Расчет силовой сети
Определение мест положения силовых токоприемников и расстояния до силового щита
Питающие групповую сеть щитки размещают по возможности в центре электрических нагрузок, в местах, доступных для обслуживания с благоприятными условиями окружающей среды.
Питание рабочего освещения должно быть от отдельного ввода. Однако допускается и питание осветительных щитков от общего с силовой нагрузкой ввода, при условии, что питающая линия обеспечивает на вводе отклонение напряжения от номинального не более чем на 3%.
Располагаем вводно-распределительный шкаф и силовой распре-делительный щит в электрощитовой.
Таблица 4.1.1 Перечень силового оборудования
Установка | Мощность, кВт | Количество |
Навозоуборочный транспортер ТСН-З.ОБ | ||
Наклонный транспортер | 1,5 | |
Танк-охладитель молока ТО | ||
Компрессор | 5,5 | |
Насос | 1,5 | |
![]() | 5,5 | |
Вакуумная установка ВУ 45 |
Проектирование силовой сети
Рис 4.2.1 Схема силовой части
Расчёт силовых кабелей, определение способов прокладки, сечений силовых кабелей, выбор пускозащитной и регулирующей аппаратуры
Силовую сеть коровника на 200 голов выполняем силовым кабелем марки ВВГ проложенном в трубах. Определим сечение проводов и потери силовой сети.
Рассчитываем сечения провода для питания кормораздатчика ТВК-80А
, (4.3.1)
где PH – номинальная мощность токоприемника, кВт;
UH – номинальное напряжение токоприемника, UH =380 В;
– коэффициент мощности,
;
– коэффициент полезного действия,
;
Для группы из 4 однотипных двигателей, подключенных к одному ЩУ:
РН.ГР. = Ко ∙ (Р Н1 +Р Н2 + …+ Р Н n ), кВт, (4.3.2)
где Ко - коэффициент одновременности работы потребителей электроэнергии, (принимается равным 0,75),
РН.ГР. =0,75∙(5,5+5,5+5,5+5,5)=16,5кВт
Принимаем сечение S =4 мм2, Iдоп = 32А, тогда условие Iр=Рн/Uн =5500/380=14,5 А Iдоп> Iр выполняется.
Определим потери напряжения на участке:
(4.3.3)
Исходя из допустимой потери напряжения, рассчитываем сечение провода для навозоуборочных транспортера:
(4.3.4)
Для группы из 2 двигателей, подключенных к одному ЩУ:
РН.ГР. = К о ∙ (Р Н1 +Р Н2 +…+ Р Н n ), кВт,
РН.ГР. =0,85∙(4+4)=6,8кВт
Принимаем сечение S = 2,5 мм2, Iдоп =23А, тогда условие Iдоп> Iр выполняется.
Определим потери напряжения на участке:
Исходя из допустимой потери напряжения, рассчитываем сечение кабеля для наклонных транспортеров:
Принимаем сечение S = 1,5 мм2, Iдоп =17А, тогда условие Iдоп> Iр выполняется.
Определим потери напряжения на участке:
Исходя из допустимой потери напряжения, рассчитываем сечение провода для вакуумной установки:
Принимаем сечение S = 1,5 мм2, Iдоп =17 А, тогда условие Iдоп> Iр выполняется.
Определим потери напряжения на участке:
Исходя из допустимой потери напряжения, рассчитываем сечение провода для танка охладителя молока:
Для компрессора:
Принимаем сечение S = 1,5 мм2, Iдоп =17А, тогда условие Iдоп> Iр выполняется.
Определим потери напряжения на участке:
Для насоса:
Принимаем сечение S = 1,5 мм2, Iдоп =17 А, тогда условие Iдоп> Iр выполняется.
Исходя из допустимой потери напряжения, рассчитываем сечение на участке вводной шкаф по формуле
(4.3.5)
где - мощность участка.
Принимаем стандартное сечение S= 16 мм2, Iдоп =69 А для 4-х жильного кабеля.Выбранное сечение проверяем по длительно допустимому току.
(4.3.6)
где - количество токоприемников.
Iуч »34,8 А.
Iдоп =69 А, а условие условие выполняется.
Определим потери напряжения на участке по формуле:
.
Результаты расчетов представлены в таблице 4.3.1
Таблица 4.3.1 Результаты расчетов
Установка | Iр mах | Марка и сечения провода | Длина. м. | ∆U,% | ![]() | Тип электродвигателя |
ТСН - 3, ОБ | 10,5 | ВВГ 4 х 2,5 | 0,3 | АИР100L4У3 | ||
ТСН - 3, ОБ | 10,5 | ВВГ 4 х 2,5 | 0,3 | АИР100L4У3 | ||
Кормораздатчик ТВК-80А | 14,4 | ВВГ 4 х 4 | 3,1 | 5,5 | АИР112М4У3 | |
Кормораздатчик ТВК-80А | 14,4 | ВВГ 4 х 4 | 3,06 | 5,5 | АИР112М4У3 | |
Кормораздатчик ТВК-80А | 14,4 | ВВГ 4 х 4 | 2,97 | 5,5 | АИР112М4У3 | |
Кормораздатчик ТВК-80А | 14,4 | ВВГ 4 х 4 | 2,9 | 5,5 | АИР112М4У3 | |
Вакуумная установка ВУ 45 | 7,8 | ВВГ 4 х 4 | 0,9 | 4А100S4СУ1 | ||
Танк-охладитель молока ТО-2 | ||||||
Компрессор | 14,4 | ВВГ 4 х 1,5 | 1,9 | 5,5 | 4А112М4СУ1 | |
Насос | 3,9 | ВВГ 4 х 1,5 | 0,5 | 1,5 | 4А80В4СУ1 |
Выбор пускозащитной аппаратуры
Аппараты управления, предназначенные для включения, отключения и переключения электрических цепей и электроприемников, регулирования частоты вращения реверсирования электродвигателей, регулирование параметров различных электроустановок. Аппараты защиты используют для отключения электрических цепей при возникновении в них ненормальных режимов (короткие замыкания значительные перегрузки и т.д.)
Аппараты управления и защиты выбирают по ряду параметров, основные из которых - номинальное напряжение и ток. Кроме того, аппараты выбирают по климатическому исполнению, категории размещения степени защиты от воздействия окружающей среды (для условий сельскохозяйственного производства ГОСТ 19348) и другие параметры в зависимости от назначения аппарата.
Управление электродвигателем дистанционно. В соответствии с правилами устройства электроустановок защита от токов короткого замыкания обязательно для электроприемников. Она должна действовать с минимальным временем отключения, быть отстроенной от пусковых токов и по возможности удовлетворять требования.
Защита от перегрузки необходима в случаях, когда при особо тяжелых условиях пуска необходимо ограничить длительность пускового периода при пониженном напряжении, при затормаживании ротора, а также для предотвращения работы двигателя в неполнофазном режиме. Защита должна осуществляется с небольшой выдержкой времени на отключении.
От правильного выбора аппаратуры управления и защиты в значительной степени надежность и сохранность оборудования в целом, количественные и экономические показатели производственного процесса, электробезопасность людей и животных.
Выбираем автоматический выключатель
Воздушные автоматические выключатели предназначены для коммутации тока при распределении электроэнергии между отдельными токоприемниками и защиты электроустановок от коротких замыканий и перегрузок.
Определяем расчетный ток теплового расцепления для кормораздатчика.
где - коэффициент надежности учитывающий разброс по току сбрасывания теплового расцепления, принимаются в пределах от 1,1 до 1,3;
Принимаем автоматический выключатель ВМ63«С» с комбинированным расцепителем, с = 25А,
= 10А.
Ток срабатывания электромагнитного расцепителя выбираем по условию.
,
где - коэффициент надежности учитывающий разброс по току электромагнитного расцепителя и пускового тока электродвигателя, 1,25;
- пусковой ток электродвигателя.
,
где - кратность тока, 7
Ток отсечки электромагнитного расцепителя
Электромагнитный расцепитель не будет ложно срабатывать при пуске двигателя. Выберем магнитный пускатель: пускатель электромагнитный предназначен для дистанционного пуска, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором при напряжении до 600В переменного тока. Все типы электромагнитных пускателей защищают управляемые в питающей сети до (0,3…0,4) Uc и предотвращая их самопуск после восстановления напряжения.
При наличии тепловых реле или аппаратов позясторной защиты, пускатели защищают управляемые электродвигатели от перегрузок недопустимой продолжительности.
Выбираем пускатель серии ПМЕ2200УЗ
2 - величина с наибольшей мощностью управления двигателя 10 кВт при напряжении 380В;
2 - нереверсивный с тепловым расцепителем;
0 - защитное исполнение IP00;
0 - указывает на исполнение и категория размещения;
УЗ - климатическое исполнение и категория размещения.
Тепловое реле РТИ 1314 для пускателя.
Номинальный ток тепловых элементов = 10А.
Для других электродвигателей расчет и выбор ПЗА рассчитывается аналогично.
Данные расчета заносим в таблицу 4.3.2.
Таблица 4.3.2. Результаты расчета
Установка | Марка | Мощность двигателя, кВт | Тип автомата | Тип пускателя | Тип теплового реле |
Кормораздатчик ТВК - 8OA (4шт.) | |||||
Горизонтальный транспортер | 4АИР112М4 | 5,5 | ВА-88-35-3П | ПМЕ 220ОУЗ | РТИ 1314 |
Навозоуборочный транспортер ТНС - 3,0Б (2шт.) | |||||
Горизонтальный транспортер | АИР80В4УЗ | ВА-88-35-3П | ПМЛ 2210 | РТИ 1304 | |
Наклонный транспортер | АИР10014УЗ | 1,5 | ВА-88-35-3П | ПМЛ 2210 | РТИ 1304 |
Доильный агрегат АДМ 8 | |||||
Вакуумная установка УВУ- 45 | 4A100S4Cyi | ВА-88-35-3П | ПМЛ 2210 | РТИ 1304 | |
Танк охладитель | |||||
Компрессор | 4А112М4СУ 1 | 5,5 | ВА-88-35-3П | ПМЛ 2210 | РТИ 1304 |
Насос | 4А80В4СУ1 | 1,5 | ВА-88-35-3П | ПМЛ 2210 | РТИ 1304 |