ЩО 70-1-60 У3

Расчет и выбор питающих и распределительных сетей НН участка цеха, защита их от перегрузки и токов к.з.

Питание от распределительного устройства (РУ) низкого напряжения подстанции, собранного из панелей ЩО - 70 до силовых пунктов (СП) цеха, а также от СП цеха ЭП осуществляется по черновому полу кабелями с медными жилами в трубах.

Линейные, вводные и секционные панели ЩО 70 выбираем на основании “Каталога Дивногорского завода низковольтных автоматов (ДЗНВА)” и Интернет (https://www.asd-e.ru/index.php/trade/productlist/65/)

ЩО 70-1-60 У3

ЩО 70 – щит распределительный, одностороннего обслуживания.

1 – электродинамическая стойкость (30 кА, высота панели 2200 мм).

60 – номер схемы (см. рис. 2).

У3 – климатическое исполнение (умеренный для закрытого помещения)

Рис. 2 а. Схема электрическая принципиальная вводной панели

ЩО 70-1-60.

Рис. 2 б. Схема электрическая принципиальная линейной панели

ЩО 70-1-16.

Расчет электрических нагрузок участка производим аналогично расчету нагрузок цеха.

Проектируем три СП (см. рис. 3) участка из панелей типа ПР – 85. На участке находится 18 ЭП, на основании этого и плана расположения оборудования выбираем:

- одну панель ПР – 85 – 7 – 073 – 21 – У – 3 [6. c. 187] на 10 выключателей

- две панели ПР – 85 – 7 – 018 – 21 – У – 3 [6. c. 186] на 6 выключателей

Рис. 3. Выкопировка из плана расположения оборудования участка

ПР – пункт распределительный

85 – для переменного тока

7 – напольное исполнение

073 – номер схемы: выключатель на вводе ВА51 – 35 – 3 и 10 линейных

выключателей типа ВА 51 – 31 – 3.

018 - номер схемы: зажимы на вводе и 6 линейных выключателей типа

ВА 51 – 31 – 3.

21 - степень защиты: от вертикальных капель и проникновения

посторонних предметов

У - умеренное климатическое исполнение

3 – категории помещения (закрытое помещение).

2.5.1 Все электрические нагрузки участка записываем в таблицу 5.

2.5.2 Определяем максимальную расчетную нагрузку методом коэффициента максимума, данные расчета сводим в таблицу 6.

Таблица 5– Перечень нагрузок

Таблица 6. Расчет электрических нагрузок (форма Ф636 – 92).

Исходные данные	Расчетные величины	Эффективное число ЭП** nэ =	Коэффициент расчетной нагрузки Кр	Расчетная мощность	Расчетный ток, А   Iр =
по заданию технологов	по справочным данным	Ки·Рн	Ки·Рн·tgφ	n·рн2	Активная, кВт Рр=КрΣ Ки Рн	Реактивная, кВ·Ар** Qр = 1, 1Σ КиРнtgφ при nэ ≤ 10; Qр = Σ КиРнtgφ при nэ > 10;	Полная, кВ·А   Sр =
Наименование ЭП	Количество ЭП, шт.* n	Номинальная (установленная) мощность, кВт	Коэффициент использования Ки	Коэффициент реактивной мощности
одного ЭП, рн	общая, Рн=n·рн
Сушильный шкаф для якорей и статоров ЭД		2, 8	2, 8	0, 8	0, 95 0, 33	2, 2	0, 7	7, 8
Стенд для статической балансировк.				0, 5	0, 5 1, 73	2, 5	4, 3
Шкаф для обдувки пыли				0, 06	0, 5 1, 73	0, 2	0, 3
Стенд для испытания ЭД				0, 5	0, 5 1, 73	0, 5	0, 9
Трубо -гибочный станок		4, 5	4, 5	0, 17	0, 65 1, 17	0, 8	0, 9	20, 3
Зигмашина		1, 7	1, 7	0, 17	0, 65 1, 17	0, 3	0, 4	2, 9
Машина листо-гибочная		2, 8	2, 8	0, 17	0, 65 1, 17	0, 5	0, 6	7, 8
Фальце-прокатный станок		4, 5	4, 5	0, 17	0, 65 1, 17	0, 8	0, 9	20, 3
Пневмати- ческий молот				0, 24	0, 65 1, 17	4, 8	5, 6
Пресс		2, 8+1	3, 8	0, 17	0, 65 1, 17	0, 7	0, 8	14, 4
Печь электри -ческая				0, 5	0, 95 0, 33		8, 3
Сварочный трансформатор				0, 2	0, 4 2, 29		27, 5
Сварочный преобразо -ватель				0, 2	0, 4 2, 29		4, 6
Станок для резки арматуры		2, 8	2, 8	0, 17	0, 65 1, 17	0, 5	0, 6	7, 8
Комбини -рованные пресс - ножницы		3, 2	3, 2	0, 17	0, 65 1, 17	0, 5	0, 6	10, 2
Итого		1..50	175, 1	0, 3	0, 65 1, 1	53, 3		4026, 5	7, 6 → 7	1, 23	65, 6	62, 6	90, 7

Таблица 7

В соответствии с таблицей 6 максимальный расчетный ток равен 138 А. По данному току, выбираем сечение кабеля, питающего СП - 1 и аппарат защиты на вводе СП - 1 участка. СП – 2 и СП – 3 не имеют автоматов на вводе и питаются от СП – 1 по магистральной схеме.

Каждый ЭП участка питается кабелем по отдельной линии и защищается автоматом, сечение этих кабелей и аппараты защиты выбираем по номинальным токам ЭП.

2.5.3 Составим сводную ведомость ЭСН участка (таблица 7).

2.5.3.1 Ток в линии, технические данные вводного автомата, марку и сечение кабеляот РУ подстанции к СП – 1 определим по формулам и из соотношений.

Расчетный ток ЭП участка I_р = 138 А (см. табл. 6):

Определяем данные вводного автомата, питающего СП - 1 ( линия с группой ЭД ).

В соответствии с [6. c. 183]

I_н.р. ≥ 1, 1 I_р = 1, 1 · 138 = 151, 8 А (принимаем I _н.р. = 160 А), (17) [6]

Предварительно выбираем автомат ВА – 51 – 35 – 3 (I_н.а = 250 А )

При выборе должны выполняться соотношения

I_н.а ≥ I_н.р 250 А > 160 А (18) [6]

I_о ≥ 1, 25 · I_пик (19) [6]

где I_н.р – номинальный ток теплового расцепителя, А

I_н.а – номинальный ток автомата, А

I_о – ток уставки электромагнитного расцепителя (ЭМР) (ток отсечки)

Определим пиковый ток на шинах СП - 1 по формуле:

I_пик = I _{пуск.нб} + I _р – К_и · I _н.нб (20) [6]

где I _{пуск.нб} – пусковой ток наибольшего по мощности ЭД,

I_{пуск.нб} = К_п · I_н.нб (21) [6]

где К_п – коэффициент пуска, принимаем К_п = 6, 5.

I _н.нб – номинальный ток наибольшего по мощности ЭД (молот)

I _н.нб = (22) [6]

где cos φ – коэффициент мощности ЭП, принимаем cos φ = 0, 9

η – кпд ЭП, принимаем η = 0, 9

I _н.нб = = 37, 6 А

I_{пуск.нб} = 6, 5 · 37, 6 = 244, 4 А

I_р = 138 А

I_пик = 244, 4 + 138_. – 0, 2 · 37, 6 = 374, 9 А

Определим ток уставки ЭМР (ток отсечки) по условию

I_о ≥ 1, 25 · I_пик = 1, 25 · 374, 9= 468, 7 А

Определим кратность уставки ЭМР (т.е. во сколько раз ток электромагнитного расцепителя должен быть больше тока теплового расцепителя) по формуле:

К_о = = = 2, 9 (23) [6]

Выбираем стандартное значение уставки ЭМР из соотношения К _у(эмр) ≥ К_о; К _у(эмр) = 12 [6, с.184, 185; табл. А.6. графа 5]

По [6. c. 185] выбираем автомат ВА – 51 – 35 – 3 со следующими техническими данными:

U _{н.а .} = 380 В

I_н.а = 250А

I_н.р. = 160 А

I _{у (к.з).} = 12 I_н.р. = 1920 А

I _откл. = 15 кА

Устанавливаем на отходящей линии РУ подстанции, (состоящего из панелей ЩО-70 и питающего СП – 1) тоже автомат типа ВА – 51 – 35 – 3 с теми же техническими данными.

Определяем сечение кабеля от подстанции до СП – 1 из условия соответствия аппарату защиты по формуле [6, с. 43]:

I _доп.пр. ≥ К_защ ·К_у(п) ∙ I _н.р. (24) [6]

где I _доп.пр. – допустимый ток проводника.

К_защ – коэффициент защиты, К_защ = 1 для нормальных неопасных помещений

К _у(п) – кратность уставки защиты при перегрузке, К _у(п) = 1, 25 (1, 35) для автоматов

типа ВА – 51 [6, с.184, 185; табл. А.6. графа 4]

I _доп.пр. = 1 · 1, 25 · 160 = 200 А

По [1, с. 51, табл. 2.6] и [ПУЭ табл. 1.3.6]выбираем от подстанции до СП -1 кабель марки ВВГ – 3х50 + 1х25 с I _доп.пр. = 225 А

Данные расчетов заносим в таблицу 7.

2.5.3.2 Ток в линии, технические данные автомата, марку и сечение кабеля ЭП без электродвигателей, определим по формулам и из соотношений

– Сушильный шкаф (№39)

I_р = = = 4, 7 А

I_н.р. ≥ I_р = 4, 7 А (принимаем I _н.р. = 6, 3 А) (25) [6]

Выбираем автомат ВА – 51 – 31 – 3 (I_н.а = 100 А ), (панели типа ПР 85)

При выборе должны выполняться соотношения

I_н.а ≥ I_н.р 100 А > 6, 3 А

I_о ≥ I_р (26) [6]

К_о = = 0, 75; принимаем каталожное значение К _у(эмр) = 3

По [6. c.185] выбираем автомат ВА – 51 – 31 – 3

U _{н.а .} = 380 В

I_н.а = 100А

I_н.р. = 6, 3 А

I _{у (к.з).} = 3 I_н.р. = 18, 9 А

I _откл. = 2 кА

Определяем сечение кабеля от СП - 1 до сушильного шкафа.

I _доп.пр. = 1· 1, 35 · 6, 3 = 8, 5 А

По [1, с. 51, табл. 2.6] и [ПУЭ табл. 1.3.6] выбираем кабель марки

ВВГ – 4 х 1, 5 с I _доп.пр. = 27 А.

Данные расчетов заносим в таблицу 7.

2.5.3.3 Ток в линии, технические данные автомата, марку и сечение кабеля ЭП с одним электродвигателем, определим по формулам и из соотношений

– Стенд статической балансировки (№ 40).

I_р = = = 9, 4 А

I_н.р. ≥ 1, 25 I_макс = 1, 25 · 9, 4 А = 11, 8 (принимаем I _н.р. = 12, 5 А)

Выбираем автомат ВА – 51 – 31 – 3 (I_н.а = 100 А ), (панели типа ПР 85)

При выборе должны выполняться соотношения

I_н.а ≥ I_н.р 100 А > 12, 5 А

I_о ≥ 1, 25 · I_пуск = 1, 25 · 61, 1= 76, 4 А

I_пуск = К_п · I_р = 6, 5 ·9, 4 = 61, 1 А

К_о = = 6, 1; принимаем каталожное значение К _у(эмр) = 7

По [6. c.185] выбираем автомат ВА – 51 – 31 – 3

U _{н.а .} = 380 В

I_н.а = 100А

I_н.р. = 12, 5

I _{у (к.з).} = 7 I_н.р. = 87, 5А

I _откл. = 3, 8 кА

Определяем сечение кабеля от СП - 1 до стенда статической балансировки шкафа.

I _доп.пр. = 1· 1, 35 · 12, 5 = 16, 9 А

По [1, с. 51, табл. 2.6] и [ПУЭ табл. 1.3.6] выбираем кабель марки

ВВГ – 4 х 1, 5 с I _доп.пр. = 27 А.

Аналогично определяем токи линий, данные автоматов и сечение кабелей электроприемников №№ 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 52, 53; данные заносим в таблицу 7..

2.5.3.4 Ток в линии, технические данные автомата, марку и сечение кабеля ЭП с группой электродвигателей, определим по формулам и из соотношений

– Пресс (№ 48).

I_{р 1+2} = = 7, 1 А;

Р1 = 2, 8 кВт; I_{н. нб.} = = 5, 3 А;

I _{пуск.нб.} = 5, 3 · 6, 5 = 34, 5 А

Р2 = 1 кВт I_{р.остальных} = = 1, 9 А

I_пик. = 34, 5 + 1, 9 = 36, 4 А

I_н.р. ≥ 1, 1 I_{р 1 + 2} = 1, 1 · 7, 1 А = 7, 8 (принимаем I _н.р. = 8 А)

Выбираем автомат ВА – 51 – 31 – 3 (I_н.а = 100 А ), (панели типа ПР 85)

При выборе должны выполняться соотношения

I_н.а ≥ I_н.р 100 А > 8 А

I_о ≥ 1, 25 · I_пик = 1, 25 · 36, 4= 45, 5 А

К_о = = 5, 7 принимаем каталожное значение К _у(эмр) = 7

По [6. c.185] выбираем автомат ВА – 51 – 31 – 3

U _{н.а .} = 380 В

I_н.а = 100А

I_н.р. = 8 А

I _{у (к.з).} = 7 I_н.р. = 56А

I _откл. = 2 кА

Определяем сечение кабеля от СП - 3 до пресса.

I _доп.пр. = 1· 1, 35 · 8= 10, 8 А

По [1, с. 51, табл. 2.6] и [ПУЭ табл. 1.3.6] выбираем кабель марки

ВВГ – 4 х 1, 5 с I _доп.пр. = 27 А.

Данные расчетов заносим в таблицу 7..

2.5.3.5 Ток в линии, технические данные автомата, марку и сечение кабеля ЭП без электродвигателей, определим по формулам и из соотношений

– Электрическая печь (№ 49)

I_р = = = 80, 1 А

I_н.р. ≥ I_р = 80, 1 А (принимаем I _н.р. = 100 А)

Выбираем автомат ВА – 51 – 31 – 3 (I_н.а = 100 А ), (панели типа ПР 85)

При выборе должны выполняться соотношения

I_н.а ≥ I_н.р 100 А = 100 А

I_о ≥ I_р

К_о = = 0, 8; принимаем каталожное значение К _у(эмр) = 3

По [6. c.185] выбираем автомат ВА – 51 – 31 – 3

U _{н.а .} = 380 В

I_н.а = 100А

I_н.р. = 100 А

I _{у (к.з).} = 3 I_н.р. = 300 А

I _откл. = 7 кА

Определяем сечение кабеля от СП - 1 до сушильного шкафа.

I _доп.пр. = 1· 1, 25 · 100 =125 А

По [1, с. 51, табл. 2.6] и [ПУЭ табл. 1.3.6] выбираем кабель марки

ВВГ – 4 х 25 + 1х16 с I _доп.пр. = 150 А.

Аналогично определяем токи линий, данные автоматов и сечение кабелей ЭП №№ 50, 51 (при этом принимаем cos φ = 0, 4; а ток не пересчитываем согласно ПУЭ 1.3.3 п.2, т.к. предполагаем, что Т_ПВ > 0, 4).