Файл: 1 Общая часть 1 Краткое описание технологического процесса.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 151
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Iпуск, А, и определяется по формуле (33)
Iпик = Iпуск = kп∙Iрасч, (33)
где Iпуск – пусковой ток электроприемника, определяемый по паспортным данным электроприемника, А;
kп – кратность пускового тока (принимается: kп = 6 или 6,5 – для синхронных двигателей и асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором); kп = 3 ÷ 5 – для двигателей постоянного тока и асинхронных двигателей с фазным ротором [9, с.68]).
Для питающей линии (при смешанной нагрузке, для обеспечения селективности защиты) пиковый ток Iпик, А, равен кратковременному току линии Iкр, А, и определяется по формуле (34)
Iпик = Iкр. = (Iр – kи∙Iн.max) + Iпуск.max, (34)
где Iпуск.max – наибольший пусковой ток электроприемника в группе, А;
Iр – расчетный максимальный ток всех электроприемников, питающихся от данной линии, А;
kи – коэффициент использования электроприемника с наибольшим пусковым током;
Iн.max – номинальный ток электроприемника с наибольшим пусковым током, А.
Выберем автоматический выключатель для защиты насоса мощностью Рном = 200,0 кВт.
Определим расчетный ток Iр по формуле (30)
Определим пусковой ток Iпуск по формуле (33)
Iпуск = 6∙340,0 = 2040,1 А
Определим ток срабатывания (отсечки) электромагнитного расцепителя I΄сраб.эл по формуле (32)
I΄сраб.эл = 1,25∙2040,1 = 2550,2 А
Автоматические выключатели ВА51Г, так же как и ВА52Г, предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при коротких замыканиях и перегрузках в электрических цепях напряжением до 380 В переменного тока частоты 50, 60 Гц; для пуска, отключения и защиты асинхронных электродвигателей от токов перегрузки и токов короткого замыкания, а также для оперативных включений и отключений цепей.
Кратность отсечки выключателей ВА51Г – 25 (как и ВА52Г – 25) во всех случаях равна 14·Iном.р, в зоне перегрузки тепловой расцепитель всех величин этих выключателей срабатывает при 1,2·Iном.р. Тепловой расцепитель выключателей ВА51-25 и ВА51-31 срабатывает при 1,35·Iном.р у прочих выключателей – 1,25·Iном.р [8, с.113].
По справочнику (таблица 6.37) [8, с.113] выбираем выключатель типа ВА51 – 37 с данными Iном.выкл = 400 А, Iном.р. = 400 А, кратность отсечки kотс = 10.
Проведем проверку по условию (32)
I΄сраб.эл = 2550,2 А < Iсраб.эл = 400·10 = 4000 А
Проведем выбор вводного автоматического выключателя щита 0,4 кВ насосной дистилляции бензола. Расчетный ток линии Iр = 1839,9 А.
Определяем кратковременный ток линии Iкр, А по формуле (34)
Iкр = (1839,9 – 0,85∙425,0) + 2550,0 = 4028,7 А
Определим ток срабатывания (отсечки) электромагнитного расцепителя I΄сраб.эл по формуле (33)
I΄сраб.эл = 1,25∙4028,7 = 5035,8 А
Выбираем выключатель типа ВА53 – 43 с полупроводниковым максимальным расцепителем: Iном.выкл = 2500А, кратность отсечки kотс = 3.
Проведем проверку по условию (32)
Iсраб.эл = 3∙2500 = 7500 А > I΄сраб.эл = 5035,8 А
Результаты выбора автоматических выключателей сведены в таблицу 4.
2.5 Выбор марки и сечения токоведущих частей 0,4 кВ
Выбор сечения проводников напряжением до 1000 В производится по условию нагрева с последующей проверкой по допустимой потере напряжения и на соответствие току защитного аппарата.
Выбор сечения кабеля по нагреву при нормальных условиях эксплуатации токоведущих сетей в цехе проводится по условию (35)
Iр. Iдл.доп, 35)
где Iр. – расчетный ток линии, А;
Iдл.доп. – длительно допустимый ток для выбираемого сечения, А.
Проверка выбранного сечения кабеля Iдл.доп
, А, по току защитного аппарата производится по условию (36)
Iдл.доп. ≥ kзащ.∙Iзащ., (36)
где kзащ. – коэффициент защиты или кратность защиты, то есть отношение длительно допустимого тока для провода или кабеля к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата. Значения kзащ. определяют по (таблица 7.6) [11, с.186], в зависимости от назначения принятого вида защиты, характера сети, изоляции проводов, кабелей и условия их прокладки (принимаем kзащ. = 1);
Iзащ. – ток срабатывания защитного аппарата (ток срабатывания теплового расцепителя автоматического выключателя), А.
Проверка выбранного сечения провода (кабеля) по допустимой потере напряжения проводится по условию (37)
ΔU ≤ ΔUдоп, (37)
где ΔUдоп – допустимые потери напряжения, В;
ΔU – расчетные потери напряжения, В.
Допустимые потери напряжения ΔUдоп, В, равны
ΔUдоп = 0,05∙Uном = 0,05∙380 = 19 В
Расчетные потери напряжения ΔU, В, определяются по формуле (38)
ΔU =
∙IP∙ℓ∙(r0∙cos φ + x0∙sin φ), (38)
где IP – расчетный ток линии, А;
ℓ – длина линии, км;
r0, x0 – удельные сопротивления проводников, Ом/км.
Приведем пример выбора кабеля для линии от щита 0,4 кВ до насоса мощностью Рном = 200,0 кВт, расчетный ток линии Iр = 340,0 А.
Выбираем кабель марки ВВГнг. Маркировка ВВГ означает – «винил-винил-голый», то есть подразумевается наличие двух слоёв поливинилхлорида, а затем отсутствие специального защитного слоя, а «нг» - означает, что данный подтип кабеля не поддерживает распространение горения, что очень важно в местах, где вероятность возгорания является достаточно высокой и безопасность стоит на первом месте. Буква «А» в маркировке отсутствует, что означает, что рассматриваемый кабель – медный.
Применение кабеля ВВГнг:
- при прокладке в сухих или сырых помещениях (туннелях), каналах, кабельных полуэтажах, шахтах, коллекторах, производственных помещениях, частично затапливаемых сооружениях при наличии среды со слабой, средней и высокой коррозийных активностях;
- при прокладке на специальных кабельных эстакадах, по мостам и в блоках;
- для прокладки в пожароопасных помещениях;
- при прокладке во взрывоопасных зонах классов В-I, В-Iа;
- при прокладке в пучке не распространяет горение.
Гарантийный срок службы кабеля ВВГнг составляет пять лет, а фактический – более тридцяти лет.
Выбираем по справочнику (таблица 1.3.6) [2, с.20] кабель марки ВВГнг - 4х150 мм2 с длительно-допустимым током Iдл.доп = 370 А (при прокладке в воздухе).
Для защиты линии, питающей насос, выбран автоматический выключатель ВА51 – 37 Iном.выкл = 400 А с расцепителем на ток Iном.р. = 400 А, Iсраб.эл = 4000 А.
Определяем номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя Iср.т.р, А
Iср.т.р. = 1,25·400 = 500 А
Проведем проверку по условию (36)
Iдл.доп. = 370 А < kзащ.∙Iзащ = 1·500 = 500 А
Условие (36) не выполняется, следовательно, выбираем два кабеля ВВГнг - 4х95 мм2 с Iдл.доп = 374 А (r0 = 0,194 Ом/км, x0 = 0,0602 Ом/км) и проверяем по условию (36)
Iдл.доп. = 2·274 = 548 А > kзащ.∙Iзащ = 500 А
Определяем расчетные потери напряжения ΔU, %, по формуле (38) с учетом того, что длина линии от щита 0,4 кВ до насоса составляет 35 м
ΔU =
∙340,0∙35·10-3·(0,194∙0,85 + 0,0602∙0,53) = 4,1 В
Проведем проверку по условию (37)
ΔU = 4,1 В < ΔUдоп = 19 В
Все условия выполнены, следовательно, кабель выбран верно.
Приведем пример выбора кабеля для линии от щита 0,4 кВ до вентилятора мощностью Рном = 5,5 кВт, расчетный ток линии Iр = 10,5 А. Выбираем кабель марки ВВГнг - 4х1,5 мм
2 с Iдл.доп = 21 А (r0 = 12,26 Ом/км, x0 = 0,101 Ом/км).
Для защиты линии, питающей вентилятор, выбран автоматический выключатель ВА51Г – 31 Iном.выкл = 100 А с Iном.р = 12 А, Iсраб.эл = 84 А.
Определяем номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя Iср.т.р, А
Iср.т.р. = 1,35·12 = 16,2 А
Проведем проверку по условию (36)
Iдл.доп. = 21,0 А > kзащ.∙Iзащ = 1·16,2 = 16,2 А
Определяем расчетные потери напряжения ΔU, %, по формуле (38) с учетом того, что длина линии от щита 0,4 кВ до вентилятора составляет 45 м
ΔU =
∙10,5∙45·10-3·(12,26∙0,8 + 0,101∙0,6) = 8,1 В
Проведем проверку по условию (37)
ΔU = 8,1 В < ΔUдоп = 19,0 В
Все условия выполнены, следовательно, кабель выбран верно.
Результаты расчетов и данные выбранных кабелей сведены в таблицу 5.
2.6 Выбор питающего кабеля 10 кВ
Сечение кабелей определяют, исходя из допустимого нагрева с учетом нормального и аварийного режимов, а также неравномерного распределения токов между отдельными линиями, поскольку нагрев изменяет физические свойства проводника, повышает его сопротивление, увеличивает бесполезный расход электрической энергии на нагрев токопроводящих частей и сокращает срок службы изоляции. Чрезмерный нагрев опасен для изоляции и контактных соединений и может привести к пожару и взрыву.
Выбор сечения кабелей без учета экономических факторов может привести к значительным потерям электрической энергии в линиях и существенному возрастанию эксплуатационных расходов. По этой причине сечение проводников электрических сетей внутреннего электроснабжения должно быть не менее отвечающего рекомендованной экономической плотности тока Fэ, мм2, устанавливающей оптимальное соотношение между капитальными затратами и эксплуатационными расходами, которое определяют по формуле (39)
Iпик = Iпуск = kп∙Iрасч, (33)
где Iпуск – пусковой ток электроприемника, определяемый по паспортным данным электроприемника, А;
kп – кратность пускового тока (принимается: kп = 6 или 6,5 – для синхронных двигателей и асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором); kп = 3 ÷ 5 – для двигателей постоянного тока и асинхронных двигателей с фазным ротором [9, с.68]).
Для питающей линии (при смешанной нагрузке, для обеспечения селективности защиты) пиковый ток Iпик, А, равен кратковременному току линии Iкр, А, и определяется по формуле (34)
Iпик = Iкр. = (Iр – kи∙Iн.max) + Iпуск.max, (34)
где Iпуск.max – наибольший пусковой ток электроприемника в группе, А;
Iр – расчетный максимальный ток всех электроприемников, питающихся от данной линии, А;
kи – коэффициент использования электроприемника с наибольшим пусковым током;
Iн.max – номинальный ток электроприемника с наибольшим пусковым током, А.
Выберем автоматический выключатель для защиты насоса мощностью Рном = 200,0 кВт.
Определим расчетный ток Iр по формуле (30)
Определим пусковой ток Iпуск по формуле (33)
Iпуск = 6∙340,0 = 2040,1 А
Определим ток срабатывания (отсечки) электромагнитного расцепителя I΄сраб.эл по формуле (32)
I΄сраб.эл = 1,25∙2040,1 = 2550,2 А
Автоматические выключатели ВА51Г, так же как и ВА52Г, предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при коротких замыканиях и перегрузках в электрических цепях напряжением до 380 В переменного тока частоты 50, 60 Гц; для пуска, отключения и защиты асинхронных электродвигателей от токов перегрузки и токов короткого замыкания, а также для оперативных включений и отключений цепей.
Кратность отсечки выключателей ВА51Г – 25 (как и ВА52Г – 25) во всех случаях равна 14·Iном.р, в зоне перегрузки тепловой расцепитель всех величин этих выключателей срабатывает при 1,2·Iном.р. Тепловой расцепитель выключателей ВА51-25 и ВА51-31 срабатывает при 1,35·Iном.р у прочих выключателей – 1,25·Iном.р [8, с.113].
По справочнику (таблица 6.37) [8, с.113] выбираем выключатель типа ВА51 – 37 с данными Iном.выкл = 400 А, Iном.р. = 400 А, кратность отсечки kотс = 10.
Проведем проверку по условию (32)
I΄сраб.эл = 2550,2 А < Iсраб.эл = 400·10 = 4000 А
Проведем выбор вводного автоматического выключателя щита 0,4 кВ насосной дистилляции бензола. Расчетный ток линии Iр = 1839,9 А.
Определяем кратковременный ток линии Iкр, А по формуле (34)
Iкр = (1839,9 – 0,85∙425,0) + 2550,0 = 4028,7 А
Определим ток срабатывания (отсечки) электромагнитного расцепителя I΄сраб.эл по формуле (33)
I΄сраб.эл = 1,25∙4028,7 = 5035,8 А
Выбираем выключатель типа ВА53 – 43 с полупроводниковым максимальным расцепителем: Iном.выкл = 2500А, кратность отсечки kотс = 3.
Проведем проверку по условию (32)
Iсраб.эл = 3∙2500 = 7500 А > I΄сраб.эл = 5035,8 А
Результаты выбора автоматических выключателей сведены в таблицу 4.
2.5 Выбор марки и сечения токоведущих частей 0,4 кВ
Выбор сечения проводников напряжением до 1000 В производится по условию нагрева с последующей проверкой по допустимой потере напряжения и на соответствие току защитного аппарата.
Выбор сечения кабеля по нагреву при нормальных условиях эксплуатации токоведущих сетей в цехе проводится по условию (35)
Iр. Iдл.доп, 35)
где Iр. – расчетный ток линии, А;
Iдл.доп. – длительно допустимый ток для выбираемого сечения, А.
Проверка выбранного сечения кабеля Iдл.доп
, А, по току защитного аппарата производится по условию (36)
Iдл.доп. ≥ kзащ.∙Iзащ., (36)
где kзащ. – коэффициент защиты или кратность защиты, то есть отношение длительно допустимого тока для провода или кабеля к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата. Значения kзащ. определяют по (таблица 7.6) [11, с.186], в зависимости от назначения принятого вида защиты, характера сети, изоляции проводов, кабелей и условия их прокладки (принимаем kзащ. = 1);
Iзащ. – ток срабатывания защитного аппарата (ток срабатывания теплового расцепителя автоматического выключателя), А.
Проверка выбранного сечения провода (кабеля) по допустимой потере напряжения проводится по условию (37)
ΔU ≤ ΔUдоп, (37)
где ΔUдоп – допустимые потери напряжения, В;
ΔU – расчетные потери напряжения, В.
Допустимые потери напряжения ΔUдоп, В, равны
ΔUдоп = 0,05∙Uном = 0,05∙380 = 19 В
Расчетные потери напряжения ΔU, В, определяются по формуле (38)
ΔU =
∙IP∙ℓ∙(r0∙cos φ + x0∙sin φ), (38)где IP – расчетный ток линии, А;
ℓ – длина линии, км;
r0, x0 – удельные сопротивления проводников, Ом/км.
Приведем пример выбора кабеля для линии от щита 0,4 кВ до насоса мощностью Рном = 200,0 кВт, расчетный ток линии Iр = 340,0 А.
Выбираем кабель марки ВВГнг. Маркировка ВВГ означает – «винил-винил-голый», то есть подразумевается наличие двух слоёв поливинилхлорида, а затем отсутствие специального защитного слоя, а «нг» - означает, что данный подтип кабеля не поддерживает распространение горения, что очень важно в местах, где вероятность возгорания является достаточно высокой и безопасность стоит на первом месте. Буква «А» в маркировке отсутствует, что означает, что рассматриваемый кабель – медный.
Применение кабеля ВВГнг:
- при прокладке в сухих или сырых помещениях (туннелях), каналах, кабельных полуэтажах, шахтах, коллекторах, производственных помещениях, частично затапливаемых сооружениях при наличии среды со слабой, средней и высокой коррозийных активностях;
- при прокладке на специальных кабельных эстакадах, по мостам и в блоках;
- для прокладки в пожароопасных помещениях;
- при прокладке во взрывоопасных зонах классов В-I, В-Iа;
- при прокладке в пучке не распространяет горение.
Гарантийный срок службы кабеля ВВГнг составляет пять лет, а фактический – более тридцяти лет.
Выбираем по справочнику (таблица 1.3.6) [2, с.20] кабель марки ВВГнг - 4х150 мм2 с длительно-допустимым током Iдл.доп = 370 А (при прокладке в воздухе).
Для защиты линии, питающей насос, выбран автоматический выключатель ВА51 – 37 Iном.выкл = 400 А с расцепителем на ток Iном.р. = 400 А, Iсраб.эл = 4000 А.
Определяем номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя Iср.т.р, А
Iср.т.р. = 1,25·400 = 500 А
Проведем проверку по условию (36)
Iдл.доп. = 370 А < kзащ.∙Iзащ = 1·500 = 500 А
Условие (36) не выполняется, следовательно, выбираем два кабеля ВВГнг - 4х95 мм2 с Iдл.доп = 374 А (r0 = 0,194 Ом/км, x0 = 0,0602 Ом/км) и проверяем по условию (36)
Iдл.доп. = 2·274 = 548 А > kзащ.∙Iзащ = 500 А
Определяем расчетные потери напряжения ΔU, %, по формуле (38) с учетом того, что длина линии от щита 0,4 кВ до насоса составляет 35 м
ΔU =
∙340,0∙35·10-3·(0,194∙0,85 + 0,0602∙0,53) = 4,1 ВПроведем проверку по условию (37)
ΔU = 4,1 В < ΔUдоп = 19 В
Все условия выполнены, следовательно, кабель выбран верно.
Приведем пример выбора кабеля для линии от щита 0,4 кВ до вентилятора мощностью Рном = 5,5 кВт, расчетный ток линии Iр = 10,5 А. Выбираем кабель марки ВВГнг - 4х1,5 мм
2 с Iдл.доп = 21 А (r0 = 12,26 Ом/км, x0 = 0,101 Ом/км).
Для защиты линии, питающей вентилятор, выбран автоматический выключатель ВА51Г – 31 Iном.выкл = 100 А с Iном.р = 12 А, Iсраб.эл = 84 А.
Определяем номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя Iср.т.р, А
Iср.т.р. = 1,35·12 = 16,2 А
Проведем проверку по условию (36)
Iдл.доп. = 21,0 А > kзащ.∙Iзащ = 1·16,2 = 16,2 А
Определяем расчетные потери напряжения ΔU, %, по формуле (38) с учетом того, что длина линии от щита 0,4 кВ до вентилятора составляет 45 м
ΔU =
∙10,5∙45·10-3·(12,26∙0,8 + 0,101∙0,6) = 8,1 ВПроведем проверку по условию (37)
ΔU = 8,1 В < ΔUдоп = 19,0 В
Все условия выполнены, следовательно, кабель выбран верно.
Результаты расчетов и данные выбранных кабелей сведены в таблицу 5.
2.6 Выбор питающего кабеля 10 кВ
Сечение кабелей определяют, исходя из допустимого нагрева с учетом нормального и аварийного режимов, а также неравномерного распределения токов между отдельными линиями, поскольку нагрев изменяет физические свойства проводника, повышает его сопротивление, увеличивает бесполезный расход электрической энергии на нагрев токопроводящих частей и сокращает срок службы изоляции. Чрезмерный нагрев опасен для изоляции и контактных соединений и может привести к пожару и взрыву.
Выбор сечения кабелей без учета экономических факторов может привести к значительным потерям электрической энергии в линиях и существенному возрастанию эксплуатационных расходов. По этой причине сечение проводников электрических сетей внутреннего электроснабжения должно быть не менее отвечающего рекомендованной экономической плотности тока Fэ, мм2, устанавливающей оптимальное соотношение между капитальными затратами и эксплуатационными расходами, которое определяют по формуле (39)