Электроснабжение и электрооборудование механического цеха завода среднего машиностроения (стр. 8 из 10)

, (91)

где I⁽¹⁾_к- однофазный ток КЗ, кА (рассчитывается в п.2.4.1);

I_н.р – номинальный ток расцепителя автомата, КА (выбирается в п. 2.3.1).

При соблюдений данных условий надежность срабатывания автоматов обеспечена.

,

Проверка линий на отключающую способность:

,

,

,

где I_откл- ток отключения автомата по каталогу, кА (выбирается в п. 2.3.1);

I⁽³⁾_к1∞ - трехфазный ток КЗ в установившемся режиме, кА (рассчитывается в п. 2.4.1).

При соблюдении данных условий автомат при КЗ отключается не разрушаясь.

,

,

,

Проверка линий на отстройку от пусковых токов. Учтено при выборе

для каждого автомата:

(для ЭД)

(для РУ)

Согласно условиям проводники проверяются:

Проверка проводников на термическую стойкость:

,

, (92)

где,

- термический коэффициент, принимается:

=6 – для меди;

=11- для алюминия;

= 15 – для стали.

- установившейся 3-фазный ток КЗ, кА;

- приведенное время действия тока КЗ, сек.

Необходимо проверить как минимум два участка:

1. ШНН - ШМА;

2. ШМА - электроприемник.

Определяется термическая стойкость для участка ШНН-ШМА:

,

,

Определяется термическая стойкость для ШМА- электрический приемник:

,

,

При соблюдений условия по термической стойкости кабельные линии удовлетворяют.

Проверка линий на соответствие выбранному аппарату защиты. Это условие учтено при выборе сечения проводника:

I_доп ≥ к_зщI_у(н)

2.6 Расчет и выбор элементов защиты цехового трансформатора

Рассчитать реле защиты (РЗ) – это значит:

- выбрать вид и схему;

- выбрать токовые трансформаторы (ТТ) и токовые реле;

- определить чувствительность защиты.

1. Составляется схема РЗ и носятся данные;

2. Выбираются токовые трансформаторы.

Определяется номинальный ток в линии электроснабжения I₁,А:

А, (93)

где S_Т-мощность выбранного трансформатора, КВА;

U₁ – напряжение низкой стороны, КВ.

А,

По полученному значению тока выбирается трансформатор тока.

ТВЛМ-10

Определяется коэффициент трансформации:

, (94)

Примечание для всех трансформаторов I₂=5А.

А,

Выбирается реле токовой отсечки (ТО) типа реле токовое максимальное (РТМ).ТО обеспечивает защиту в зоне короткого замыкания, максимальная токовая защита (МТЗ) – в зоне перегрузки.

А, (95)

где I_ср.р – ток срабатывания защиты токовой отсечки, А;

К_н – коэффициент надежности отстройки, учитывающий погрешность реле и ТТ;

К_сх – коэффициент схемы включения реле. В зависимости от схемы соединения вторичных обмоток трансформаторов тока и вида короткого замыкания принимаются следующие значения коэффициентов схемы, К_сх=1,73 – во всех случаях при трехфазном КЗ;

К_Т – коэффициент трансформации;

I_к2.мин – минимальный ток на расчетном участке, А.

А,

После выполненных расчетов выбирается реле:

РТМ-20-60

Определяется коэффициент чувствительности К_ч(то) и надежность срабатывания ТО при наименьшем токе КЗ в начале линии электроснабжения:

, (96)

где К_ч – коэффициент чувствительности, защита надежно срабатывает при значений К_ч≥1,2…1,5;

I_к.мин- минимальный ток КЗ в конце защищаемого участка, А:

I_к.мин=

А, (97)

где I_к⁽²⁾, I_к⁽³⁾- токи КЗ, значение которых берем из таблицы 2.11.

I_сз – ток срабатывания защиты, А:

А, (98)

А,

,

2,6≥1,2, следовательно ТО срабатывает надежно.

Выбирается реле МТЗ типа РТВ.

Определяется ток срабатывания реле I_{ср.р(МТЗ)}, А:

А, (99)

где К_ЗАП – коэффициент самозапуска электродвигателя, К_ЗАП=1 – при отсутствии в линии электродвигателя; К_ЗАП= 2,5…3,0 – при наличии электродвигателя в линии;

К_В – коэффициент возврата реле, определяется по таблице 2.15;

I_НБ – наибольший ток нагрузки защищаемого участка, I_НБ= I₁

А,

После определения тока срабатывания выбирается реле типа РТВ:

Определяется коэффициент чувствительности К_Ч(МТЗ) и надежность срабатывания МТЗ на остальном участке при

(в конце линии):

, (100)

,

МТЗ надежно срабатывает при выполнении условия надежности:

7,6≥1,2, следовательно условие надежности выполняется.

2.7 Картограмма нагрузок и центр электрических нагрузок цеха

Для определения местоположения ГПП, ГРН и ТП при проектировании системы электроснабжения на генеральный план промышленного предприятия наносится картограмма нагрузок, которая представляет собой размещенные на генеральном плане окружности, причем площади, ограниченные этими окружностями, в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкам цехов. Для каждого цеха наносится своя окружность, центр которой совпадает с центром нагрузок цеха.

Главную понизительную и цеховые подстанции следует располагать как можно ближе к центру нагрузок, так как это позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электрической энергии и значительно сократить протяженность, как распределительных сетей высокого напряжения, так и цеховых электрических сетей низкого напряжения, уменьшить расход проводникового материала и снизить потери электрической энергии.

Определяется масштаб активных (

) нагрузок, исходя из масштаба генплана.

Принимается для наименьшей нагрузки радиус

м (значение выбираем из промежутка 0,5 …2 м), тогда:

, (101)

где

- минимальная мощность, берется с таблицы 2.3, КВт;

R_а=0,5.

,

Определяется радиус для наибольшей нагрузки принятом масштабе:

, (102)

где

- радиус активной нагрузки.

,

Далее подставляя значения в формулу 101, производятся расчеты для оставшихся электрических приемников, т.е определяются радиусы.