Выбор проводов, аппаратов управления и защиты

Расчет силовой цепи проведем согласно указаниям, предложенным в [32], [33].

Рисунок 7.1 — Схема внутренней сети для выбора защитных аппаратов, площадей сечений проводов и кабелей В качестве примера приведём расчёт цепи, питающей двигатели норий НЦ I-175. Тип двигателя — 5А225М6; Рдв = 37 кВт; iп = 6,2; n = 980 об/мин; cosц = 0,84; з = 91,5%;

Номинальный ток двигателя нории, А:

(7.1).

гдеPн — номинальная мощность двигателя, кВт; Рн=37 кВт;

Uн — номинальное линейное напряжение, В; Uн=380 В;

зн — номинальный КПД двигателя; зн=0,915;

cosцн — номинальный коэффициент мощности; cosцн=0,84;

А.

Рабочий ток линии, подходящей к щиту управления, А:

(7.2).

гдеКзкоэффициент загрузки, принимается равным 0,85;

Максимальный (пусковой) ток линии, А:

(7.3).

гдеотношение пускового тока к номинальному;

Расчет внутренних распредсетей сводится к выбору сечения по длительно допустимому току:

(7.4).

гдерасчетный ток участка сети, А.

Автоматический выключатель выбирают из условия:

(7.5).

(7.6).

Для защиты линии принимаем автомат однополюсный типа ВА 57−31- 34 с Iн. авт.=100 А [26].

Uн. авт.=660 В > Uн. сети =380 В,.

Iн. авт.=100 А > Iн. дв =73,1 А.

На автоматическом выключателе предусмотрена защита от перегрузки и от токов короткого замыкания.

Значение номинального тока теплового расцепителя должно превышать значение номинального тока двигателя:

(7.7).

Защита от токов короткого замыкания обеспечивается выполнением условия:

(7.8).

гдеIсраб. расц. э — ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А.

Значение тока срабатывания отсечки:

Iсраб. расц. э = 800 А,.

Iмах= Iп = 453,2 А,.

Iсраб. расц. э.= 800 А >

Выбираем сечение проводов для питания электродвигателей. Двигатели размещены в помещении нормального типа и получают питание по проводам, проложенным в трубах (по четыре провода в каждой трубе). Поэтому предусматривается их защита только от к. з [26, с. 63]. Так как оба двигателя защищены автоматами с комбинированными расцепителями, то для любого двигателя.

(7.9).

А.

Но надо, чтобы соблюдалось также условие.

(7.10).

то есть А,.

(7.11).

Находим по таблице 1.3.4 [34] =75 А и F=16 мм2.

Выбираем провод типа ВВГнг (5×16мм2), [35].

Определим падение напряжения на самом удаленном двигателе:

(7.12).

гдеРрасчмощность потребителя, кВт;

l — длина участка провода до потребителя, м; l= 62 м;

с — коэффициент, зависящий от напряжения сети, материала токоведущей жилы и числа проводов в группе, с = 77 — для 3-х фазной линии с нулевым проводом [21];

s — сечение жилы провода, мм2.

(7.13).

гдеUдоп=7,5%- допустимое падение напряжения удаленных потребителей III категории надежности;

%,.

В процессе проектирования комплексной электрификации требуется проверить правильность срабатывания защитных аппаратов при повреждении изоляции. Для этого сечения проводников должны быть подобраны таким образом, чтобы расчетный ток металлического однофазного короткого замыкания в конце участка линии был не менее чем в 3 раза выше номинального тока плавкой вставки защищающего его предохранителя или номинального тока расцепителя автомата (если расцепитель имеет зависимую от тока характеристику). В случае, если автомат имеет расцепитель только с независимой характеристикой, для надежного срабатывания защиты ток однофазного к.з. должен в 1,4 раза превышать ток срабатывания расцепителя при номинальном токе автомата до 100 А, или в 1,25 раза при большем значении тока автомата.

Если указанные условия не соблюдаются, необходимо увеличить сечение провода до оптимального.

При проверке защиты ток однофазного к.з. определяется из формулы.

(7.14).

гдеUн.ф.- номин. фазное напряжение;

ZПсопротивление петли проводов «фазануль», Ом, оно определяется из выражения:

.(7.15).

Здесь liдлина i-го участка линии, км; Rф. уд и Rн. удудельные активные сопротивления фазного и нулевого проводов соответственно, Ом/км; Х"ф.уд, Х"н.уд — удельные внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводов (они приравниваются нулю, если провода из цветных металлов); Хп. удудельное внешнее индуктивное сопротивление петли проводов «фаза — нуль», для воздушных линий его ориентировочно принимают равным 0,6 Ом/км, для проводки на изоляторах внутри помещения 0,5 Ом/км, для проводки на роликах 0,4 Ом/км и для проводки в трубах и кабелей- 0,15 Ом/км [32].

Величина представляет собой сопротивление фазы трансформатора току однофазного к.з. (Ом).

Для вторичного номинального напряжения тр-ров 400/230 В:

(7.16).

гдеSn-номинальная мощность трансформатора (кВ· А), а значение коэф-та К берется из следующих условий:

Таблица 7.1- Значения коэф-та К [26].

Таблица 7.2- значения 1/3Z'T, приведенные к 0,4 кВ.

На участке ТП — РЩ1l= 0,146 км; Rф. уд = Rн. уд =0,25 Ом/км;

На участке РЩ1 — э/дl= 0,062 км; Rф. уд = Rн. уд =1,093 Ом/км;

Произведем расчет однофазного к.з. для сети питания двигателя нории:

Условие защиты соблюдается.

При выборе магнитных пускателей необходимо выполнение условий:

(7.17).

гдеUн — номинальное напряжение пускателя, В;

Uнсети — номинальное напряжение сети, В.

(7.18).

гдеIн — номинальный ток пускателя, А;

Iнагр — ток нагрузки, А.

Выбираем магнитный пускатель ПМ12−100 210 с встроенным тепловым реле:

Uн =380 В = 380 В,.

Iн =100 А > 62,1 А.

гдеUн — номинальное напряжение реле, В;

(7.19).

гдеIн — номинальный ток реле, А;

Расчёт остального электрооборудования производится аналогично.