Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях

странных силовых распределительных шкафов, дополняемая силовыми сбор­ками из отдельных коммутационных аппаратов. Продемонстрируем на приме­ре механоучастка выбор шкафа на основе массовых серий: распределительные панели щитов ЩО; силовые пункты серии ПР9000 и пункты распределитель­ные ПР85, ПР-11, ПР-24, ПР88; шкафы СП и СПУ; распределительные си­ловые шкафы серии ЩРС, ШР-86, ШР-11; вводно-распределительные уст­ройства ВРУ (маркируемые заводом-изготовителем: ВРУ1М, ВРУ1А); щитки коттеджные, гаражные, офисные Щ81. Существует громадное разнообразие шкафов и щитов насосных, котлоагрегатов, вентсистем и др. Тем не менее очевидно, что по условиям поставки и эксплуатации предпочтителен один тип шкафа.

Установленная мощность механического участка:

^=^„о_м<,>> (⁷-⁵)

составит 41 кВт (Р_у= 5 + 14 + 3 + 7 + 9 + 3). Если допустить, что все двига­тели работают с номинальной мощностью, не учитывать КПД и для всех эле­ктродвигателей принять cos(p = 0,8 (то и другое условие в общем случае не выполнимо), то /_у= />_y/(V3Ј/_Hcos(p) = 41/(1,73-0,38-0,8) ~ 78 А, а единичные 'но-: h = 9,5; /,= 26,7; 1_й = 5,7; /,₄= 13,3; /_й = 17,1; 1_А= 5,7 А.

Если собирать шкаф (панель) из автоматических выключателей, например, серии АЕ20 (или для модернизированных АЕ-20М), то достаточно двух значе- »

ний номинального тока (/_ном) и номинального тока расцепителя (/_110М): для АЕ2023 /_ном = 16, а /_ноир = 5,0-10,0 А; для АЕ2043 /_ном = 63, а /_1юмр = 10,0^-25,0 и 31,5—40,0 А. Более широкий диапазон номинальных токов главных цепей обеспечивают автоматические выключатели АП50Б: 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 16; <

25; 40; 50; 63 А.

Остановимся на ШРС и для номинального тока шкафа 250 А возьмем часть исполнений с числом отходящих линий и номинальными токами пре­дохранителей: 5x60; 5x100; 2x60 + ЗхЮО, а для шкафа 400 А: 8x60; 8x100; 4x60 + 4x100; 5x250; 5x100 + 2x250; 2x60 + 4x100 + 2x250 А. Тогда для 6 двигателей участка можно взять два шкафа с /_||0М = 250 А и 2 (5x60) линиями, тем самым заняв 6 линий из 10, но предполагая использовать оставшиеся (со­хранить резерв, обязательно предусматриваемый при проектировании). Но может быть принят к установке и шкаф 400 А (8x60), хотя и с большим /_|10М. Аналогично последовательно можно рассмотреть и сгруппировать остальные электроприемники, последовательно заполняя шкафами все отделение (цех), питающееся от данного ЗУР.

Следует четко представлять, что если в отделении установлено 300 элект­родвигателей (в отделениях цеха жести Карметкомбината — 6200 шт., для од­ного цеха черной металлургии это было рекордное значение), то каждый из них запитывается по своему силовому кабелю (проводникам), имеет свой коммутационный аппарат, свою индивидуальную защиту из набора расцепи-телей: (М — электромагнитный; Т — тепловой; МТ — комбинированный; до-

7.4. Распределительные устройства 2УР

275

полнительных: Н — максимальный расцепитель напряжения; Д — независи­мый расцепитель; О — максимальный расцепитель в нулевом проводе). Имен­но это и индивидуализирует каждый электроприемник при проектировании, строительстве, эксплуатации, авариях и ремонте.

Проще всего вопрос согласования 2УР и ЗУР решается при выдаче мощ­ности с КТП на магистраль ШМА, которая может быть выполнена на ток, со­ответствующий /_ном трансформатора, в частности, на 1600 и 2500 А. Примене­ние далее распределительных шинопроводов ШРА на номинальные токи 250, 400, 630 А решает проблему подключения через ответвительные коробки с предохранителями ПН2, автоматами А3700 и АЕ20.

Для рассматриваемого случая (см. рис. 7.10, 6) от каждого из линейных ав­томатов 630 А могут быть проложены кабели 2 (3x150 мм²) и заведены на вводные зажимы ШРС 400 А, допускающих присоединение двух таких кабе­лей. По ПУЭ кабель 3x150 мм² с алюминиевыми жилами длительно пропус­кает ток при прокладке в воздухе 235, в земле 335 А; кабель с медными жилами соответственно — 305 и 435 А. Перемычка с этого шкафа по магист­ральной схеме на другой, не обязательно стоящий рядом (это может быть и ШРС на 250 А, допускающий присоединение кабелей 2x95 мм²), решает про­блему выдачи трансформаторной мощности. С одного из этих шкафов и за-питывается шкаф, питающий непосредственно механический участок.

С целью уменьшения общего количества шкафов в цехе (отделении) воз­можно присоединение нескольких приемников небольшой мощности под один зажим (с сохранением управления и защиты каждого), выход на ряд ма-гистрально соединенных ящиков и щитков, устройство электротехнических помещений, для которых проектируются и заказываются электротехническо­му предприятию стандартизированные станции и щиты управления. На них устанавливается коммутационная аппаратура, по номинальному току строго соответствующая электроприемникам. Это дает возможность питать от одно­го шкафа (панели) до 12 и 16 мелких двигателей /_ном до 10(25) А. Что касает­ся массовых (серийных) шкафов, то и их комплектуют 10 и 12 линейными трехполюсными автоматами и до 30 при иной полюсности. Применяя модуль­ный принцип, от одного вводно-распределительного щита ЩВР с номиналь­ным током автоматических выключателей вводов до 2500 А и номинального тока шкафа до 1200 А можно запитать-подключить до 36 отходящих линий 40 А каждая (в каждой централизации есть недостатки — в данном случае, проблема организации кабельного потока ввода и вывода).

При построении низковольтных сетей 1УР типа Р_х, ..., Р_п (7.4) и комплекто­вании коммутационных устройств 2УР не были использованы формализованные методы расчета электрических нагрузок (см. раздел 3.2 и 3.3), и прежде всего, метод расчетной активной мощности (модернизированный метод упорядочен­ных диаграмм и всевозможные коэффициенты: К_И, К_м, К_ф, К₂, К_н, К_а). Необхо­димые исходные данные для расчета: определение месторасположения каждого электроприемника и привязка его к технологическому процессу, номинальная мощность /*„„„ и ток /„„.,. Напряжение и частоту принимают по умолчанию и,

276 Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях

значения КПД и coscp не существенны. Таким образом, при разработке схемы 2УР и ее увязке с ЗУР необходимо выполнение следующих условий.

1. Питающий проводник к каждому отдельному электроприемнику следу­ет выбирать по его номинальному току, длительно допустимому с проверкой проводника по ограничениям, налагаемым ПУЭ.

2. Защита питающего проводника от токов КЗ в конце защищаемой линии и от перегрузки в случаях оговоренных ПУЭ осуществляется коммутационной аппаратурой шкафа 2УР.

3. Каждый электродвигатель (электроприемник) должен иметь отдельный коммутационный аппарат, отключающий от сети одновременно все провод­ники (общий аппарат или комплект коммутационных аппаратов применим для группы электродвигателей, служащих для привода машин, осуществляю­щих единый технологический процесс).

4. В качестве отключающего аппарата может быть использован коммутаци­онный аппарат шкафа 2УР, если в комплектной поставке технологического оборудования и электрооборудования (электропривода) отсутствует коммута­ционная аппаратура, обеспечивающая пуск, останов, защиту. В этом случае аппарат зоной защиты должен охватывать электроприемник и проводник.

5. Для электродвигателя (электроприемника) предпочтительнее примене­ние индивидуального коммутационного аппарата, имеющего более широкие возможности, чем аппарат шкафа, и обеспечивающего необходимые виды уп­равления и регулирования, защиту, контроль, сигнализацию. Другими слова­ми, для каждого электроприемника выполняют отдельные рабочие чертежи, включающие схему подключения и управления, прокладку, установку, мон­тажные присоединения, спецификацию.

6. Если от шкафа 2УР питается три электроприемника, то проводник, пи­тающий шкаф, выбирают по сумме /_ном (7.5). При большем количестве элек­троприемников следует иметь в виду следующие ограничения: а) количество отходящих линий от шкафа 2УР невелико и при использовании их непосред­ственно для питания приемников 1УР установленная мощность (7.5) не долж­на выходить за мощность, передаваемую через вводной аппарат, исполнение которого 250, 400 А (или иное) затрудняет совершение ошибки; б) при про­кладке питающего проводника к шкафу следует соблюдать рекомендуемый в электрике «принцип равнопрочности»: по проводнику в номинальном режи­ме следует передавать мощность, близкую к номинальной мощности ввода (см. рис. 7.4, а, в — 3 и 4);

7'. Расчет электрических нагрузок (прежде всего формализованными мето­дами) необходим для случая питания от питательного пункта 3 (см. рис. 7.4) нескольких распределительных пунктов 4 при радиальном и магистральном их питании, если Р (7.5) превосходит мощность ввода 3. Это же относится к вы­бору распределительных токопроводов ШРА.

Подведем итоги, используя рис. 7.12 (фрагмент рабочего чертежа), на ко­тором 2УР представлен распределительным пунктом ПР8500 с 12-ю отходя-iiimmu nuuuguu Rrp йитпмяты ппиняты на / = 63 А с уставками 16, 25, 50 А.

"1

7.4. Распределительные устройства 2УР

277

Установленная мощность оборудования Р = 16 кВт, около 12 кВт отдает­ся «розеткам». Расчетная Р_р = К_сР_у(Я= 0,7-28 = 20 кВт (при расчетах округля­ем цифры). При U = 380 В, cosq> = 0,8 получим / = 38 А; Р = V3Ј//_pcos(p.

На вводе установлен автомат /_ном = 250 А с установкой 250 А, защищаю­щей от КЗ на шинах РП 380/220В. Питающий кабель выбран с медными жи­лами с током по нагреву /_н = 60 А, т. е. с небольшим запасом (при прокладке кабеля с алюминиевыми жилами, допускающими длительные токовые нагруз­ки, /_н на 33 % меньше, чем с медными).

Нужен ли запас по сечению питающего кабеля? Даже не имея плана сто­лярной и слесарной мастерских, очевидно, что это небольшие участки, зани­мающие локализованную площадь (территорию): нельзя ожидать появления нескольких новых станков, а тем более, например, горизонтально-расточного станка с Р = 19 кВт. Поэтому выбор сечения кабеля с некоторым неболь­шим запасом по току и прокладку кабеля только одного сечения можно счи­тать правильным.

При средней мощности ручного инструмента или передвижного оборудо­вания 2 кВт трудно предположить, что помимо занятых на стационарном обо­рудовании появятся еще 6 рабочих, задействующих 12 кВт (запас мощности) с K_Q не ниже 0,7. Во всех подобных случаях, когда от характеристик оборудо­вания зависят размеры занимаемой площади и возможность (и инвестицион­ные намерения) резко (в разы) увеличить установленную (и расчетную) мощ-

ВВГ-1(ЗхЮ+1х6), /=30м

Г" I

I I

I

ШР102

ВА 51-35 250 А 250 А

Р„ = 28кВт; Л = 20 кВт; /.= 38 А

L_

- 380В/220В ПР8505-35-10-111-54 (2 УР)

|бЗА

63

63

63

63

1

,

63

63

63

63

63

63

МбА *|

16

Мб

Мб

*

16

Мб

Мб

Y5

\25 *

50 \

25 *

16

X

3-

ж

ж

?

ж

У

гч

s <-->

3

X

—

—

—

—

д

II

тГ II

^

'""

11

11

^

-L ^

-^

^

■^

^

^

^

^

^

-*

1Г1

гч

сч

гч

гч

■я-

3-

й 5

^ ^

S

»Р

3

О

г.

■^

г-

и.

О,

С

U.

1—

U.

U

м £0

CQ

CQ

со

га

ш

со

CQ

со

CQ

еа

га

ее

га

CD

со

С

b с

ь

С

ь

С

ь

С

ь

\1

1}

\5

d

5

г

5

г

ник	М» по плану	7	8	9	1	2	3xS	4xS	5xS	6xS
|Электроприем	/^, 28 кВт;	5,5	4	4,5	1,1	0,55	—		—	—
	Наимено­вание	Рейсмус	Пила цирку­лярная	Фуганок	Наждач­ный станок	Свер­лильный станок	Штепсельные розетки				Резерв
		Столярная мастерская			Слесарная мастерская

|У1 Блок

из трех розеток

Рис. 7.12. Рабочая схема 2УР

278