Файл: 1.Электроснабжение ремонтномеханического цеха 1 Исходные данные.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 274
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рис. 6. Примерная схема электроснабжения цеха
4.3 Конструктивное устройство цеховой электрические сети
В зависимости от условий окружающей среды, технологического процесса и принятой схемы цеховые электрические сети выполняют шинопроводами, кабелями и проводами.
Магистральные сети выполняются шинопроводами. Шинопровод – это жесткий токопровод заводского исполнения поставляемый комплектными секциями различных конфигураций и назначения. Соединение секций на месте монтажа выполняется сваркой, болтовым или штепсельным креплением. Шинопроводы могут быть открытыми, защищенными и закрытыми.
Открытые шинопроводы (степень защиты IP 00) применяются, как правило, для магистралей с небольшим количеством подключений и отсутствия непосредственного питания ЭП. Они выполняются алюминиевыми или медными шинами, закрепленными на изоляторах и прокладываются по фермам и колоннам цеха на высоте не менее 3,5 м от уровня пола или площадки обслуживания. Питание силовых пунктов или шинопровдов выполняется кабелем или проводом, проложенном в трубе.
Защищенный шинопровод (IP10, 20) – это открытый шинопровод, огражденный от случайного прикосновения к шинам и попадания посторонних предметов сеткой или коробом из перфорированных листов. Высота установки шинопроводов исполнения IP20 и выше с изолированными шинами не нормируется.
Закрытые шинопроводы представляют собой три или четыре шины заключенные в оболочку и скрепленные самой оболочкой или изоляторами-клещами. При этом высота расположения шинопроводов исполнения до IP31 – не менее 2,5 м, а IP40 и выше не нормируется.Шинопроводы и ограждения, размещаемые над проходами, должны быть установлены на высоте не менее 1,9 м от пола или площадки обслуживания.
Сетчатые ограждения токопроводов должны иметь сетку с ячейками не более 25х25 мм [9].
Питающие (главные) магистрали выполняются с помощью магистральных шинопроводов типа ШМА на токи от 1250 А до 4000 А, KLM на токи от 800 А до 6300 А
В случае отсутствия препятствий магистральные шинопроводы крепят на высоте 3 – 4 м над полом помещения на специальных стойках или кронштейнах
, для минимизации длины спусков к распределительным шинопроводам, силовым пунктам и мощным электроприемникам, максимально допустимое расстояние между точками крепления в соответствии с технической документации – 6 м.
При сосредоточенных нагрузках, когда количество ответвлений от магистрали сравнительно невелико, магистрали следует прокладывать значительно выше, выбирая такие места, где возможно выполнение их голыми проводниками (шинами или проводами) или изолированными проводами. При этом, благодаря отсутствию сплошного закрытия, повышается пропускная способность магистрали и удешевляется вся конструкция.
Распределительные магистрали выполняются распределительными шинопроводами типа ШРА на токи 250, 400, 630 А и KLM на токи от 100 А до 800 А. Электроприемники подключаются к ШР через ответвительные коробки кабелями или проводами, проложенными в трубах, коробах или металлоруковах [19]. Количество ответвительных коробок зависит от подключаемых ЭП, шаг установки зависит от типа и секций шинопровода.
Присоединение ШР к ШМ осуществляется кабельной перемычкой от ответвительной секции ШМ к вводной коробке ШР. Вводная коробка может устанавливаться на конце секции или в месте стыка двух секций.
Крепление ШР выполняется на стойках на высоте, согласно требованиям ПУЭ по степени защиты шинопроводов, кронштейнами к стенам и колоннам, на тросах к фермам здания , расстояние между точками крепления не более 3м.
Питание СП и ЭП по радиальной схеме обычно осуществляется кабелями проложенных открыто по стенам, колоннам, фермам или перекрытиям, в трубах или в полу, перекрытиях, каналах и блоках.
Открытую прокладку кабелей внутри зданий выполняют бронированными и небронированными кабелями без наружного покрова. Трасса кабелей должна быть по возможности прямолинейной и удаленной от различных трубопроводов. Одиночный кабель крепится к стенам и перекрытиям с помощью скоб, несколько кабелей – на опорных конструкциях (стойки, полки).
При прокладке большого количества кабелей в одном направлении обычно в полу цеха сооружают железобетонный или кирпичный канал, который перекрывается железобетонными плитами или стальными рифлеными листами. Внутри канала кабели укладываются на типовые сборные конструкции, установленные на боковых стенах.
Питание сетей электрического освещения, как правило, не связывается с силовыми фидерами и магистралями, а выполняется отдельными сетями от шин главных распределительных щитов подстанций.
В проектируемом цехе применяется схема блок «трансформатор магистраль» выполненная с помощь магистрального и распределительных шинопроводов и СП.
Магистральный шинопровод прокладывается по нижнему поясу ферм для обеспечения свободного движения кранов на высоте 6 м и крепиться с помощью подвесов, расстояние между точками крепления 6 м.
Распределительные шинопроводы прокладываются на высоте 2,5 м и крепятся кронштейнами к колоннам и к стойкам, установленным между колоннами, расстояние между точками крепления 3 м.
Присоединение ШР к ШМ осуществляется кабелем АВВГ, согласно п. 2.1 [9].
Питание ЭП от ШР осуществляется проводом АПВ в трубе или металлорукаве, от СП кабелем АВВГ.
5 Конструктивное устройство цеховой электрические сети
5.1. Выбор электрооборудования цеховой сети
Выбор магистрального шинопровода
В примере применена схема «блок трансформатор-магистраль», Sн.тр=1000кВА, перегрузка трансформатора согласно табл. П5 принимается минимальной для работы в продолжительном режиме с повышенной температурой окружающей среды – 1,2.
, (19)где Кд.п. – коэффициент допустимой перегрузки
Шинопровод выбирается по условию нагрева
.
Согласно условию (19) выбирается шинопровод ШМА 4-2000-44-1 УЗ, с Iн.шм=2000А, r0=0,022Ом/км, х0=0,018Ом/км, zф-0=0,053Ом/км, iд=70кА (табл. П.6.1).
Защита выполняется вводным выключателем ВА 55-45 Iн=2500 А.
5.2 Расчет и выбор распределительных шинопроводов и пунктов
Согласно ПУЭ ШР и РП выбираются по нагреву током нормального и аварийного режимов, потери напряжения и проверяются по электродинамической стойкости.
За ток нормального (аварийного) режима принимается ток 30 минутного максимума [5]. Расчетная мощность определяется по методике, приведенной в п 2.1., .2.2, с учетом однофазных электроприемников при их наличии.
Расчетная мощность определяется для всех электроприемников подключенных к ШР или СП. Если СП питается от ШР, то электроприемники СП также включаются в расчет нагрузки ШР. Если расчетная мощность (
Рр) меньше номинальной мощности наибольшего электроприемника (Рн.max) группы, то Рр= Рн.max.
При выборе СП учитывается количество отходящих линий и наличия вводного аппарата защиты.
Таблица 5
О
пределение мощностей 6. Выбор высоковольтного питающего кабеля и ячейки РП ГПП
Кабели на напряжение выше 1 кВ выбираются по экономической плотности тока, нагреву токами рабочего и аварийных режимов и проверяются по термической стойкости токам короткого замыкания.
Экономически целесообразное сечение определяется по формуле
Таблица 6
Выбор ЗА и сечение кабеля
Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного сечения. Если экономически выгодное сечение для ЛЭП 6 – 10 кВ приводит к сверхдопустимым отклонениям напряжения у электроприемников, то значениями экономической плотности тока пренебрегают.
Термически стойкое сечение определяется по формуле
где I∞ – ток короткого замыкания в установившемся режиме (для источника безграничной мощность – начальное действующее значение тока короткого замыкания), кА, tпр – приведенное время короткого замыкания; С – тепловая функция, зависящая от типа кабеля и напряжения питания, табл. 7. и 2.72 [2].
Таблица 7
Значения С для кабелей и шин 6 и 10 кВ
| Кабель | Функция С, А∙с2/мм2, при напряжении кабеля, кВ | Расчетная температура проводника, 0С | |||
| 6 | 10 | Т*дд | Тк | ||
| Кабели с алюминиевыми однопроволочными жилами и бумажной изоляцией | 92 | 94 | 65 | 200 | |
| То же, с многопроволочными жилами | 98 | 100 | 65/60 | 200 | |
| Кабели с медными однопроволочными жилами и бумажной изоляцией | 140 | 143 | 65/60 | 200 | |
| То же, с многопроволочными жилами | 147 | 150 | 65/60 | 200 | |
| Кабели с алюминиевыми жилами и поливинилхлоридной или резиновой изоляцией | 75 | 78 | 65 | 150 | |
| То же, с медными жилами | 114 | 118 | 65 | 150 | |
| Кабели с алюминиевыми жилами и полиэтиленовой изоляцией | 62 | 65 | 65 | 120 | |
| То же, с медными жилами | 94 | 98 | 65 | 120 | |
| Медные шины | 165 | 165 | 70 | 300 | |
| Алюминиевые шины | 95 | 95 | 70 | 200 | |
В числителе – для кабелей 6 кВ, в знаменателе – для кабелей 10 кВ
Пример выбора высоковольтного кабеля.
Согласно [11] в качестве питающего кабеля выбирается кабель ААБл (алюминиевые жилы в бумажной изоляции, алюминиевая оболочка, бронированный стальными лентами, в составе подушки лавсановая лента) с однопроволочными жилами, проложенный в земле в траншее (рис. 7).
Рис. 7 Конструкция кабеля ААБл 10
(1.Токоведущая жила (мягкий алюминий) с отличительной окраской. 2.Изоляционная бумага с пропиткой (фазная изоляция). 3.Бумажный жгутовой заполнитель 4.Поясная изоляция (бумажная пропитанная). 5.Лента – экран (токопроводящая бумага). 6.Оболочка – алюминий. 7.Подушка: битум + крепированная бумага. 8.Броня: стальные ленты. 9.ПВХ шланг – внешняя оболочка и волокнистый наружный покров.)
Экономическая плотность тока для кабелей с бумажной изоляцией при Тм=4000 часов по табл. П8.7 – 1,4 А/мм2.
Расчетный ток, протекающий по проводнику в нормальном режиме
где Рр, Qр – расчетные активная и реактивная мощность цеха; Qнкб – реактивная мощность выбранной низковольтной стандартной батареи; Uн – номинальное напряжение высоковольтной питающей сети.
Экономическое сечение
Полученное сечение согласно стандартной шкале округляем до ближайшего 35 мм2, длительно допустимый ток по табл. П8.5 – 125 А.
По нагреву током рабочего режима проходит. Ток послеаварийного режима соответствует току трансформатора с учетом допустимой перегрузки (см. выше)
Кабель по нагреву послеаварийным током проходит.
Для определения термически стойкого сечения рассчитывается ток короткого замыкания в начале кабельной линии (т. К1 рис. 8).
гдеUср – среднее напряжение ступени КЗ, по ПУЭ принимается на 5 % больше номинального напряжения сети.
Точка короткого замыкания питается от источника безграничной мощности, периодическая слагающая тока короткого замыкания незатухающая