4. Выбор схемы и конструктивное выполнение внутрицехового электроснабжения до 1кВ

Сети до 1000В подразделяются на питающие, прокладываемые от трансформаторной подстанции до силовых пунктов, и распределительные, к которым присоединяются электроприёмники. Питающие и распределительные сети могут быть выполнены по радиальным, магистральным и смешанным схемам.

Радиальные схемы используются наиболее часто для питания отдельных относительно мощных электроприёмников, а также в случаях, когда мелкие по мощности приёмники распределяются по цеху неравномерно и сосредоточены группами на отдельных участках.

Магистральные схемы применяются для питания приёмников, обслуживающих один агрегат и связанных единым технологическим процессом.

Рисунок 4 – Схема внутрицехового электроснабжения до 1кВ

На практике наибольшее распространение находят смешанные схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем. В данной курсовой работе применяются смешанные схемы (рисунок 4). Расположение СП по территории цеха показано на рисунке 5. Принимаются для установки шкафы типа ПР8501.

Проектирование цеховых сетей во всех случаях должно выполняться на основе хорошего знания технологии проектируемого цеха, условий окружающей среды и степени ответственности отдельных электроприёмников.

Конструктивно магистральные и радиальные сети в данной курсовой работе выполняются:

• питающие сети – кабелем, проложенных непосредственно по стенам;

• распределительные сети – проводами и кабелями, проложенными в трубах под бетонным полом цеха.

Распределительные пункты (шкафы) устанавливаются в местах, удобных для обслуживания. Конструктивно силовые пункты (СП) могут быть размещены на полу, у стен, колонн, на стенах, в нишах.

5. Выбор сечений проводов, кабелей по допустимому длительному току и потере напряжения

5.1 Выбор сечения кабелей для питающей сети

Сечение кабелей цеховых сетей напряжением до 1кВ выбирается сравнением расчётного тока линии с допустимым длительным током принятых марок проводов и кабелей с учётом условий их прокладки и температуры окружающей среды.

Должно выполняться условие

,

где I_р – расчётный ток линии, А;

I_доп – допустимый длительный ток на кабели данного сечения, А,

,

где – допустимый табличный ток для трёхжильных кабелей /5, таблица 1.3.7/, А;

0.92 – коэффициент, учитывающий ток для четырёхжильных кабелей, о.е.;

К_п – поправочный коэффициент на условия прокладки, о.е.;

,

где К₁ - поправочный коэффициент, зависящий от температуры окружающей среды /9, таблица 2-15/, равный: 1 - для нормальных помещений; 0.87 – при прокладке в жарких помещениях, о.е.;

К₂ - поправочный коэффициент на число работающих кабелей, о.е.;

К₃ - поправочный коэффициент на способ прокладки, равный 1, о.е.

Выбор сечений проводников в сетях напряжением до 1кВ, прокладываемых в помещениях также связан с выбором уставок расцепителей автоматических выключателей. Выбранные сечения проводов и кабелей проверяют по допустимой потере напряжения.

Нормами величина потерь напряжения в сети до 1 кВ не установлена. Однако, зная напряжение на шинах трансформаторной подстанции и подсчитав потерю напряжения в сети, можно определить отклонение на зажимах электроприёмников и сравнить с допустимыми значениями отклонения напряжения, которые приняты:

• для освещения 5%;

• для электродвигателей -5%, +10%;

• для дуговых сталеплавильных печей и печей сопротивления 5%;

• для сварочных агрегатов не ниже –(8…10)%;

• для кранов не ниже –(8…9)%.

Потеря напряжения в сети определяется по формуле, %,

,

где I_р – расчётный ток линии на данном участке, А;

L – расстояние от точки питания до точки приложения равнодействующей нагрузки, км;

r_о, x_о – активное и индуктивное сопротивление 1 км линии /9, таблица 2-65/, Ом/км;

 cos - коэффициент мощности данного участка, о.е.;

U_л – линейное напряжение, равное 380 В.

Пример расчёта приводиться для линии КТП – СП4 (механическое отделение).

Расчётный ток, А,

,

где берутся из таблицы 3;

Для прокладки принимается кабель с алюминиевыми жилами сечением 95мм².

Для данного сечения:

;

I_доп =170·0.92=156,4;

141,2<156,4.

Условие выполняется.

Далее определяются cos нагрузки данного кабеля, о.е.,

,

;

.

Таблица 9 – Выбор сечений кабелей питающей сети

Наимено-	Рр,	Qр,	Sр,	Iр,	Марка кабеля	Iдоп.	Кп, о.е.	Iдоп,	rо, Ом/км	xо, Ом/км	l,	U,	cos, о.е.
вание линии	кВт	квар	кВА	А		табл., А		А			м	%
КТП-СП3	90,5	21,2	92,9	141,2	АВВГ 3х95+2х50	170	1	156,4	0,329	0,081	108	2,3	0,97
КТП-СП8	65,32	19,72	68,21	103,61	АВВГ 3х70+2х35	140	1	128,8	0,447	0,082	78	3,493	0,95
СП3-СП4	30,60	7,820	31,5	47,9	АВВГ 3х 25+2х16	75	1	69	1,25	0,091	24	0,742	0,97
КТП-СП1	91,21	96,13	132,15	200,79	2*АВВГ 3х50+2х25	220	1	202,4	0,625	0,085	6	0,197	0,69
СП8-СП9	35,53	10,990	37,16	56,36	АВВГ 3х25+2х16	75	1	69	0,894	0,088	63	3,478	0,95
СП1-СП2	15,28	79,883	81,23	123,37	АВВГ 3х70+2х35	140	1	128,8	0,447	0,082	18	0,382	0,18
КТП-СП5	113,79	85,348	141,4	214,83	2*АВВГ 3х70+2х35	280	1	257,6	0,447	0,082	51	1,794	0,8
КТП-СП6	98,6	50,63	110,8	168,34	2*АВВГ 3х 50+2х50	220	1	202,4	0,625	0,085	87	3,821	0,89
СП6-СП7	54,30	34,230	64,18	97,39	АВВГ 3х 70+2	140	1	128,8	0,447	0,082	24	1,057	0,84

Принимается кабель АВВГ 3x95+2x50, имеющий следующие параметры: r₀ = 0.329 Ом/км, x₀ = 0.081 Ом/км.

Потеря напряжения на данном участке, %,

Расчёт для остальных линий производиться аналогично, результаты расчёта сводяться в таблицу 9.