Выбор комплектного оборудования

 

Для определения вводного автомата или рубильника силового распределительного шкафа ШР2 и ШР3 вычислим электрическую нагрузку, подключаемую к каждому шкафу.

В графы табл.9 для расчета электрических нагрузок ШР заносим:

1- номер оборудования на схеме;

2- наименование оборудования;

3- номинальную мощность единицы оборудования;

4- количество единиц данного вида технологического оборудования;

5, 6, 7 – соответственно коэффициенты К_И, q и tgφ, принимаемые по табл.2 для данного вида электрооборудования;

8- результаты расчета средней активной мощности группы ЭП Р_С по формуле (5);

9 - результаты расчета средней реактивной мощности группы ЭП Q_С по формуле (7);

10- результаты расчета дисперсии мощности D по формуле (24);

11- результаты расчета третьего центрального момента μ₃ по формуле (25).

Затем определяем итоговые значения Р_С, Q_С, D, μ₃ отдельно как суммы соответствующих величин по графам 8, 9, 10 и 11.

Результаты расчета вносим в табл.18.

 

Таблица 18

Расчет электрической нагрузки ШР2

 

№ на схеме	Наименование оборудования	Номинальная мощность РН, кВт	n	КИ	q	tgφ	РС, кВт	QC, кВАр	Дисперсия мощности D	Третий центральный момент μ3
	Лебедка	18,5		0,1		1,73	1,85	3,2	23,96	265,96
	Бытовка			0,95	0,95		9,025
	Сварочный агрегат			0,25	0,8		16,8	16,8	846,72	28449,8
8, 9	Растворные узлы			0,15	0,6	1,52	1,056	1,605	61,86	843,77
	Компрессор	18,5		0,55	0,9	0,75	9,16	6,87	51,67	-181,62
	Электроинструмент	2,2		0,15	0,6	1,52	0,198	0,3	0,31	0,42
Итого:	38,09	28,78	984,52	29378,33

 

По итоговым величинам табл.18 вычислим по (26), (27), (28) соответственно коэффициент вариации, коэффициент асимметрии и расчетную активную мощность.

Коэффициент вариации по (26)

 

 

Коэффициент асимметрии по (27)

 

 

 

Расчетная активная мощность по (28) ЭП ШР2

 

 

Расчетная полная мощность по (29) ЭП ШР2

 

Расчетный ток нагрузки по (30) ШР2

Ток уставки теплового расцепителя вводного автомата по (32)

 

По I_У =183,85 А из табл.7 выбираем ближайший больший вводный автомат ВА51-39 на ток 250 А.

Аналогично выполним расчет для ШР3.

Результаты расчета электрических нагрузок ШР3 вносим в табл.19.

 

Таблица 19

Расчет электрической нагрузки ШР3

 

№ на схе-ме	Наименование оборудования	Номинальная мощность РН, кВт	n	Коэффициент исполь-зования КИ	Коэффициент технологический q	tgφ	Средняя активная мощность РС, кВт	Средняя реактивная мощность QC, кВАр	Дисперсия мощности D	Третий центральный момент μ3
	Лебедка	18,5		0,1		1,73	1,85	3,2	23,96	265,96
	Бытовка			0,95	0,95		9,025
	Сварочный агрегат			0,25	0,8		16,8	16,8	846,72	28449,8
	Растворный узел			0,15	0,6	1,52	1,98		30,93	421,89
	Насос	7,5		0,55	0,9	0,75	3,71	2,78	8,49	-12,1
	Вентилятор			0,55	0,9	0,75	5,45	4,08	18,27	-38,18
	Наружное освещение			0,95	0,95		22,56
Итого:	61,37	29,86	928,37	29087,37

 

Коэффициент вариации по (26)

Коэффициент асимметрии по (27)

 

 

Расчетная активная мощность ЭП ШР3 по (28)

 

 

Расчетная полная мощность ЭП ШР3 по (29)

 

 

Расчетный ток нагрузки ШР3 по (30)

 

По I_Р =190,3 А из табл.8 выбираем ближайший больший вводный рубильник по (31) на ток 250 А.

Для определения серии ШР2 необходимо иметь информацию о номинальных токах и токах уставки тепловых расцепителей выключателей (табл.20).

Номинальный ток двигателя строительного крана по (16)

 

 

Расчетный ток сварочных преобразователей по (18)

 

Расчетный ток для наружного освещения по (19)

 

 

Расчетный ток для бытовок по (19)

 

Таблица 20

 

Технические данные линейных автоматов ШР2

 

№ на схеме	Наименование оборудования	Номинальная мощность РН, кВт	Номинальный ток IН, А	Ток уставки IУ, А	Автомат
	Лебедка	18,5		43,53	ВА51-31 на 50 А
	Бытовка		15,19	17,87	ВА51-31 на 20 А
	Сварочный агрегат		91,3	107,37	ВА51-35 на 125 А
8, 9	Растворные узлы			51,76	ВА51-31 на 63 А
	Компрессор	18,5		43,53	ВА51-31 на 50 А
	Электроинструмент	2,2	4,4	5,18	ВА51-31 на 16 А

 

По условию технического решения (табл.20) подбираем из табл.7 силовой шкаф для ШР2 типа ПР8503-1009-3У3 с вводным автоматом ВА51-39 на номинальный ток 250А, который имеет 6 отходящих линий с автоматами

ВА51-31 на ток 50 А для подключения лебедки и компрессора, 2 автомата на ток 63 А для растворных узлов, 1 на ток 16 А для электроинструмента, 1 на ток 20 А для бытовок и 2 отходящие линии с автоматами ВА51-35 на ток 125 А для подключения сварочного агрегата (один в резерве).

Для определения серии ШР3 необходимо иметь информацию о номинальных и пусковых токах и токах вставки предохранителей (табл.21).

Пусковые токи электродвигателей и токи вставок определяем по формулам соответственно (20) и (21), а для бытовок, наружного освещения и сварочного агрегата по формуле (22) и результаты расчета заносим в табл.21.

 

Таблица 21

 

Токовая нагрузка силового распределительного шкафа ШР3

 

№ на схеме	Наименование оборудования	Номинальная мощность РН, кВт	Номинальный ток IН, А	Пусковой ток IПУСК, А	Ток плавкой вставки IВС, А
	Лебедка	18,5			129,5
	Бытовка		15,2	15,2	15,2
	Сварочный агрегат		91,3	91,3	91,3
	Растворные узлы
	Насос	7,5			52,5
	Вентилятор
	Наружное освещение

 

По условию технического решения (табл.21) подбираем по (табл.8) силовой шкаф для ШР3 типа ШР11-73710-3У3 с вводным рубильником Р18-373 на номинальный ток 400 А, который имеет две отходящие линии с предохранителями ПН2 на ток 250 А для подключения лебедки и растворного узла, две отходящие линии с предохранителями ПН2 на ток 63 А для бытовки и наружного освещения, четыре отходящие линии с предохранителями ПН2 на ток 100 А для сварочного агрегата, насоса, вентилятора (один в резерве).

Выбор проводов и кабелей

2.3.1. Предварительный выбор проводов и кабелей
по токовой нагрузке ЭП

 

Для распределения электрической энергии на строительной площадке применяют четырехпроводную сеть с глухозаземленной нейтралью, при этом для подключения строительного крана, лебедок, растворных узлов, компрессоров, насосов, вентиляторов, сварочного агрегата и электроинструментов используют кабели типа КРПТ, а для бытовок и наружного освещения кабели АВВГ.

Сечение кабеля выбираем по условию (34) из табл.13 и при этом используем форму табл.16. Результаты расчетов сводим в табл.22.

 

 

Таблица 22

 

Предварительно выбранное сечение жил проводов и кабелей
строительной площадки

 

№ на схеме	Наименование оборудования	Номинальная мощность РН, кВт	IН, А	IДЛ, А	Марка и сечение жил проводов и кабелей	IДОП, А
	Строительный кран		161.8	175,87	КРПТ (3×70+1×25)
2, 3	Лебедка	18,5		40,22	КРПТ (4×6)
4, 5	Бытовка		15,19	16,51	АВВГ (4×2,5)
6, 7	Сварочный агрегат		91,3	99,24	КРПТ (3×35+1×16)
8, 9, 10	Растворный узел			47,83	КРПТ (3×10+1×6)
	Компрессор	18,5		40,22	КРПТ (4×6)
	Насос	7,5		16,3	КРПТ (4×1,5)
	Вентилятор			23,91	КРПТ (4×2,5)
	Электроинструмент	2,2	4,4	4,78	КРПТ (4×1,5)
	Наружное освещение			41,3	АВВГ (4×10)
	ШР2	98,62	156,3	169,9	АВВГ (4×95)
	ШР3	121,48	190,3	206,8	АВВГ (4×150)

 

 

2.3.2. Проверка предварительно выбранных проводов и кабелей

На потерю напряжения

 

Предварительно выбранное сечение проводов и кабелей проверяем на потерю напряжения по формуле (35), при этом допустимая потеря напряжения по (37) от КТП до ШР и от ШР до электроприемника не должна превышать 0,05 (∆U_* ≤ 0,05). При расчете потери напряжения на сопротивлении линии используем формулу (36). Результаты расчета потери напряжения сводим в табл.23.

 

Таблица 23

 

Выбранное сечение жил кабелей и потеря напряжений в линии

 

Наименование оборудования	Номинальная мощность РН, кВт	Длина линии l, м	R, Ом	Марка и сечение жил проводов и кабелей	Потеря напряжения ∆U
Строительный кран			0,03	КРПТ (3×70+1×25)	0,0187
Лебедка	18,5		0,1	КРПТ (4×6)	0,013
Бытовка			0,522	АВВГ (4×2,5)	0,036
Сварочный агрегат			0,0194	КРПТ (3×35+1×16)	0,0113
Растворный узел			0,034	КРПТ (3×10+1×6)	0,0052
Компрессор	18,5		0,227	КРПТ (4×6)	0,0291
Насос	7,5		0,453	КРПТ (4×1,5)	0,0235
Вентилятор			0,68 0,425	КРПТ (4×2,5) КРПТ (4×4)	0,051 0,0324
Электроинструмент	2,2		0,34	КРПТ (4×1,5)	0,005
Наружное освещение			0,1305	АВВГ (4×10)	0,0226
ШР2	98,62		0,021	АВВГ (4×95)	0,0143
ШР3	121,48		0,0114	АВВГ (4×150)	0,0114

При определении потери напряжения линии от распределительного силового шкафа до КТП понимается расчетная активная мощность Р_Р нагрузки для каждого шкафа.

Сопротивление линии по (36) на участке от КТП до ШР2 (длина 70 м)

 

 

Сопротивление линии по (36) на участке от КТП до ШР3 (длина 70 м)

 

 

Потеря напряжения по (35) на участке от КТП до ШР2 (длина 70 м)

 

 

Потеря напряжения по (35) на участке от КТП до ШР3 (длина 70 м)

 

 

Так как потеря напряжения на участке от ШР до вентилятора составила 0,051, то увеличиваем сечение кабеля до 4 мм² (при этом сопротивление уменьшилось до 0,425 Ом и потеря напряжения составила 0,0324).

Суммарная потеря напряжения по (37) от КТП до ШР и от ШР до двигателя вентилятора составила

 

 

где ∆U₁ – потеря напряжения на участке от электроприемника (вентилятора 0,0324) до ШР; ∆U₂ – потеря напряжения (0,0114) на участке от ШР3 до КТП.

Так как выбранные кабели удовлетворяют условию (∆U_* ≤ 0,05), то на этом проверка заканчивается.

 

ВОПРОСЫ К ЗАЩИТЕ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОГО

ЗАДАНИЯ

 

1. Объясните выбор числа трансформаторов на КТП.

2. Назовите критерий выбора трансформатора на КТП.

3. В каких случаях можно использовать комплектные конденсаторные установки и для каких целей?

4. Как осуществляется выбор автомата для подключения лебедки?

5. По какому критерию делают выбор вводного автомата силового распределительного шкафа?

6. По какому критерию следует осуществлять выбор вводного рубильника силового распределительного шкафа?

7. Как делают выбор предохранителей для подключения лебедки?

8. Как осуществляется выбор предохранителей для подключения бытовки, наружного освещения?

9. По какому критерию осуществляется выбор проводов или кабеля для подключения лебедки?

10. Как производится выбор кабеля для подключения силового распределительного шкафа?

11. Как осуществляется выбор предохранителей для подключения сварочного агрегата?

12. По какому критерию выполняют выбор проводов или кабеля для подключения сварочного агрегата?

13. По какому критерию делают выбор кабеля для подключения строительного крана?

14. Как выбирают предохранители для подключения строительного крана?

15. Как осуществляется выбор автомата для подключения сварочного агрегата?

16. Как осуществляют выбор автомата для подключения вентилятора?

17. Как реализовывают выбор автомата для подключения насоса?

18. Как осуществляется выбор предохранителей для подключения вентилятора?

19. Как выбирают предохранители для подключения насоса?

20. По какому критерию делают выбор кабеля для подключения вентилятора?

21. По какому критерию осуществляется выбор кабеля для подключения насоса?

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ-86). M.: Энергоатомиздат, 1986,646 с.

2. Тюханов Ю.М., Усихин В.Н. Критериальный анализ задачи резервирования в системах электроснабжения // Электричество. 1987. №2, с. 49-51.

3. Справочник по проектированию электроснабжения /Под ред. Ю.Г. Барыбина.- M.: Энергоатомиздат, 1979, 492 с.

4. Тюханов Ю.М., Усихин В.Н., Шарко Г.И. Совершенствование расчетов электрических нагрузок // Инструктивные указания по проектированию электротехнических промышленных установок. 1982. №5, с.3-5. M.: Энергоатомиздат.

5. Указания по компенсации реактивных нагрузок в электрических сетях промышленных предприятий //Инструктивные указания по проектированию электротехнических промышленных установок. 1984. №1, с.6-20. M.: Энергоатомиздат.

6. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования/Под ред. Ю.Г. Барыбина и др.- M.: Энергоатомиздат, 1991, 346 с.

7. Ангорова Т.В., Тюханов Ю.М., Усихин В.Н. Оценка значений промышленных электрических нагрузок// Электричество. 1990. №12, с. 9-14.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ЦЕЛЬ, ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И СОДЕРЖАНИЕ
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ 3

1. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ 5

1. 2. Выбор комплектной трансформаторной подстанции (КТП) 5

1.3. Выбор комплектного оборудования 11

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТНО - ГРАФИЧЕСКОЙ
РАБОТЫ 21

2.1. Выбор комплектной трансформаторной подстанции (КТП) 23

2.1.1. Расчет электрических нагрузок 23

2.1.2. Выбор компенсирующих устройств (ККУ) 24

2.1.3. Предварительный выбор мощности трансформатора 25

2.1.4. Проверка предварительно выбранного трансформатора
по условию допустимого остаточного напряжения при пуске
двигателя наибольшей мощности 25

2.2. Выбор комплектного оборудования 26

2.3. Выбор проводов и кабелей 33

2.3.1. Предварительный выбор проводов и кабелей по токовой
нагрузке ЭП 33

2.3.2. Проверка предварительно выбранных проводов и кабелей
на потери напряжений 34

3. ВОПРОСЫ К ЗАЩИТЕ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОГО
ЗАДАНИЯ 33

Приложение 35

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 45