Характеристика автоматизированного цеха, электрических нагрузок и технологического процесса

Основными аппаратами защиты сетей напряжением 380…660 В  являются предохранители с плавкими вставками и автоматические воздушные  выключатели. От них требуются кратчайшее время отключения и обеспечение селективности. Номинальные токи плавких вставок предохранителей и токи срабатывания расцепителей автоматических выключателей должны быть минимально возможными, но не приводящими к отключению цепи при пуске электродвигателей и кратковременных перегрузках.

Защитные аппараты устанавливают в начале каждой ветви  сети, т.е. на каждой линии, отходящей  от шин подстанции и силовых пунктов, на каждом ответвлении от линии, на трансформаторных вводах.

Автоматические  выключатели являются наиболее совершенными аппаратами защиты, надежными, срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой линии.

Автоматические выключатели или  автоматы применяют для защиты элементов  сети от токов короткого замыкания  и в качестве оперативных коммутационных аппаратов. Управление автоматами может быть ручным или дистанционным. Автоматы выпускают в одно-, двух- и трехполюсном исполнении для сетей переменного и постоянного тока, выдвижными (с втычными контактами, расположенными с обратной стороны панели автомата) и невыдвижными (с передним присоединением). Расцепители автоматов бывают тепловыми (Т), электромагнитными (М), комбинированными (МТ), минимального напряжения, независимого питания.

Автомат характеризуют следующие  показатели:

номинальное напряжение – максимальное напряжение постоянного или переменного  тока, при котором автомат нормально  работает;

номинальный ток автомата I_н.а – максимальный длительный ток его главных контактов;

ток срабатывания автомата I_ср.а – наименьший ток, при котором автомат отключает электрическую цепь;

предельный ток отключения I_пр.а – наибольший ток, который можно отключить автоматом;

номинальный ток расцепителя  I_н.р – максимальный длительный ток, при котором расцепитель не срабатывает;

ток уставки расцепителя I_у – наименьший ток срабатывания расцепителя, на который тот настраивается;

ток уставки мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя  I_у.м. называемый током отсечки.

В зависимости от наличия механизмов, регулирующих время срабатывания расцепителей, автоматы делят на неселективные с временем срабатывания 0,02…0,1с, селективные с регулируемой выдержкой времени и токоограничивающие с временем срабатывания не более 0,005с.

 

Согласно схеме электроснабжения (рис.2.1.) выбираем вводной автоматический выключатель SF (сразу после трансформатора).

 

 

Линия Т – ШНН (без ЭД):

Для выбора аппарата защиты нужно знать ток в линии, где он установлен, тип его и  число фаз:

Iт = Sт/ Vнт ,

где Sт = 160 кВА – номинальная мощность трансформатора;

      Vнт =0,38 кВ – номинальное напряжение трансформатора

       Iт = 160/1,73*0,38 = 243,5 А

 

Автоматы выбираются согласно условиям:

- для линии  без ЭД    -    I_н.а.≥ I_н.р.;   I_н.р.≥ I_дл

- для линии с одним ЭД    -  I_н.а.≥ I_н.р.;   I_н.р.≥ 1,25I_дл

- для групповой линии с несколькими  ЭД    - I_н.а.≥ I_н.р.;   I_н.р.≥ 1,1I_дл

 

Выбираем автомат SF для линии без ЭД, тогда

I_н.р.≥ I_т  = 243,5 А; 

 

По (7, табл. А 6) выбираем ВА 51-35-3 (автоматы ВА разработки 51 и 52 выпускаются с тепловым и электромагнитным расцепителями).

I_нр = 250 А;

I_на = 250 А;

 К_у(тр) = 12;

 К_у(эмр) = 15

 

Линия ШНН  -  ШР-1 ( с группой ЭП):

I_м = 26 А;

Iнр _.≥ 1,1 Iм  = 1,1 * 26 = 28,6 А

Выбираем ВА 51-31-3

I_{н а} = 100А ;  I_{н р} = 31,5 А;

Ку(тр) = 1,35 I_{н р};

Ку(эмр) = 7 I_{н р};

Iоткл. = 5 кА

        P_{н  нб} = 4 кВт – мощность вентилятора, наибольшего по мощности в группе

n =0,9

cos φ =0,8

K_п =6,5

Рассчитаем номинальный  ток наибольшего в группе ЭД

I_{н. нб   =}  Р _{н нб} / 3 Uн cosφ п = 4/ 1,73 * 0,38 * 0,8 * 0,9 = 8,5 А

Рассчитаем пусковой ток наибольшего  по мощности ЭД

I_пуск =К _п *I _{н. нб.} = 6,5 • 8,5 = 55 А;

I_пик = I_{пуск.нб} + I_Раб - I_н.д.К_и = 55 + 26– 8,5 * 0,3  = 78,45 А;

Рассчитаем ток отсечки

 

I_{0 .}≥ 1,2* I_пик = 1,2 * 78,45 = 94,14 А;

Рассчитаем кратность отсечки

К₀  = I₀  / Iнр  = 94,14 \ 31,5 = 2,98  принимаем К₀  = 3

Рассчитываем I _доп

I _доп > K_зщ* I_н.р = 1,25 * 31,5 = 39,4 А.

K_зщ   = 1,25 – для взрыво- и пожароопасных помещений.

Выбираем (8, табл. 1.3.18) кабель АПРН 3 х 6  I _доп    = 55 А

 

По (7, табл. А 6) выбираем распределительный пункт ПР-85-3-073-21-У3 с вводным выключателем ВА 51-31-3.

 

Линия ШР-1  -  №29 (аналогично №№30 -38) автоматы гайконарезные:

Исходные данные (табл.2.1.):

P_н = 1,8 кВт

U_н = 0,38 кВ

n =0,9

cos φ =0,65

K_п =6,5

I _{д   =}  Р _н / 3 U_н cosφ n = 1,8/ 1,73*0,38*0,65*0,9 = 4,7 А

Iнр _.≥ 1,25 Iд  = 1,25 * 4,7 = 5,86 А

выбираем автоматический выключатель ВА 51-25-3

I_{н а} = 25 А ;  I_{н р} = 6,3 А;

Ку(тр) = 1,35 I_{н р};

Ку(эмр) = 10 I_{н р};

Рассчитаем ток отсечки

I_{0 .}≥ 1,2* I_пуск = 1,2 * 30,6 = 36,7 А;

I_пуск = К_п * I _д = 6,5 * 4,7 = 30,6 А

Рассчитаем кратность отсечки

К₀  = I₀  / Iнр  = 36,7 \ 6,3 = 5,8  принимаем К₀  = 6

 

Рассчитываем I _доп

I _доп > K_зщ* I_н.р = 1,25 * 6,3 = 9,0А.

K_зщ   = 1,25 – для взрыво- и пожароопасных помещений.

Выбираем кабель АПРН 3 х 6  I _доп    = 55 А

 

Линия ШР-1  -  №40 (аналогично №41) электроточило наждачное (1-фазное):

Исходные данные (табл.2.1.):

_н  = 2,2 кВт

U_н = 0,38 кВ

n =0,9

cos φ =0,65

K_п =6,5

I _{д   =}  Р _н / 3 U_н cosφ n = 2,2/ 1,73*0,38*0,65*0,9 = 5,7 А

Iнр _.≥ 1,25 Iд  = 1,25 * 5,7 = 7,1 А

выбираем автоматический выключатель  ВА 51-25-1

I_{н а} = 25 А ;  I_{н р} = 8 А;

Ку(тр) = 1,35 I_{н р};

Ку(эмр) = 7 I_{н р};

Рассчитаем ток отсечки

I_{0 .}≥ 1,2* I_пуск = 1,2 * 37 = 44,4 А;

I_пуск = К_п * I _д = 6,5 * 5,7 = 37 А

Рассчитаем кратность отсечки

К₀  = I₀  / Iнр  = 44,4 \ 8 = 5,6  принимаем К₀  = 6

 

Рассчитываем I _доп

I _доп > K_зщ* I_н.р = 1,25 * 8 = 10А.

K_зщ   = 1,25 – для взрыво- и пожароопасных помещений.

Выбираем (8, табл. 1.3.18) кабель АПРН 3 х 6  I _доп    = 55 А

 

Линия ШР-1  -  №42 автомат  высадочный:

Исходные данные (табл.2.1.):

P_н  = 6 кВт

U_н = 0,38 кВ

n =0,9

cos φ =0,65

K_п =6,5

I _{д   =}  Р _н / 3 U_н cosφ n = 6/ 1,73*0,38*0,65*0,9 = 15,5 А

Iнр _.≥ 1,25 Iд  = 1,25 * 15,5 = 19,4 А

выбираем автоматический выключатель  ВА 51-25-3

I_{н а} = 25 А ;  I_{н р} = 20 А;

Ку(тр) = 1,35 I_{н р};

Ку(эмр) = 10 I_{н р};

Рассчитаем ток отсечки

I_{0 .}≥ 1,2* I_пуск = 1,2 * 101 = 121 А;

_пуск = К_п * I _д = 6,5 * 15,5 = 101 А

Рассчитаем кратность отсечки

К₀ = I₀  / Iнр  = 121 \ 20 = 6  принимаем К₀  = 6

 

Рассчитываем I _доп

I _доп > K_зщ* I_н.р = 1,25 * 20 = 25А.

K_зщ   = 1,25 – для взрыво- и пожароопасных помещений.

Выбираем (8, табл. 1.3.18) кабель АПРН 3 х 6  I _доп    = 55 А

 

Линия ШР-1  -  №43 (аналогично №44) вибросито 1-фазное:

Исходные данные (табл.2.1.):

P_н  = 0,8 кВт

U_н = 0,38 кВ

n =0,9

cos φ =0,65

K_п =6,5

I _{д   =}  Р _н / 3 U_н cosφ n = 0,8/ 1,73*0,38*0,65*0,9 = 2,1 А

Iнр _.≥ 1,25 Iд  = 1,25 * 2,1 = 2,6 А

выбираем автоматический выключатель ВА 51-25-1

I_{н а} = 25 А ;  I_{н р} = 3,15 А;

Ку(тр) = 1,2 I_{н р};

Ку(эмр) = 14 I_{н р};

Рассчитаем ток отсечки

I_{0 .}≥ 1,2* I_пуск = 1,2 * 13,7 = 16,5 А;

I_пуск = К_п * I _д = 6,5 * 2,1 = 13,7 А

Рассчитаем кратность отсечки

К₀  = I₀  / Iнр  = 16,5 \ 3,15 = 5,2 принимаем К₀  = 6

 

Рассчитываем I _доп

I _доп > K_зщ* I_н.р = 1,25 * 3,15 = 6,5А.

K_зщ   = 1,25 – для взрыво- и пожароопасных помещений.

Выбираем (8, табл. 1.3.18) кабель АПРН 3 х 6  I _доп    = 55 А

 

Линия ШР-1  -  №45 (аналогично №46) вентиляторы:

Исходные данные (табл.2.1.):

P_н  = 4 кВт

U_н = 0,38 кВ

n =0,9

cos φ =0,8

K_п =6,5

I _{д   =}  Р _н / 3 U_н cosφ n = 4/ 1,73*0,38*0,8*0,9 = 11,2 А

Iнр _.≥ 1,25 Iд  = 1,25 * 11,2 = 14 А

выбираем автоматический выключатель  ВА 51-25-3

I_{н а} = 25 А ;  I_{н р} = 16 А;

Ку(тр) = 1,35 I_{н р};

Ку(эмр) = 7 I_{н р}

Рассчитаем ток отсечки

I_{0 .}≥ 1,2* I_пуск = 1,2 * 73 = 87,6 А;

I_пуск = К_п * I _д = 6,5 * 11,2 = 73 А

Рассчитаем кратность отсечки

К₀  = I₀  / Iнр  = 36,7 \ 6,3 = 5,8  принимаем К₀  = 6

 

Рассчитываем I _доп

I _доп > K_зщ* I_н.р = 1,25 * 16 = 20А.

K_зщ   = 1,25 – для взрыво- и пожароопасных помещений.

Выбираем (8, табл. 1.3.18) кабель АПРН 3 х 6  I _доп    = 55 А

 

 

Линия ШНН  -  ШР-2 ( с  группой ЭП):

I_м = 48 А;

Iнр _.≥ 1,1 Iм  = 1,1 * 48 = 52,8 А

Выбираем ВА 51-31-3

I_{н а} = 100А ;  I_{н р} = 63 А;

Ку(тр) = 1,35 I_{н р};

Ку(эмр) = 7 I_{н р};

Iоткл. = 5 кА

       

P_{н  нб} = 22 кВт – мощность автомата гайковысадочного №21, наибольшего по мощности в группе

n =0,9

cos φ =0,65

K_п =6,5

Рассчитаем номинальный  ток  наибольшего в группе ЭД

I_{н. нб   =}  Р _{н нб} / 3 Uн cosφ п = 22/ 1,73 * 0,38 * 065 * 0,9 = 57 А

Рассчитаем пусковой ток наибольшего  по мощности ЭД

I_пуск =К _п *I _{н. нб.} = 6,5 • 57 = 370,5 А;

I_пик = I_{пуск.нб} + I_Раб - I_н.д.К_и = 408,8 А;

Рассчитаем ток отсечки

I_{0 .}≥ 1,2* I_пик = 1,2 * 408,8 = 490,6 А;

Рассчитаем кратность отсечки

К₀  = I₀  / Iнр  = 490,6 \ 63 = 7,7  принимаем К₀  = 8

Рассчитываем I _доп

I _доп > K_зщ* I_н.р = 1,25 * 63 = 78,8 А.

K_зщ   = 1,25 – для взрыво- и пожароопасных помещений.

Выбираем (8, табл. 1.3.18) кабель АПРН 3 х 16  I _доп    = 90 А

 

По (7, табл. А 6) выбираем распределительный  пункт ПР-85-3-073-21-У3 с вводным выключателем ВА 51-31-3.

 

Линия ШР-2  -  №18 автомат  болтовысадочный:

Исходные данные (табл.2.1.):

P_н  = 3,4 кВт

U_н = 0,38 кВ

n =0,9

cos φ =0,65

K_п =6,5

I _{д   =}  Р _н / 3 U_н cosφ n = 3,4/ 1,73*0,38*0,65*0,9 = 8,8 А

Iнр _.≥ 1,25 Iд  = 1,25 * 8,8 = 11 А

выбираем автоматический выключатель  ВА 51-25-3

I_{н а} = 25 А ;  I_{н р} = 12,5 А;

Ку(тр) = 1,35 I_{н р};

Ку(эмр) = 7 I_{н р};

Рассчитаем ток отсечки

I_{0 .}≥ 1,2* I_пуск = 1,2 * 57,2 = 68,6 А;

I_пуск = К_п * I _д = 6,5 * 8,8 = 57.2 А