5 Расчет нагрузок цеха (стр. 2 )

Выбираем автомат для группы по условиям:

1) Iн. а. Iр. гр.

2)Iн. гр.Iр. гр.

10036,5

4036,5

Выбираем автоматический выключатель ВА51-31 с Iн. а.=100 А,

Iн. р.=40 А.

Питающий кабель выбираем по условиям:

42 А>36,5 А;

42 А>26,4 А.

Выбираем кабель АВВГ3(1*10)+1*6 с Iдоп=42 А [1, стр. 109].

Проверим выбранный кабель на потерю напряжения по условию 4.9:

Т. к. 2,3% < 5%, то кабель выбран правильно.

Для первой группы ЭП выбираем распределительный шкаф

ШР в комплекте с рубильником Р18-373 с Iн=400 А [2, стр. 432].

Аналогично выбираем автоматы, кабели и распределительные шкафы для остальных групп электроприемников, и результаты расчета сводим в таблицу 5.2.

Таблица 5.2- Результаты выбора защитной аппаратуры.

№ группы	Марка кабеля	Iдоп, А	Тип шкафа	Тип рубильника	Iн, А	Автомат	Iн, А
1	АВВГ3(1*10)+1*6	42	ШРII-737010	Р18-373	400	ВА51-31	100
2	АВВГ3(1*4)+1*2,5	27	ШРII-73702	Р18-353	250	ВА51-25	25
3	АВВГ3(1*10)+1*6	42	ШРII-73705	Р18-353	250	ВА51-31	100
4	АВВГ3(1*16)+1*10	60	ШРII-73707	Р18-373	400	ВА51-31	100

Так как мостовой кран и сварочный трансформатор относится к электроприемникам первой необходимости, то для повышения надежности питания, их запитку произведем соответственно шины КТП.

Произведем расчет нагрузки для всего цеха по методу упорядоченных диаграмм, так как и для групп ЭП.

Установленная номинальная мощность цеха:

Рн. ц.=

Где Рн. i.гр. – номинальная мощность i-ой группы ЭП;

Рн. кр. – номинальная мощность мостового крана;

Рн. св. – номинальная мощность сварочного трансформатора.

Рн. ц.=48,9+39+54+71+13,4+23,6=250 кВт.

Средняя активная и реактивная мощность:

Рсм. ц.= ;

Рсм. ц.=7,74+5,1+9,41+11,2+2,68+4,72=40,85 кВт;

Qсм. ц.=

Qсм. ц.=10,54+8,8+11,86+12,26+23,2+54=120,66 кВАр.

Эффективное число находим по формуле:

Принимаем =16.

Коэффициент максимума:

Рр. ц.=1,9*40,85=82,7кВт;

Qр. ц.=1,9*120,66=132,7 кВАр;

Sр. ц.= кВА;

Iр. ц.= А;

Пиковый ток:

Iпик. ц.=480,9+233,8-68,7*0,14=705,1 А.

Результаты расчетов заносим в таблицу 5.3

Таблица 5.3- Общая нагрузка цеха.

№ группы	Ки. гр.	Рн, кВт	Рр, кВт	Qр, кВАр	Sр, кВАр	Iр, А
Цеха	0,16	250	82,7	132,7	153,7	233,8

6 Выбор оборудования цеха

Рассмотрим выбор аппаратуры для сварочного трансформатора марки ТС-200.

Сварочный трансформатор имеет следующие характеристики:

-номинальная мощность Sн=47 кВА;

-паспортная продолжительность включения ПВ=60%;

-коэффициент мощности крана ;

-коэффициент использования Ки=0,2;

Для сварочного трансформатора номинальная мощность, приведенная к длительному режиму (ПВ=100%) определяется по формуле:

Pн=Sп (6.1)

Pн= кВт

Номинальный ток сварочного трансформатора:

IСВ. Н= (6.2)

где SСВ. Н - номинальная полная мощность сварочного трансформатора, кВА;

IСВ. Н==55,2А

Пиковый ток сварочного трансформатора принимаем равным трёхкратному номинальному току:

IПИК=3·IСВ. Н (6.3)

где IПИК - пиковый ток сварочного трансформатора, А.

IПИК=3·55,2=165,6 А.

Для защиты от токов к. з. выбираем предохранитель установленный в силовом ящике на линии по условию:

IВС1,2· IСВ. Н· (6.4)

где ПВ – номинальная продолжительность включения сварочного трансформатора.

IВС1,2·55,2·

Выбираем предохранитель ПН2-100 IВС=63А [1, стр. 98].

Выбираем силовой ящик ЯБПВУ-Iм с номинальным током предохраниА [1,стр.104].

Произведем расчет автомата по следующим условиям:

(6.5)

где Iн. св. – номинальный ток автомата, А;

100 А 55,2 А

(6.6)

где Iн. р. – номинальный ток автомата, А;

63 А 55,2 А

Выбираем автомат ВА 51-31 с IН. А=100А, IН. Р=63А [1,стр.99].

Проверяем выбранный автомат по проверочному условию:

IСР1,25·IПИК

где IСР – ток срабатывания расцепителя автоматического выключателя, А.

IСР= КОТС· IН. Р (6.7)

принимаем Kотс = 7

7·631,25·165,6

441 А207 А

Условие выполняется, значит, автомат выбран верно.

Выбираем низковольтный питающий гибкий кабель от силового ящика до трансформатора по условиям 4.6, 4.7:

IДОП 55,2 А

6055,2 А

Iдоп

IДОП 41,5 А

6041,5 А

Выбираем кабель марки АВВГ (3×16) + 1х10 мм2 с Iдоп=60А. [1, стр. 109].

Проверим выбранный кабель на потерю напряжения по условию 4.9:

Т. к. 3,8% < 5%, то кабель выбран правильно.

Производим выбор гибкого кабеля соблюдая те же условия:

IДОП 55,2 А

6055,2 А

Iдоп

6020,79 А

Выбираем гибкий кабель КГ (3×16)+1×10 [1, стр. 109].

Результаты выбора заносим в таблицу 6.1

Таблица 6.1- Защитная и коммутационная аппаратура сварочного трансформатора.

Тип трансформатора Sн. тр, кВА	Силовой ящик	Автоматический выключатель	Марка кабеля	Iдоп, А	%
Тип	Iн. пр, А	Iн. вс., А	Iвс., А
ТС-200	ЯБПВУ 1-м	100	100	63	ВА 51-31	АВВГ (3×16)+ +1×10	60	3,8

Схема защиты сварочного трансформатора приведена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Схема защиты сварочного трансформатора.

Рассмотрим выбор двигателей, защитной и коммутационной аппаратуры для мостового крана. Мостовой кран имеет следующие характеристики:

-Pпасп = 24кВт;

-паспортная продолжительность включения ПВ=25%;

-коэффициент мощности крана ;

-коэффициент использования Ки = 0,25;

На мостовом кране установлено четыре приводных двигателя. Два на передвижение крана, один на подъем груза и один на перемещение тележки.

Номинальная мощность эл. двигателей мостового крана определяется по формуле:

;

где ПВ – паспортная продолжительность включения в относительных ве лечинах;

Pп – паспортная мощность электродвигателя.

Выбор двигателей производим по условию:

РПАСП = Р­П1+РП2+РП3 +РП4 (6.8)

где РПАСП - паспортная мощность кратцер-крана, кВт;

Р­П1,РП2,РП3 - паспортная мощность приводных двигателей, кВт.

Для защиты от токов к. з. выбираем плавкую вставку в силовом ящике по следующим условиям:

Iвс Iр (6.9)

Iвс (6.10)

где Iр – расчетный ток питающей линии, А;

Iкр – максимальный кратковременный ток линии, А.

Iр = Iн1+ Iн2+ Iн3+ Iн4 (6.11)

где Iн1+ Iн2+ Iн3+ Iн4 – номинальные токи двигателей мостового крана.

Iкр = Iпуск+Iдл (6.12)

где Iпуск – пусковой ток одного двигателя или группы двигателей, включаемых одновременно, при пуске которых кратковременный ток линии достигает наибольшей величины;

Iдл – длительный расчетный ток линии до момента пуска одного двигателя или группы двигателей, определяются без учета рабочего тока пускаемых двигателей, А.

По условиям (4.18) и (4.19)

Iр = 36+7,2+9,4+9,4 = 62 А

Iкр = 205+7,2+9,4+9,4 = 231 А

Произведем выбор предохранителей по условиям (4.9) и (4.10):

100 А > 62 А

100 А > =92,4 А

Выбираем предохранитель ПН2-100 с Iвс=100 А [1, стр. 98].

По выбранному предохранителю выбираем силовой ящик ЯБПВУ-Iм с Iн. а. = 100 А и Iн. пр. = 100 А [1, стр. 104].

Производим расчет автомата:

160 А > 62 А

63 А > 62 А

Из [2, стр. 435] выбираем автоматический выключатель типа А 3700 с Iн. а.=160 А и Iн. р.=63 А, Iср. р.=630 А.

Ток срабатывания проверяем по условию (4.5):

630 А 1,25*231=288,8 А

Выбранный автоматический выключатель соответствует проверочному условию.

Выбор магнитных пускателей для крановых эл. двигателей производится аналогично как и для эл. двигателей консольно-фрезерного станка.

Произведем выбор гибкого кабеля для мостового крана соблюдая условия (4.7) и (4.8):

IДОП 62 А

75 А 62 А

Iдоп

75 А 33 А

Выбираем гибкий кабель марки КГ (3×25) + 1х16 мм2 с Iдоп=75 А.

[1, стр. 110]

Произведем выбор кабеля мостового крана от автомата до силового ящика по тем же условиям:

IДОП 62 А

75 А 62 А

Iдоп

75 А 42 А

Выбираем кабель АВВГ3(1×25)+1×16 мм2 с Iдоп = 75 А [1, стр. 109].

Проверим выбранный кабель на потерю напряжения по условию 4.10:

Т. к. 1,2% < 5%, то кабель выбран правильно.

Результаты выбора аппаратуры и кабелей для мостового крана заносим в таблицу 6.2

Таблица 6.2 - Выбор защитной аппаратуры и кабелей для мостового крана

Тип двигателя	Тип пускателя	Iн, А	Силовой ящик	Марка кабеля	Iдоп. А	%
Тип	Iн А	Iн. пр. А	Iвс. А
MTKF312-6 MTKF111-6 MTKF111-6 MTKF012-6	ПМЛ-3600 ПМЛ-1600 ПМЛ-1600 ПМЛ-1600		ЯБПВУ-I М	100	100	100	КГ3(1×25)+1×16 мм2	75	0,1
АВВГ 3(1×25)+1×16 мм2	75	1,2

Схема защиты приводов мостового крана представлена на рисунке 6.2.

Рисунок 6.2 – Схема защиты приводов мостового крана.