Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Определение числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций и их типа





 

В настоящее время широкое применение получили комплектные трансформаторные подстанции КТП, КНТП. Применение КТП позволяет значительно сократить монтажные и ремонтные работы, обеспечивает безопасность и надёжность в эксплуатации.

Выбор типа, числа и схем питания трансформаторов подстанции обусловлен величиной и характером электрических нагрузок, размещением нагрузок на генеральном плане предприятия, а также производственными, архитектурно-строительными и эксплуатационными требованиями, учитывая конфигурацию производственного помещения, расположение технологического оборудования, условия окружающей среды, условия охлаждения, требования пожарной и электрической безопасности и типы применяемого оборудования.

Расчётная мощность нагрузки с учётом компенсации реактивной мощности Sм.', кВА определяется по формуле:

 

Sм.' = . (22)


Sм.' =  = 617 кВА.

Исходя из расчётной мощности, перечисленных условий, учитывая, что потребители электроэнергии цеха относятся ко II и III категории по бесперебойности электроснабжения, принимаем к установке КТП с двумя трансформаторами типа ТМЗ 1000/10/0,4 (лист 4 графической части) [4]

Таблица 4 Технические данные трансформатора

Тип

Sн. U1 U2 uк.з. iх.х. Рх.х. Рк.з. Габарит Масса
кВА кВ кВ %, % кВт кВт мм т
ТМЗ 1000 10 0,4 5,5 1,4 2,45 12,2 2700´1750´3000 5

 

Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме Кз., %:

 

Кз. =  ´ 100% (23)

 

Кз. =  ´ 100% = 60%

В аварийном режиме загрузка одного трансформатора Кз. ав., % составит:

 

Кз.ав. =  ´ 100% (24)

 

Кз.ав. =  ´ 100% = 120%

Согласно ПУЭ, аварийной загрузки для КТП с трансформаторами типа коэффициент ТМЗ должен составлять не более 30%, если его коэффициент загрузки в нормальном режиме не превышал 70 – 75% и, причем с этой перегрузкой он может работать не более 120 минут при полном использовании всех устройств охлаждения трансформаторов, если подобная перегрузка не запрещена инструкциями заводов изготовителей. Так как электроприемники в цехе относятся ко 2 и 3 группе по бесперебойности электроснабжения, то в аварийном режиме возможно отключение части неответственных электроприемников.



Для выбранной КТП ТМЗ 1000/10/0,4 имеется большой трансформаторный резерв, что обеспечит дальнейший рост нагрузки цеха без замены трансформатора на большую мощность, во вторую смену можно отключить один трансформатор для экономии электроэнергии.

Расчет и выбор силовой (осветительной) сети на стороне 0,4 кВ

1.6.1 Выбор магистральных шинопроводов ШМА [4]

Магистральный шинопровод выбирается по номинальному току трансформатора.

Номинальный ток трансформатора Iн.тр., А

 

Iн.тр. =  (25)

 

Iн.тр. =  = 1519А

Принимаем к установке два магистральных шинопровода типа ШМА‑4–1600–44–1У3. [2]

Iн.шма ³ Iн.тр.

1600А > 1519А.


Таблица 5 Технические данные магистрального шинопровода

Тип

Iн.шма Uн. xo ro Динамическая стойкость Сечение шины
А В Ом/км Ом/км кА мм
ШМА‑4–1600–44–1У3 1600 660 0,17 0,031 70 1280

1.6.2 Выбор распределительных шинопроводов ШРА [2]

Принимаем к установке четырёхполюсные распределительные шинопроводы типа ШРА‑4. Выбираем их по максимальному расчётному току (таблица 3).

Iн.шра ³ Iм.

Пример выбора 1ШРА, Iм. = 157 А:

Принимаем к установке шинопровод ШРА‑4–250–32–1УЗ, I н.шра = 250А.

250А ³ 157А.

Выбор остальных ШРА производим аналогично. Данные выбора приведены в таблице 6.

Таблица 6 Данные выбора ШРА

№ШРА Iм., А Тип ШРА Iн.шра., А Сечение шин, мм
М1–1ШРА 157 ШРА‑4–250–32–1УЗ 250 А4 (5´35)
М1–2ШРА 210 ШРА‑4–250–32–1УЗ 250 А4 (5´35)
М1–3ШРА 149 ШРА‑4–250–32–1УЗ 250 А4 (5´35)
М1–4ШРА 149 ШРА‑4–250–32–1УЗ 250 А4 (5´35)
М2–5ШРА 254 ШРА‑4–400–32–1УЗ 400 А4 (5´50)
М2–6ШРА 254 ШРА‑4–400–32–1УЗ 400 А4 (5´50)
М2–7ШРА 197 ШРА‑4–250–32–1УЗ 250 А4 (5´35)
М2–8ШРА 197 ШРА‑4–250–32–1УЗ 250 А4 (5´35)

1.6.3 Выбор ответвлений от ШМА к ШРА [2]

Ответвления от ШМА к ШРА выполняем поводами марки АПВ в тонкостенных трубах. Сечение поводов выбираем по номинальному току ШРА с учётом дальнейшего роста нагрузки.

Iдоп.пр. ³ Iдоп.шра

Для подключения нулевой шины ШРА предусматривается дополнительный провод, его проводимость, согласно ПУЭ, должна составлять 50% проводимости фазного.

Ответвление от ШМА к ШРА‑4–400–32–1УЗ выполняем проводом
АПВ 7 (1 ´ 95).

Iдоп.пр. = 200 × 2 = 400 А = Iдоп.шра = 400 А.

Ответвление от ШМА к ШРА‑4–250–32–1УЗ выполняем проводом
АПВ 7 (1 ´ 50).

Iдоп.пр. = 130 × 2 = 260 А. > Iдоп.шра = 250 А. [3]

1.6.4 Выбор ответвлений от ШРА к отдельным электроприёмникам для участка цеха с подробной планировкой [2]

Ответвления от ШРА к отдельным электроприёмникам выполняются проводами марки АПВ в тонкостенных трубах.

Iдоп.пр. ³ Iн.

В качестве нулевого заземляющего провода прокладываем дополнительный провод, проводимость которого равна 50% проводимости фазного.

Пример выбора ответвления к станку №1, металлорежущий станок

Рн. = 22 кВт.

Iрасч = Рн / (√3хUхcos j х КПД)

Iрасч. = 22 / (√3х0,38х0,89х0,87) = 43,2 А

Ответвление выполняем проводом марки АПВ4 (1х 16), Iдоп.пр.= 55 А.

Iдоп.пр.= 55 А > Iрасч. = 43,2А


Таблица 7 Данные выбора ответвлений к электроприёмникам

Наименование электроприёмников Рн., кВт Кол-во Iн., А Марки и сечение провода Iдоп.пр., А
МРС 30 8 63,1 АПВ 3 (1 ´ 25) +1х16 80
МРС 22 11 43,2 АПВ 4 (1 ´ 16) 55
МРС 13 19 27,3 АПВ 4 (1 ´ 16) 55
МРС 10 13 20,9 АПВ 4 (1 ´ 5) 27
МРС 7,5 6 15,7 АПВ 4 (1 ´ 5) 27
МРС 5,5 20 11,5 АПВ 4 (1 ´ 2,5) 19
Сварочные машины точечные 100 5 263,1 АПВ 7 (1 ´ 70) 280
Сварочные машины шовные 150 2 394,7 АПВ 7 (1 ´ 120) 400
Электропечи неавтоматизированные 20 2 40,5 АПВ 4 (1 ´ 16) 55
Электропечи неавтоматизированные 30 3 61,3 АПВ 3 (1 ´ 25) +1х16 80
Электропечи неавтоматизированные 60 2 123,7 АПВ 3 (1 ´ 95) +1х50 200
Вентиляторы 22 2 43,2 АПВ 4 (1 ´ 16) 55
Вентиляторы 10 2 20,9 АПВ 4 (1 ´ 5) 27
Вентиляторы 17 2 35,5 АПВ 4 (1 ´ 16) 55
Насосы 7,5 3 15,7 АПВ 4 (1 ´ 5) 27

Расчёт троллейных линий

Выбор троллей осуществляем по двум условиям:

1) По нагреву в длительном режиме работы:

Iм. £ Iдоп.

2) По допустимой потере напряжения в пиковом режиме:

ΔU £ ΔUдоп.,

где ΔU доп. – допустимая потеря напряжения, %. Δ Uдоп. = 15%; [3]

ΔU – потеря напряжения, %. Определяется по формуле:

 

Δ U = m ´ ℓ, (26)

 


где m – удельная потеря напряжения, %/м;

ℓ – длина троллей, м.

Выбираем троллейный шинопровод для крана G = 5 т.

Рн1 = 7 кВт Iн1 = 20 А

Рн2 = 2,2 кВт Iн2 = 7 А  = 3 ПВ = 25%

Рн3 = 11 кВт Iн3 = 28 А

Максимальный расчётный ток в ПКР Iпкр, А:

 

 (27)

 

Iпкр = 7 + 20 + 28 = 55 А.

При Iпкр. < 60 А пересчет к ПВ = 100% не производится и Iн.пв=100% принимается равным Iпкр..

Пиковый ток Iпик, А:

 

 (28)

 

Iпик. =7 + 20 + 3 ´ 28 = 111 А

Выбираем ближайший по номинальному току троллейный шинопровод ШТМ‑76, Iдоп. = 100 А. [4]

Iм. = 55 А < Iдоп. = 100 А.

Выбранные троллеи проверяем по допустимой потере напряжения в пиковом режиме.

Определяем потери напряжения выбранного шинопровода ΔU, %. Удельная потеря напряжения m = 0,085%/м, [6] Длина троллеи ℓ = 60 м.

ΔU = 0,085 ´ 60 = 5,1%

ΔU = 5,1% < ΔUдоп. = 15%.

Выбранные троллеи удовлетворяют обоим условиям.

1.7 Выбор аппаратов защиты: ШМА, ШРА, СП и отдельных приемников на участке с подробной планировкой

 

В качестве защиты в сети 0,4 кВ принимаем автоматические воздушные выключатели серии АВМ, А3700Б и АЕ‑2443.

1.7.1 Выбор вводного автомата 0,4 кВ на КТП                                  [7]

В качестве вводного автомата на КТП принимаем автомат серии АМ с расцепителем 3, с селективной приставкой, выкатной.

Расчётный ток трансформатора с учётом перегрузки Iм., А

 

Iм. =  (29)

 

Iм. =  = 1975А

Принимаем в качестве вводных автоматы типа АВМ‑20 СВ ,

Iн.ав. = 2000 А > Iм. = 1975А

Iн.расц. = 2000 А > Iм. = 1975А

1.7.2 Защита распределительных шинопроводов ШРА [2]

На ответвления от ШМА к ШРА устанавливаем автоматические выключатели типа А3700Б с комбинированным расцепителем.

Условия выбора автоматического выключателя:

а) по напряжению

Uн.авт. ³ Uн.уст.

б) по току

Iн.авт. ³ Iм.шра

Условия выбора расцепителя:

в) тепловой расцепитель

Iт.расц. ³ Iм.шра

г) электромагнитный расцепитель

Iэл.маг.расц. ³ 1,25 ´ Iпик.

Пример выбора автоматического выключателя для 5 ШРА, Iм. = 157,9А,

Iпик. = 584,3 А:

Принимаем для защиты 1ШРА автоматический выключатель А3716Б .

а) Uн.авт. = 660 В > Uн.уст. = 380 В

б) Iн.авт. = 160А > Iм.шра = 157,9А

в) Iт.расц. = 160А > Iм.шра = 157,9А

г) Iэл.маг.расц. = 4000 > 1,25 ´ Iпик. = 1,25 ´ 584 = 730А.

Для остальных ШРА выбор производим аналогично.

 

Таблица 8 Данные выбора защиты для ШРА

№ШРА Тип ШРА I м, А Тип автомата
1ШРА ШРА – 4 254 А3736Б
2ШРА ШРА – 4 254 А3736Б
3ШРА ШРА – 4 149 А3716Б
4ШРА ШРА – 4 149 А3716Б
5ШРА ШРА – 4 157 А3716Б
6ШРА ШРА – 4 210 А3726Б
7ШРА ШРА – 4 197 А3726Б
8ШРА ШРА – 4 197 А3726Б

1.7.3 Защита отдельных электроприемников на участке с подробной планировкой [5]

Для защиты электроприемников применяем автоматические выключатели серии А3700Б, АЕ‑2443.

Условия выбора автоматического выключателя:

а) по напряжению

Uн.авт. ³ Uн.

б) по току

Iн.авт. ³ Iн.

Условия выбора расцепителя:

в) тепловой расцепитель

Iт.расц. ³ Iн.

г) электромагнитный расцепитель

Iэл.маг.расц. ³ 1,25 ´ Iпуск.

Пример выбора автоматического выключателя для станка №9, МРС

Рн. = 30 кВт, Iн. =93,9А, Iпуск. =469,5 А:

Для защиты станка принимаем автоматический выключатель А3716Б .

а) Uн.авт. = 660 В > Uн. = 380 В

б) Iн.авт. = 160 А > Iн. = 93,9 А

в) Iт.расц. = 100 А = Iн. = 93,9 А

г) Iэл.маг.расц. = 2000 > 1,25 ´ Iпуск. = 1,25 ´ 469,5 = 587 А

Выбор остальных автоматических выключателей производим аналогично.

 


Таблица 9 Данные выбора защиты электроприемников

Наименование электроприёмников Рн., кВт Кол-во Iн., А Тип автомата
МРС 30 8 63,1 А3716Б
МРС 22 11 43,2 А3716Б
МРС 13 19 27,3 А3716Б
МРС 10 13 20,9 А3716Б
МРС 7,5 6 15,7 А3716Б
МРС 5,5 20 11,5 А3716Б
Сварочные машины точечные 100 5 263,1 А3736Б
Сварочные машины шовные 150 2 394,7 А3736Б
Электропечи неавтоматизированные 20 2 40,5 А3716Б
Электропечи неавтоматизированные 30 3 61,3 А3716Б
Электропечи неавтоматизированные 60 2 123,7 А3716Б
Вентиляторы 22 2 43,2 А3716Б
Вентиляторы 10 2 20,9 А3716Б
Вентиляторы 17 2 35,5 А3716Б
Насосы 7,5 3 15,7 А3716Б

1.7.4 Защита троллейных линий [5]

Защита троллейных линий кранов осуществляется предохранителями ПН‑2, установленными в силовом ящике типа ЯБПВУ.

Условия выбора плавкого предохранителя:

1) Uн.пр. ³ Uуст.

2) Iн.пп ³ Iпл.вст.

3) Iпл.вст. ³ ,

где α – коэффициент снижения пускового тока.

Выбираем защиту для крана G = 5 т.

Рн1 = 7 кВт Iн1 = 20 А IнS. = 55 А

Рн2 = 2,2 кВт Iн2 = 7 А Iпик. = 111 А

Рн3 = 11 кВт Iн3 = 28 А a = 1,6, пуск тяжёлый

Условия выбора плавкого предохранителя:

1) Uн.пр. = 380 В = Uуст. = 380 В

2) Iн.пп = 100 А > Iпл.вст. = 80 А

3) Iпл.вст. = 80 А >  =  = 69,38 А,

Принимаем для защиты ЯБПВУ‑1 .

Выбираем защиту для крана G = 10 т.

Рн1 = 11 кВт Iн1 = 32 А IнS. = 59 А

Рн2 = 2,2 кВт Iн2 = 7 А Iпик. = 120 А

Рн3 = 16 кВт Iн3 = 20 А a = 1,6, пуск тяжёлый

Условия выбора плавкого предохранителя:

1) Uн.пр. = 380 В = Uуст. = 380 В

2) Iн.пп = 100 А > Iпл.вст. = 80 А

3) Iпл.вст. = 80 А >  =  = 75 А,

Принимаем для защиты ЯБПВУ‑1 .





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2019 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.