости от вида нагрузки,

для освещения:

I_{ном. уст} = ,

для силового оборудования:

I_{ном. уст} = .

Далее подбираются щиты с соответствующим количеством отходящих линий, количество отходящих линий зависит от электрических нагрузок запитываемых от данного щита. Электрические нагрузки малой мощности можно группировать (параллельное присоединение) и запитывать от одного автомата или предохранителя. Аппараты на отходящих линиях подбираются по номинальному расчетному току электрической нагрузки присоединенной к этой линии:

I_{ном.отход. линии} ≥ I _{расчет.нагрузки}.

После выбора типа и исполнения щита (пункта, панели), определяют способ установки:

- напольные;

- подвесные (на стене открыто или в нише).

Результаты выбора заносятся в таблицу 6.2 [24]:

Таблица 6.2 – Выбор распределительных шкафов, пунктов (ПР) цеховой сети

Тип РП	Способ исполнен.	Допусти-мый ток, А	Вводный коммутационный аппарат			Линейные коммутационные аппараты (на отходящих линиях)			Примеч.
			тип	Кол-во	номинал. ток, А	тип	кол-во	ном. ток, А