В аналитическом обзоре дана краткая характеристика завода и применяемых технологических процессов, рассмотрены особенности существующей схемы электроснабжения, а также поставлены задачи по реконструкции системы электроснабжения.
1.1 Краткая характеристика предприятия
Картонно-Бумажный комбинат г.Туймазы одно из крупнейших предприятий по выпуску бумаги, картона, упаковки. Основными видами продукции комбината являются бумага для гофрирования, картон для плоских слоев гофрированного картона, гофрокартон и изделия из него (ящики, лотки, гофролисты), санитарно-гигиеническая бумага. Картонно-бумажный комбинат г.Туймазы занимает одно из лидирующих мест в России по производству бугорчатой тары для упаковки яиц.
Основой успешной деятельности предприятия является динамичное развитие производства. Проводится грамотная инвестиционная политика, техническое перевооружение, внедрение новых технологий, имеется собственная лаборатория. Предприятие на протяжении многих лет работает без сбоев и с высоким качеством выпускаемой продукции. ООО «Картонно-Бумажный комбинат» г. Туймазы — постоянный участник выставок «PAP-FOR», «Росупак», региональных выставок, отраслевых конференций и семинаров.
Картонно-бумажный комбинат (ранее Туймазинская бумажная фабрика), расположен в Республике Башкортостан, в городе Туймазы, в 170 км от города Уфа. Фабрика была построена в 1966 году. В январе 1967 года начато производство оберточной бумаги.
В апреле 1976 года был запущен в эксплуатацию цех по производству бугорчатых прокладок для упаковки яиц. К 1978 году суммарная мощность линий составляла 150 млн. штук прокладок в год. Пик объемов производства был достигнут в 1992 году. Далее по ряду причин начался спад, и к концу 2001 года производство было на грани остановки. Новейшая история комбината начинается в 2002 году. В этом же году начинается процесс поэтапной реализации краткосрочных и среднесрочных планов развития, который выводит предприятие на более высокий экономический и производственный уровень.
С 2004 года начата масшатбная модернизация производственной базы предприятия - линии грубой и тонкой очистки в БДЦ, цеха бугорчатой тары, реконструкция паро-конденсатной системы бумагоделательной машины.
В 2005 году — введение в эксплуатацию новой бумагоделательной машины по изготовлению основы санитарно-гигиенической бумаги.
Основную часть производственного оборудования предприятия представляют общепромышленные установки, рассчитанные на номинальное напряжение 220/380 В. Производственные помещения поделены на цеха и участки по типу выполняемых в них технологических процессов в соответствии с порядком их выполнения. Среда во всех цехах нормальная. Электроснабжение предприятия осуществляется от местной энергосистемы.
1.2 Характеристика схемы электроснабжения предприятия
Предприятие получает электроэнергию от энергосистемы с номинальным напряжением 110 кВ по воздушной линии, которая выполнена проводом АС-70. Данная электроэнергия поступает на главную понизительную подстанцию ГПП, которая размещается на территории предприятия. Основная часть потребителей электроэнергии на предприятии относится ко второй категории, поэтому ГПП и все цеховые трансформаторные подстанции являются двухтрансформаторными. Номинальная мощность трансформаторов, установленных на ГПП, составляет 6300 кВА. Тип трансформатора ТМН. Напряжение высшей ступени – 110 кВ. Номинальное напряжение заводской распределительной сети составляет 10 кВ. Высоковольтная распределительная сеть предприятия имеет номинальное напряжение 10 кВ. Две системы сборных шин соединяются посредством секционного выключателя, приводимого в действие от устройства АВР. В ЗРУ-10 кВ на ГПП для защиты кабельных линий установлены маломасляные выключатели ВМК-10. Сами кабельные линии выполнены кабелем с бумажной, пропитанной маслом изоляцией марки ААШв различного сечения. Основной способ прокладки кабельных линий, принятый на предприятии – прокладка в траншеях. Распределительная сеть предприятия выполнена по радиальной схеме.
Питание цеховых потребителей электроэнергии осуществляется от 4-х понижающих трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ. На данных трансформаторных подстанциях установлено по два трансформатора марки ТМ 10/0,4. Шины всех цеховых трансформаторных подстанций секционированы. Секционные выключатели нормально разомкнуты и включаются по команде от устройства АВР. В случае возникновения аварии на кабельной линии или в одном из трансформаторов такая схема позволяет питать нагрузки от одного трансформатора и от одной кабельной линии в течение времени, необходимом для устранения последствий аварии. При этом элементы распределительной сети будут испытывать перегрузку. По этой причине в нормально режиме работы трансформаторы подстанций и кабельные линии не работают на уровне номинальной мощность, а являются немного недогруженными. Коэффициент загрузки трансформаторов составляет в среднем 0,78 на данном предприятии. Для отключения трансформаторов цеховых подстанций применяются автогазовые выключатели марки ВНА-10. Защита от токов короткого замыкания цеховых трансформаторных подстанций выполняется с помощью предохранителей с плавкой вставкой. На каждой подстанции выполнена компенсация реактивной мощности с помощью компенсирующих конденсаторных установок (ККУ), которые устанавливаются в шкафах низковольтной стороны подстанции. После понижения напряжения с 10 кВ до 0,4 кВ, электроэнергия распределяется от цеховых подстанций по цеховых распределительным устройствам и силовым шкафам по кабелям АВВГ. Схема подключения цеховых распределительных устройств к подстанциям – радиальная. Прокладка кабельных линий 0,4 кВ осуществляется в полу в пластиковых трубах, а также по технологическим эстакадам, расположенным по периметру производственных помещений.
На предприятии применяется система заземления TN-C, поэтому кабельные и проводниковые линии выполнены 4-х жильным проводов АПВ. Цеховые потребителей электроэнергии и все промышленное оборудование предприятия работает от сетей с напряжением 220/380 В 50 Гц. Большая часть нагрузок – это асинхронные двигатели переменного тока. Подключение данного оборудования к энергосистеме предприятия осуществляется через силовые шкафы, в которых установлены автоматические выключатели. Пускорегулирующая аппаратура входит в комплект промышленного оборудования.
Помимо общепромышленного оборудования в производственных помещениях существует ряд других потребителей, а именно вентиляционные нагнетатели, электрообогреватели, тепловые завесы, компрессорные станции для пневмоинструмента и так далее. Пуск и управления данными потребителями осуществляется от щитов управления серии ШРС и ЯУ5000.
Производственное освещение выполнено с помощью ламп ДРЛ в светильниках серии РСП. Проводка осветительной сети выполнена проводом АВВГ с алюминиевой токопроводящей жилой. Для аварийного освещения применяются лампы накаливания, подключение которых осуществляется к ближайшей к данному цеху трансформаторной подстанции. Для освещения складских и административных помещений, комнаты мастеров и технологов применяются люминесцентные лампы дневного света серии ЛБ. Подключение осветительных приборов к цеховой сети осуществляется через щиты освещения серии ЩО и ЯУО.
1.3 Мероприятия по реконструкции
Реконструкция системы электроснабжения предприятия производится из-за модернизации производственного оборудования и введения в строй нового цеха. Установка нового оборудования имеет своей целью заменить устаревшие и изношенные станки для повышения производительности труда, а также освоение новых технологических процессов, выпуска новой продукции и повышения потребительских качеств уже выпускаемой продукции. Рост электрических нагрузок вынуждает пересчитать уровень электропотребления предприятия из-за роста нагрузок на цеховые трансформаторные подстанции и кабельные линии. Пользуясь возможностью заменить устаревшие элементы системы электроснабжения предприятия при реконструкции установим более совершенные в техническом плане трансформаторы и кабели, аппараты защиты и распределительные устройства. Нагрузки длительного режима подключим по магистральной схеме с применением шинопроводов вместо радиальной, что придаст системе цехового электроснабжения свойства модульности и обеспечит возможность менее трудоемкого включения с цеховую сеть нового оборудования при выполнении дальнейшей модернизации производства в будущем. При этом необходимо учитывать все нормативы по резервированию и обеспечению надежности и бесперебойности электроснабжения, а также требования к загруженности цеховых трансформаторов и кабельных линий. Также выполним замену цехового освещения на более экономичное светодиодное для повышения качества освещения производственных помещений. Светодиодное освещение характеризуется лучшей цветопередачей и лучшим коэффициентом пульсаций, что приведет к улучшению условий труда. Также планируется переход от системы нейтрали TN-C к более современной и безопасной TN-S (пятипроводной системе).
При реконструкции системы электроснабжения предприятия будут учитываться меры по обеспечению большей экономичности, снижению трудоемкости работ, повышения энергосбережения и безопасности.
Таким образом, в настоящей выпускной квалификационной работе необходимо решить следующие задачи:
- рассчитать нагрузки и выбрать элементы схемы электроснабжения цеха, в котором выполняется модернизация производственного оборудования;
- выполнить расчет изменившихся нагрузок по всему предприятию;
- на основании первых двух расчетов проверить по коэффициенту загрузки мощность трансформаторов цеховых подстанций и определить требуемую мощность компенсирующих конденсаторных установок;
- выбрать кабели и проводники для передачи электроэнергии в высоковольтной и низковольтной частях схемы электроснабжения предприятия;
- выбрать аппараты защиты на всех ступенях трансформации напряжения по предприятию;
- выполнить расчет токов короткого замыкания и проверить выбранные элементы схемы на стойкость к их воздействию;
- выполнить светотехнический расчет и подобрать светодиодные светильники для производственных помещений;
- выполнить расчет релейной защиты цехового трансформатора;
- спецвопрос: выбрать преобразователь частоты для электропривода системы вентиляции.
РАЗДЕЛ 2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
В данном разделе производится расчет силовых и осветительных нагрузок по цехам в целом, составляется схема электроснабжения предприятия, количество и мощность трансформаторов подстанций и компенсирующих установок, а также выполняется расчет цеховых нагрузок.
2.1 Определение нагрузки цеха гофротары
В производственном помещении цеха гофротары выполняется установка нового оборудования, производственных линий, новых станков и приспособлений, в связи с чем возникает необходимость выполнения детального расчета потребления электроэнергии. Все потребители электроэнергии в цеху рассчитаны на напряжение 220/380 В. Трансформаторная подстанция, питающая цеховое оборудование, подключена к заводской ГПП кабельной линией протяженностью 330 м. Номинальное напряжение потребителей 220/380 В. Основная часть цехового оборудования относится с II и III категориям по надежности. Площадь цеха составляет S = A ? B = 36? 24 = 864 м2.
Исходные данные, необходимые для выполнения расчета цеховых нагрузок методом упорядоченных диаграмм приведены в таблице 2.1.
Мощность оборудования, работающего в режимах S2 и S3 пересчитываются на режим S1 по следующей формуле:
P_ном=P_п v((ПВ%)/100) (2.1)
Мощность, приходящуюся на освещения помещения цеха, предварительно определяется по формуле:
P_осв=P_(уд.осв) S_цеха=10•864=8,6 кВт, (2.2)
где Pуд.осв = 10 Вт/м2 – удельная мощность, необходимая для освещения с применением светодиодных светильников.
Поскольку для питания цеха применяется двухтрансформаторная подстанция, необходимо максимально равномерно распределить цеховые потребители между двумя трансформаторами. Результат такого распределения для рассчитываемого цеха приведен в таблице 2.2.
Таблица 2.3 представляет собой сводную ведомость цеховых потребителей электроэнергии с учетом их подключения к соответствующим распределительным устройствам и трансформаторам ТП.
Таблица 2.1 – Исходные данные для расчета цеховых нагрузок.
№ Тип производственного оборудования Продолжительность включения, ПВ% Pном, кВт Kнаг cos? tg? ?
Оборудование режимов S2 и S3
1 Аппарат горячего прессования 20 28 0,35 0,44 2,04 0,85
2 Тележка подвесная 60 27 0,24 0,76 0,86 0,86
3 Кран мостовой 50 20 0,37 0,49 1,78 0,91
4 Тележка подвесная 30 25 0,58 0,64 1,2 0,92
5 Тележка подвесная 30 37 0,28 0,5 1,73 0,83
6 Кран мостовой 20 34 0,57 0,51 1,69 0,89
Оборудование режима S1
7 Флексопринтер - 36 0,52 0,57 1,44 0,82
8 Флексопринтер - 23 0,51 0,52 1,64 0,9
9 Станок проскательный - 30 0,63 0,49 1,78 0,92
10 Пресс высечной - 40 0,47 0,64 1,2 0,91
11 Станок нарезки листов - 21 0,58 0,43 2,1 0,86
12 Машина клеепромазачная - 21 0,34 0,56 1,48 0,87
13 Машина формовочная - 30 0,25 0,43 2,1 0,91
14 Пресс высечной - 31 0,6 0,49 1,78 0,92
15 Гофроагрегат - 26 0,4 0,71 0,99 0,91
16 Гофроагрегат - 20 0,31 0,56 1,48 0,83
17 Гофропресс кассетный - 17 0,25 0,68 1,08 0,87
18 Станок проскательный - 40 0,39 0,4 2,29 0,86
19 Машина формовочная - 34 0,6 0,73 0,94 0,83
20 Пресс высечной - 15 0,22 0,55 1,52 0,84
Таблица 2.2 – Подключение цеховых потребителей к двухтрансформаторной ТП.
Трансформатор 1 № Номинальная мощность в режиме S1, кВт № Трансформатор 2
Тележка подвесная 2 20,91 12,52 1 Аппарат горячего прессования
Кран мостовой 3 14,14 20,27 5 Тележка подвесная
Тележка подвесная 4 13,69 15,21 6 Кран мостовой
Пресс высечной 14 31 23 8 Флексопринтер
Машина клеепромазачная 12 21 40 10 Пресс высечной
Гофроагрегат 15 26 21 11 Станок нарезки листов
Флексопринтер 7 36 30 13 Машина формовочная
Станок проскательный 9 30 20 16 Гофроагрегат
Пресс высечной 20 15 17 17 Гофропресс кассетный
Станок проскательный 18 40 34 19 Машина формовочная
? ? 0 8,6 ? Освещение
Суммарная мощность Т1 ? 247,75 238,4 ? Суммарная мощность Т2
Таблица 2.3 – Сводная ведомость цеховых потребителей электроэнергии.
Цеховой потребитель Параметры потребителя Потребление за смену Максимальная потребляемая мощность
Pном, кВт n Pном?, кВт Kнаг cos? tg? m Pсмен, кВт Qсмен, кВАр Sсмен, кВА nэф Kамакс Kрмакс Pмакс, кВт Qмакс, кВАр Sмакс, кВА Iмакс, А
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
РП2.1
Тележка подвесная 20,91 1 20,91 0,24 0,76 0,86 ? 5,02 4,32 6,61 ? ? ? ? ? ? ?
Кран мостовой 14,14 1 14,14 0,37 0,49 1,78 ? 5,23 9,31 10,67 ? ? ? ? ? ? ?
Тележка подвесная 13,69 1 13,69 0,58 0,64 1,2 ? 7,94 9,53 12,41 ? ? ? ? ? ? ?
Суммарно на РП2.1 ? 3 48,74 0,37 0,62 1,27 1,53 18,19 23,16 29,45 2,88 1,92 1,1 34,92 25,48 43,23 62,4
РП2.2
Аппарат горячего прессования 12,52 1 12,52 0,24 0,76 0,86 ? 3 2,58 3,95 ? ? ? ? ? ? ?
Тележка подвесная 20,27 1 20,27 0,37 0,49 1,78 ? 7,5 13,35 15,31 ? ? ? ? ? ? ?
Кран мостовой 15,21 1 15,21 0,58 0,64 1,2 ? 8,82 10,58 13,78 ? ? ? ? ? ? ?
Суммарно на РП2.2 ? 3 48 0,4 0,59 1,37 1,33 19,32 26,51 32,8 2,88 1,84 1,1 35,55 29,16 45,98 66,37
1ШРА5
Пресс высечной 31 1 31 0,6 0,49 1,78 ? 18,6 33,11 37,96 ? ? ? ? ? ? ?
Машина клеепромазачная 21 1 21 0,34 0,56 1,48 ? 7,14 10,57 12,75 ? ? ? ? ? ? ?
Гофроагрегат 26 1 26 0,4 0,71 0,99 ? 10,4 10,3 14,65 ? ? ? ? ? ? ?
Флексопринтер 36 1 36 0,52 0,57 1,44 ? 18,72 26,96 32,84 ? ? ? ? ? ? ?
Станок проскательный 30 1 30 0,63 0,49 1,78 ? 18,9 33,64 38,57 ? ? ? ? ? ? ?
Пресс высечной 15 1 15 0,22 0,55 1,52 ? 3,3 5,02 6 ? ? ? ? ? ? ?
Станок проскательный 40 1 40 0,39 0,4 2,29 ? 15,6 35,72 39 ? ? ? ? ? ? ?
Суммарно на 1ШРА5 ? 7 199 0,47 0,51 1,68 2,67 92,66 155,32 180,86 6,49 1,46 1,1 135,28 170,85 217,92 314,54
2ШРА5
Флексопринтер 23 1 23 0,6 0,49 1,78 ? 13,8 24,56 28,16 ? ? ? ? ? ? ?
Пресс высечной 40 1 40 0,34 0,56 1,48 ? 13,6 20,13 24,29 ? ? ? ? ? ? ?
Станок нарезки листов 21 1 21 0,4 0,71 0,99 ? 8,4 8,32 11,83 ? ? ? ? ? ? ?
Машина формовочная 30 1 30 0,52 0,57 1,44 ? 15,6 22,46 27,37 ? ? ? ? ? ? ?
Гофроагрегат 20 1 20 0,63 0,49 1,78 ? 12,6 22,43 25,71 ? ? ? ? ? ? ?
Гофропресс кассетный 17 1 17 0,22 0,55 1,52 ? 3,74 5,68 6,8 ? ? ? ? ? ? ?
Машина формовочная 34 1 34 0,39 0,4 2,29 ? 13,26 30,37 33,15 ? ? ? ? ? ? ?
Суммарно на 2ШРА5 ? 7 185 0,44 0,52 1,65 2,35 81 133,95 156,54 6,44 1,5 1,1 121,5 147,34 190,97 275,64
Осветительная нагрузка ? ? 8,6 0,85 0,95 0,33 ? 4,59 1,51 4,83 ? ? ? 4,59 1,51 4,83 6,97
Суммарно на стороне НН ? ? ? ? ? ? ? 215,76 340,45 404,48 ? ? ? 331,84 374,34 500,25 ?
Потери ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 10,01 50,03 51,02 ?
Суммарно на стороне ВН ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 341,85 424,37 544,93 ?
В качестве примера выполним расчет группы цеховой нагрузки, подключаемой к 1ШРА-5.
Показатель силовой сборки в группе цеховых потребителей электроэнергии (столбец 8):
m=P_(ном.макс)/P_(ном.мин) =(40)/(15)=2,67 (2.3)
где Pном.макс, Pном.мин – номинальные пересчитанные на режим S1 наибольшие и наименьшие в группе активные мощности цеховых потребителей электроэнергии, кВт.
Далее для каждого электроприемника в группе определяются и заносятся в столбцы 9 – 11 таблицы 2.3 значения Pсмен, Qсмен, Sсмен – усредненные за наиболее загруженную смену значения активной, реактивной и полной мощностей соответственно. В качестве примера покажем расчет для первого потребителя в группе:
P_смен=K_наг•P_ном=0,6•31=18,6 кВт (2.4)
Q_смен=P_смен•tg?=18,6•1,78=33,11 кВАр (2.5)
S_смен=v(P_смен^2+Q_смен^2 )=v(?18,6?^2+?33,11?^2 )=37,977 кВА (2.6)
где Kнаг – коэффициент использования цеховых потребителей электроэнергии.
В столбец 12 вносится значение эффективного количества цеховых потребителей электроэнергии, определенное по формуле:
n_эф=(?_(i=1)^n-P_(ном.i) )^2/(?_(i=1)^n-P_(ном.i)^2 )=(31+21+26+36+30+15+40)^2/((?31?^2+?21?^2+?26?^2+?36?^2+?30?^2+?15?^2+?40?^2 ) )=(39601)/(6099)=6,49 (2.7)
Столбцы 13 и 14 заполняются расчетными величинами коэффициентов максимумов активной и реактивной мощностей на распределительном устройстве, обозначаемых соответственно Kамакс и Kрмакс. Коэффициент максимума активной мощности на распределительном устройстве:
?К_макс^а?_м=1+1,5/v(n_эф ) v((1-К_(нагр.сред)^а)/(К_(нагр.сред)^а ))=1+1,5/v(6,49) v((1-0,47)/(0,47))=1,46 (2.8)
К_(нагр.сред)^а=P_(смен.сумм)/P_(ном.сумм) =(18,6+7,14+10,4+18,72+18,9+3,3+15,6)/(31+21+26+36+30+15+40)=(92,66)/(199)=0,47 (2.9)
где Kнагр.сред – усредненный коэффициент нагрузки группы цеховых потребителей электроэнергии. Kрмакс следует выбирать равным 1,1 при nэф ?10, и 1,0 при nэф > 10.
Для заполнения столбцов 15 – 18 необходимо вычислить интегральный коэффициент мощности всех нагрузок, подключенных к данному распределительному устройству. Для этого использованы следующие формулы. Для пункта распределения электроэнергии определяется суммарное значения коэффициента мощности:
cos?=P_(смен.сумм)/S_(смсен.сумм) =(92,66)/(180,86)=0,5123 (2.10)
tg?=Q_(см.сумм)/P_(см.сумм) =(155,32)/(92,66)=1,6762 (2.11)
Вычисленные по формулам (2.10) и (2.11) значения коэффициентов мощности используются для определения максимальной токовой нагрузки и максимального потребления мощности цеховыми потребителями электроэнергии от данного распределительного устройства для заполнения столбцов 15-18 таблицы 2.3:
P_макс=К_макс^а•P_смен=1,46•92,66=135,28 кВт (2.12)
Q_макс=K_макс^р•Q_смен=1,1•155,32=170,85 кВАр (2.13)
S_макс=v(P_макс^2+Q_макс^2 )=v(?135,28?^2+?170,85?^2 )=217,92 кВА (2.14)
I_макс(РУ) =S_(макс(РУ))/(v3 U_ном )=(217,92)/(v3•0,4)=314,54 A (2.15)
Расчет для всех остальных групп нагрузок выполняется аналогично.
Последние строчки таблицы заполняются значениями суммарной мощности цеховых потребителей электроэнергии, которая потребляется от стороны низкого напряжения цеховой трансформаторной подстанции, а также мощности, подводимой на сторону высокого напряжения трансформаторной подстанции:
??P?_транс=0,02•S_макс(НС) =0,02•500,25=10,01 кВт (2.16)
?Q_транс=0,1•S_макс(НС) =0,1•500,25=50,03 кВАр (2.17)
??S?_транс=v(??P?_транс^2+??Q?_транс^2 )=v(?10,01?^2+?50,03?^2 )=51,02 кВА (2.18)
P_(макс(ВС))=P_(макс(НС))+??P?_транс=331,84+10,01=341,85 кВт (2.19)
Q_(макс(ВС))=Q_(макс(НС))+??Q?_транс=374,34+50,03=424,37 кВАр (2.20)
S_(макс(ВС))=v(P_(макс(ВС))^2+Q_(макс(ВС))^2 )=v(?341,85?^2+?424,37?^2 )=544,93 кВА (2.21)
где ?Pтранс, ?Qтранс, ?Sтранс – величины активной, реактивной и полной мощности, приходящихся на потери в трансформаторе цеховой трансформаторной подстанции соответственно.
2.2 Подбор элементов электропроводки и низковольтных выключателей
В тех случаях, когда в цеховых электроприемниках происходят перегрузки, а также при их повреждениях, приводящих к коротким замыканиям, возникает необходимость оперативного отключения участков цеховой электросети, поскольку протекание больших токов по проводам приводит к нагреву токопроводящих жил до авариных температур. Стандартом в отрасли является применение в низковольтных цеховых сетях воздушных автоматических выключателей серии ВА-51, ВА-52, ВА-53 и ВА-55, которые отличаются диапазонами номинальных токов, уставок элементов защиты, а также механизмами расцепления, приводимым в действие в аварийных режимах. Основной причиной выбора данных автоматических выключателей являются их высокая надежность, а также соответствие современному уровню развития науки и техники.
Сначала выберем защитный выключатель и провод, питающий отдельный силовой электроприемник от распределительного устройства. Для первого потребителя из таблицы 2.4 номинальный рабочий ток линии:
I_S1=P_ном/(v3•U_НС•?•cos?)=(12,52)/(v3•0,38•0,85•0,44)=48,32 А (2.22)
Выбираем автоматический выключатель ВА51-31 100/63 с номинальным током 63 А по условию:
I_(ном.авт)?I_(ном.раб)=1,25•I_S1=1,25•48,32=60,4 А;
63?60,4 А; (2.23)
Определение уставки срабатывания максимально-токового расцепителя выполняется по коэффициенту отсечки:
K_отс?I_отс/I_(ном.авт) =(1,2•7•48,32)/(63)=6,44 (2.24)
где Iотс ? 1,2•Iпуск – ток отключения (отсечки) короткого замыкания, А; Iпуск = (6,5…7,5)·Iном.раб – пусковой ток асинхронного электродвигателя, А.
Принимаем KОТС = 7.
Для питания силового электроприемника выбирается провод АПВ 5х25 с допустимым током 70 А по условию:
I_доп?K_защ I_(ном.раб)=1,0•63=63 А
70?63 А (2.25)
где Kзащ – коэффициент защиты. Значение коэффициента защиты выбирается 1,25 для взрыво- и пожароопасных помещений, 1,0 – для нормальных помещений, 0,33 – для электрических сетей, защищенных предохранителями без термореле.
Выбор выключателей и проводов для остальных силовых электроприемников цеха выполняется аналогично. Сводная ведомость выбранных проводов и выключателей показана в таблице 2.4.
Выберем защитный выключатель и кабель, питающий распределительное устройство от трансформаторной подстанции. Для шинопровода 1ШРА5 выбираем выключатель ВА51-37 400/400 с номинальным током 400 А по условию:
I_(ном.авт)??1,1•I?_макс=1,1•314,54=345,99 А;
400?345,99 А (2.26)
где Iном.авт – номинальный ток воздушного автоматического выключателя по каталогу, А; Iмакс – максимальный суммарный ток всех цеховых потребителей электроэнергии на данном распределительном устройстве по таблице 2.3, А.
Таблица 2.4 – Сводная ведомость автоматических выключателей и питающих проводов цеховых потребителей электроэнергии.
№ Цеховой электроприемник Pном, кВт cos? ? IS1, А Автомат Kотс Проводник
1 Аппарат горячего прессования 12,52 0,44 0,85 48,32 ВА51-31 100/63 7 АПВ 5х25
2 Тележка подвесная 20,91 0,76 0,86 46,18 ВА51-31 100/63 7 АПВ 5х25
3 Кран мостовой 14,14 0,49 0,91 45,77 ВА51-31 100/63 7 АПВ 5х25
4 Тележка подвесная 13,69 0,64 0,92 33,56 ВА51-31 100/63 5 АПВ 5х25
5 Тележка подвесная 20,27 0,5 0,83 70,5 ВА51-31 100/100 6 АПВ 5х50
6 Кран мостовой 15,21 0,51 0,89 48,37 ВА51-31 100/63 7 АПВ 5х25
7 Флексопринтер 36 0,57 0,82 111,17 ВА51-33 160/160 6 АПВ 5х95
8 Флексопринтер 23 0,52 0,9 70,94 ВА51-31 100/100 6 АПВ 5х50
9 Станок проскательный 30 0,49 0,92 96,05 ВА51-33 160/125 7 АПВ 5х70
10 Пресс высечной 40 0,64 0,91 99,13 ВА51-33 160/125 7 АПВ 5х70
11 Станок нарезки листов 21 0,43 0,86 81,97 ВА51-33 160/125 6 АПВ 5х70
12 Машина клеепромазачная 21 0,56 0,87 62,21 ВА51-31 100/80 7 АПВ 5х35
13 Машина формовочная 30 0,43 0,91 110,66 ВА51-33 160/160 6 АПВ 5х95
14 Пресс высечной 31 0,49 0,92 99,26 ВА51-33 160/125 7 АПВ 5х70
15 Гофроагрегат 26 0,71 0,91 58,08 ВА51-31 100/80 7 АПВ 5х35
16 Гофроагрегат 20 0,56 0,83 62,11 ВА51-31 100/80 7 АПВ 5х35
17 Гофропресс кассетный 17 0,68 0,87 41,48 ВА51-31 100/63 6 АПВ 5х25
18 Станок проскательный 40 0,4 0,86 167,83 ВА51-35 250/250 6 АПВ 5х95
19 Машина формовочная 34 0,73 0,83 80,99 ВА51-33 160/125 6 АПВ 5х70
20 Пресс высечной 15 0,55 0,84 46,86 ВА51-31 100/63 7 АПВ 5х25
Токовая уставка срабатывания защиты от короткого замыкания выбираемых автоматических выключателей должна отстраиваться от пусковых токов
