Применение меди и алюминия в цеховых распределительных сетях

Министерство образования и науки российской федерации 

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 

высшего  образования 

«Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»



Факультет энергетики и электротехники

Кафедра «Автоматизированные электротехнологические установки и системы»









ВЫПУСКНАЯ  КВАЛИФИКАЦИОННАЯ  РАБОТА  бакалавра

на тему:

«Применение меди и алюминия в цеховых распределительных сетях»

Направление подготовки 13.03.02«Электроэнергетика и электротехника», 

профиль 16 «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений»

(очная форма обучения)













Работа выполнена:

Студент  группы  ЭТ-51-12

«___»_____________ 2016 г.    



__________________      Д.В. Тимофеев





Руководитель:

Профессор, должность 

«___»_____________ 2016 г.    





_________________        А.Н. Миронова









Работа допущена к защите:

Заведующий кафедрой





«___»_____________ 2016 г.    







__________________      В.П. Терехов









Чебоксары 2016



РЕФЕРАТ



Работа содержит 55 с., 6 рис., 16 табл., 7 источников литературы.

Ключевые слова: ТРАНСФОРМАТОР, КАБЕЛЬ, ПОТЕРИ, АЛЮМИНИЙ, МЕДЬ, МОЩНОСТЬ.

В процессе работы был проведен анализ сравнительных характеристик медных и алюминиевых изделий для цеховой распределительной сети. Выбрана схема электроснабжения по ВН и НН цеха, проведен расчет токов короткого замыкания в установках до и свыше 1000В, выбрано электрооборудование.

Произведен расчет потерь в цеховых распределительных сетях и рассмотрены сравнительные характеристики меди и алюминия.




































	СОДЕРЖАНИЕ

		

Введение4

1. Литературный обзор5

2. Характеристика цеха и его потребителей9

3. Описание оборудования как приемника электроэнергии12

4. Выбор источника питания13

5. Расчет токов короткого замыкания в установках свыше 1000В18

6. Проверка оборудования и токоподвода на действие токов КЗ23

7. Расчет токов короткого замыкания в установках до 1000В 25

8.Разработка электрической схемы и выбор электрооборудования и токоподвода низкого напряжения28

9.Сравнение алюминиевых и медных кабелей , подходящих к электроприемникам, по весу42

10. Расчет потерь мощности и напряжения43

11. Охрана труда51

Заключение54

Список использованных источников55























ВВЕДЕНИЕ



Так сложилось много лет назад, что большинство инженеров, конструкторов и проектировщиков в электрической промышленности считают медь практически единственным материалом, с которым можно работать. Это связывают, в частности, с тем, что в конце 19-го века, когда зарождалась электрическая промышленность, доступного алюминия практически еще не было.

В настоящее время ситуация совершено другая: алюминия в мире производят где-то в два раза больше чем меди и объемы производства алюминия уступают только объемам производства стали.

В последние годы цены на медь растут значительно быстрее, чем цены на алюминий. В результате некоторые потребители, которые традиционно  применяли медь, переходят на алюминий. Однако сравнение физических и экономических  характеристик этих металлов «кричит» о том, что замен стали и меди на алюминий должно быть намного больше.

Для инженера-электрика наиболее важными свойствами и характеристиками материалов являются плотность, электрическая проводимость, прочность, термическое расширение и коррозионная стойкость.







1. Литературный обзор

Медь и алюминий – два металла, наиболее часто используемых при изготовлении токопроводящих жил в кабельно-проводниковой продукции. Несмотря на то, что оба вещества обладают одним и тем же явлением – способностью проводить электроток, их физико-химические свойства сильно разнятся.

Алюминий – металл серебристого цвета. Алюминиевая кабельно-проводниковая продукция применяется чаще медной, т.к. стоимость алюминия значительно ниже, чем меди. К недостаткам алюминия можно отнести его высокую окисляемость на открытом воздухе, в результате чего на поверхности проводника образуется окисная плёнка, обладающая высоким сопротивлением и почти не проводящая электроток. Кроме того, алюминий хрупкий, и при нескольких сгибаниях ломается. Вследствие этого для применения алюминиевых проводов и кабелей существует ряд ограничений, запрещающих подключение таким проводом ряда электроустановок. Провод, изготовленный из алюминия, в сравнении с медным проводом обладает более слабой способностью выдерживать длительные токовые нагрузки, что приходится компенсировать увеличением сечения токопроводящей жилы.

Медь – ковкий металл красноватого цвета, на изломе – более светлый, чем на поверхности. По своим теплопроводным и токопроводящим свойствам медь значительно превосходит алюминий, немного уступая серебру. Даже при окислении на воздухе медь почти не теряет своих свойств как проводникового материала: окисная пленка является токопроводящей. Медные провода более устойчивы к физическим воздействиям: изгибу, кручению, и т.п. К существенным недостаткам медной кабельно-проводниковой продукции нужно отнести более высокую, по сравнению с алюминиевыми проводниками, стоимость.

В настоящее время всё чаще используются провода, в которых медь наносится только на поверхность жилы. В качестве основания жилы используют сплавы из алюминия. Омедненные провода обладают хорошей устойчивостью к излому, имеют большую жёсткость, но обладают худшей проводимостью по сравнению с «чистой» медью или алюминием. Несомненным плюсом такой проводки является большая надёжность в местах соединения, относительная дешевизна; явные недостатки – сложности при монтаже, вызванные жёсткостью.

Медь и алюминий применяются как материалы обмоток трансформатора. Трансформаторные обмотки изготавливаются из проводников, покрытых слоем изоляции, который также удерживает провода в определенном положении и создает канал охлаждения. Для изготовления обмоток преобразователей чаще всего используется медный провод. Это делается из-за того, что медь имеет малое электрическое сопротивление и высокую электропроводность. Благодаря своей гибкости и механической прочности, она хорошо обрабатывается и плохо поддается коррозии.

Однако медь – это достаточно ценный и дефицитный металл. Высокая стоимость меди связана с небольшими мировыми запасами ее руды. На сегодняшний день лучшей альтернативой меди является алюминий. Его запасы значительно превосходят медные, и в природе он встречается намного чаще.

Однако алюминий имеет меньшую электропроводность. Также он менее гибок и уступает меди в пределе прочности. Его редко применяют в обмотках мощных трансформаторов. 

Споры о том, какой металл лучше использовать для трансформаторных обмоток, не прекращаются на протяжении многих лет. Чтобы правильно выбрать материал для обмотки преобразователя, следует произвести сравнительный анализ рабочих параметров алюминия и меди, и определить степень их различия. Внимание обращают на те параметры, которые вызывают наибольшее беспокойство, поскольку являются наиболее важными в работе преобразующего устройства.



Параметр

Алюминий

Медь

Температурный коэффициент линейного расширения, х10-6/°С

21-23

16,4-16,6

Теплопроводность, Вт/м?°С

218

406

Удельное сопротивление, Ом?мм2/м

0,026-0,028

0,017-0,018

Предел прочности на разрыв, Н/мм2 (мягкие марки)

79-108

197-276



Единственным превосходством медной обмотки можно считать то, что катушка, намотанная медным проводом, имеет значительно меньшие габариты. Это позволяет делать трансформаторы с такой обмоткой более компактными, что позволяет несколько сэкономить то пространство, в котором они находятся.

Однако подавляющее большинство закрытых преобразователей выпускается в стандартных корпусах, имеющих одни размеры, которые подходят и для медных и для алюминиевых катушек. Так что здесь преимущество меди не имеет никакого значения. Поэтому спрос на трансформаторы с алюминиевой обмоткой сейчас намного выше.

Электротехнические шины можно изготовить из меди и алюминия.

Медь, из которой изготавливают электротехнические медные шины, имеет наибольшую электропроводность среди цветных металлов. Удельное электрическое сопротивление металла равно 0,017 - 0,018 мкОм*м. В ближайшие десятилетия медь останется наиболее востребованной в электронике как безальтернативный проводник, если не изобретут какой-либо новый композитный материал, имеющий более высокие показатели.

Электротехническая медная шина является базовым элементом любого распределительного устройства или токопроводящего приспособления. Для экономии электроэнергии они применяются при устройстве троллейных и магистральных шинопроводов. Медные силовые шины обладают большей пропускной способностью и динамической устойчивостью, чем силовой кабель аналогичного сечения.

Химическая стабильность меди и ее низкая податливость коррозии позволяет годами в условиях сухого проветриваемого склада сохранять электрическую медную шину без какого-либо ущерба.

Алюминиевые шины отличаются превосходной электропроводностью. Изделие обладает высокими механическими свойствами, такими как скручивание, и отличной геометрией: серповидностью и размером. Отмечен длительный срок эксплуатации данной конструкции - до 25 лет.

Основная отрасль применения шин электротехнических – это предприятия энергетической и электротехнической отрасли, где создаются шинные сборки. Шинопровод из алюминиевых шин обладает номинальной силой тока в 250-630 ампер. Прямоугольные алюминиевые шины жестко крепятся в секциях, в которых они расположены вертикально, изолированы и зажаты между изоляторами в перфорированном корпусе. Число шин электротехнических из алюминия в шинопроводе составляет три, четыре или шесть штук. Стандартная секция достигает 0,77 метра. Широко применяются шины электротехнические и в вводно-распределительных устройствах (ВРУ).

Высокая вязкость и пластичность металла позволяют применять медь для изготовления разнообразных изделий с очень сложным узором. Проволока из красной меди в отожженном состоянии становится настолько мягкой и пластичной, что из нее без труда можно вить всевозможные шнуры и выгибать самые сложные элементы орнамента. Кроме того, проволока из меди легко спаивается сканым серебряным припоем, хорошо серебрится и золотится. Эти свойства меди делают ее незаменимым материалом при производстве филигранных изделий.













2. Характеристика цеха и его потребителей



Сварочный участок предназначен для подготовительных работ с изделиями. Он является частью крупного механического цеха завода тяжелого машиностроения.

На сварочном участке предусмотрены работы различного назначения: ручная электродуговая сварка и наплавка, полуавтоматическая и автоматическая импульсная наплавка под слоем флюса и т.п.

Он оборудован электроустановками: термическим сварочными, вентиляционным, а также металлообрабатывающими станками. Транспортные операции осуществляются с помощью кран-балки, электротали, наземных электротележек, ленточных конвейеров.

Участок имеет механическое, термическое отделение, сварочные посты, отделение импульсной наплавки, где размещено основное оборудование.

Электроснабжение обеспечивается от цеховой трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ, запитанной от ГПП в соответствии с заданной электрической схемой. В перспективе от этой же ТП предусматривается электроснабжение станочного участка с дополнительной нагрузкой 

(Р=900 кВт; cos?=0,85; КП=0,6).

Количество рабочих смен – 2.

Размеры цеха AxBxH=48x30x8 м.



















Таблица 1. – Перечень оборудования сварочного участка цеха

№ на плане

Наименование оборудования

Рэп, кВт

Примечание

1,4

Сварочные преобразователи

12



2

Сварочный полуавтомат

30



3,9

13,16,41

Вентиляционные установки

6



5…7

Сварочные выпрямители

8,8



8,10

Токарные станки импульсной наплавки

15,1



11,12

14,15

Сварочные агрегаты



6,5



17,21

44,46

Кондиционеры



16



18…20

Электропечи сопротивления

48



22…26,28

Слиткообдирочные станки

4,5



27,35

37…39

Сверлильные станки



1,8



29

Кран-балка

12

ПВ=60%

30,34

Конвейеры ленточные

4,5



31…33,36

Обдирно-шлифовальные

станки

5



40

Сварочный стенд

11,2



42,43

Сварочные трансформаторы

28 кВА

1-фазные ПВ

=4%

45

Электроталь



ПВ=25%













План расположения электрооборудования сварочного участка показано на рис.1.





















Рис.1 План расположения ЭО сварочного участка цеха

Схема электроснабжения сварочного участка показана на рис.2.















































Рис.2 Схема электроснабжения сварочного участка цеха

3. Описание оборудования как приемника электроэнергии

Приведение мощностей 3-фазных электроприемников к длительному режиму

1) ПВ=60%, Pэп=12 кВт,  Pн=Pэп

2) ПВ=25%, Pэп=2,5 кВт,Pн=Pэп

Приведение 1-фазных нагрузок к условной 3-фазной мощности:

Pн=Sэп

Нагрузка распределяется по фазам с наибольшей равномерностью и определяется величина неравномерности:

?15%, кВт

Таблица 2. – Перечень оборудования сварочного участка цеха

№

Кол-во 

ЭП, шт.

Наименование

электроприемника

Рном?,

кВт

Ки

cos?

tg?

Кс

1

2

Сварочные преобразователи

24

0,25

0,35

2,67

0,35

2

1

Сварочный полуавтомат

30

0,2

0,6

1,33

0,6

3

5

Вентиляционные установки

30

0,6

0,8

0,75

0,7

4

3

Сварочные выпрямители

26,4

0,2

0,6

1,33

0,6

5

2

Токарные станки импульсной наплавки

30,2

0,17

0,65

1,17

0,25

6

4

Сварочные агрегаты

26

0,2

0,6

1,33

0,6

7

4

Кондиционеры

64

0,7

0,93

0,75

0,8

8

3

Электропечи сопротивления

144

0,75

0,95

0,33

0,8

9

6

Слиткообдирочные станки

27

0,17

0,65

1,17

0,25

10

5

Сверлильные станки

9

0,14

0,5

1,73

0,16

11

1

Кран-балка

9,3

0,1

0,5

1,73

0,2

12

2

Конвейеры ленточные

9

0,4

0,75

0,88

0,55

13

4

Обдирно-шлифовальные

станки

20

0,17

0,65

1,17

0,25

14

1

Сварочный стенд

11,2

0,2

0,6

1,33

0,6

15

2

Сварочные трансформаторы

11,8

0,25

0,35

2,67

0,35

16

1

Электроталь

1

0,06

0,65

1,17

0,1

4. Выбор источника питания



Расчет электрических нагрузок:

Электрическая нагрузка рассчитывается методом упорядоченных диаграмм.

Электроприемники имеют либо постоянный график нагрузки (группа Б), либо переменный график нагрузки (группа А). Отнесение данного одного ЭП к группе А и группе Б производится по коэффициенту использования:

Количество электроприемников: n=?ni=48 шт.,

kи ? 0,75, то элетроприемники группы А, n=43 шт;

kи ? 0,75, то элетроприемники группы Б, n=4 шт;

Суммарная номинальная активная мощность электроприемников:





где  – номинальная мощность одного электроприемника, кВт.

Суммарная номинальная реактивная мощность электроприемников:





Средняя активная и реактивная мощности электроприемников:









Полная средняя мощность:









Показатель силовой сборки в группе:

,

Эффективное число электроприемников:

,

Коэффициент использования группы электроприемников:



Средний коэффициент мощности:

,

Расчетная активная мощность:

, где ,

Коэффициент максимума  находим с помощью интерполяции:





0,3

0,33

0,4

25

1,28



1,21

28,39

Х1

Х3

Х2

30

1,24



1,19

0,4

1,2

0,33

Х3

0,3

1,25

                           










Расчетная активная мощность группы А:

,

,

,

Расчетная реактивная мощность группы А:

,

где , т.к. ?10

Активная мощность 3 наибольших приемников:

Р3мах=48+48+48=144 кВт,

Р3мах?РрА, тогда Рр=Р3мах,

Расчетная реактивная мощность:

,

Расчетная активная мощность:

Рр=РрА+РрБ=144+783=927 кВт,

Расчетная реактивная мощность:



Полная расчетная мощность:



Расчетный ток:

,

С учетом осветительной нагрузки 10%:



Определяются потери в трансформаторе:

,

,

,







Выбирается КТП 1000-10/0,4 с двумя трансформаторами ТСЗЛ-1000-10/0,4

Данные ТСЗЛ-1000-10/0,4:

RТ=1,7 МОм        ?Pxx=2,5 кВт

XТ=8,6 МОм        ?Pкз=12 кВт

ZТ=8,8 МОм        uкз=8 кВт

ZТ(1)=81 МОм      ixx=1,1 кВт

Коэффициент загрузки трансформатора:   

           



























































PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК в PRES-1



        Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

               ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

        Объект pасчета - Цех

        Номинальное напpяжение =   0.38 кВ

        ----------------------------------------------------------

         Номеp  Количество    Pном     Коэффициент   Коэффициент

        гpуппы      ЭП     одного ЭП  мощности(СОS) использования

        ----------------------------------------------------------

           1         2        12.00       0.350        0.250

           2         1        30.00       0.600        0.200

           3         5         6.00       0.800        0.600

           4         3         8.80       0.600        0.200

           5         2        15.10       0.650        0.170

           6         4         6.50       0.600        0.200

           7         4        16.00       0.930        0.700

           8         3        48.00       0.950        0.750

           9         6         4.50       0.650        0.170

          10         5         1.80       0.500        0.140

          11         1         9.30       0.500        0.100

          12         2         4.50       0.750        0.400

          13         4         5.00       0.650        0.170

          14         1        11.20       0.600        0.200

          15         2         5.88       0.350        0.250

          16         1         1.00       0.650        0.060



               PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

        Гpуппа А (ЭП с пеpеменным гpафиком нагузки)

           N        Pном      Qном       Pсpед     Qсpед

          43       328.860   399.363   109.434   102.475

           Nэфф     Кисп      Кмакс     Кмакс1    Ppас      Qpас

          28.388     0.333     1.234     1.000   135.085   102.475



        Гpуппа Б (ЭП с постоянным гpафиком нагpузки)

           N        Pном      Qном      Pсpед      Qсpeд

           3       144.000    47.331   108.000    35.498



               Всего по объекту :



          Количество электpопpиемников     N            46

          Номинальная активная мощность    Pном    472.860

          Номинальная pеактивная мощность  Qном    446.694



          Сpедняя активная мощность        Pc      217.434

          Сpедняя pеактивная мощность      Qc      137.973

          Сpедний коэффициент мощности     COS       0.844



          Pасчетная активная мощность      Pp      279.085

          Pасчетная pеактивная мощность    Qp      149.806

          Полная pасчетная мощность        Sp      316.749

          Pасчетный ток                    Ip      0.48127







5. Расчет токов короткого замыкания в установках свыше 1 кВ



	





























Рис.3 - Схема ЭСН сварочного участка 



Данные о системе: Uc=110 кВ; Sc=300 МВА; xc=0,45

Данные о ТЭЦ: генератор Т-6-2: Uг=10,5 кВ; Sг=7,5 МВА; 

Реактор РБГ 10-400-0,35: Uг=10 кВ; Iр=400 A; xp=0,35 Ом

Трансформатор ТМН-6300/110: Uт=110 кВ; Sт=6,3 МВА; ; uк=10,5%

Данные о ГПП: ТМН-6300/110: Uт=110 кВ; Sт=6,3 МВА; ; uк=10,5%

Длина линий: AL1, AL2=100 км; AL3, AL4=30 км

	                        CL1, CL2=1 км











































Рис.4 - Схема замещения ЭСН

Зададимся базисными условиями:

Sб=300 МВА; Uб1=10,5 кВ; Uб2=115 кВ; Uб3=10,5 кВ; 



Сопротивления в относительных единицах при базисных условиях:

Генератор:     

о.е.

Трансформатор: о.е.



Система:  о.е.

Реактор:  о.е.

Воздушые линии 1:  о.е.

Воздушые линии 3:  о.е.

Кабельные линии 1:  о.е.

Схему замещения ЭСН рис.1 преобразуем к виду:





	X1=Xcис+Xвл1=0,45+0,91=1,36 о.е.

	X2=Xтр+Xвл3+о.е.

	X3=Xтр+Xкл=4,9+2,29=7,19 о.е.

	















 о.е.

 о.е.

 о.е.

 о.е.

Для удаленного КЗ  ? 3



	ударный ток КЗ: 

	=2,55, т.к. активные сопротивления при расчете КЗ не учитывались

	

	мощность КЗ: 

	? 3, то ток КЗ определяется по расчетным кривым

	при t=0: ;

	при t=?: ;

	

	

	

	

	

	

	

	суммарные токи КЗ:

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	6. Проверка оборудования и токоподвода на действие токов КЗ

	

	Выбираем шкаф УВН с выключателем нагрузки ВНПР с ручным приводом 

	

	Рис.5 Схема включения трансформаторов с шкафами ввода высокого напряжения

	

Выбор выключателя нагрузки:

Расчетный ток: 

Выбираем выключатель нагрузки типа  ВНРп-10/400-10зУ3 со встроенным предохранителем ПКТ102-10

Проверка выключателя нагруки:

: 10 кВ=10 кВ – условие выполняется

: 400 А ? 57,7 А – условие выполняется

: 400 кА ? 6,051 кА – условие выполняется

: 

18,07 – условие выполняется

Выбор и проверка токоподвода:

Определим сечение в нормальном режиме:

,

где jэк=1,7, т.к. рабочих смен 2, тогда Т=4500

по таблице S=35мм2, I=115 A,



проверяем выбранное сечение на термическую стойкость:





выбираем кабель с алюминиевыми жилами, тогда С=85



по термической стойкости выбираем кабель АВВГ с S=70мм2, I=165 A,

кабель S=35мм2 не принимаем в расчет.

















































7. Расчет токов короткого замыкания в установках до 1000В

Расчет тока короткого замыкания для электропечи сопротивления:



Рис.6 – Схема ЭСН для РП1

Суммарные активные и реактивные сопротивления:





Сопротивление внешней питающей сети до понижающего трансформатора:

,

Активное и индуктивное сопротивления трансформатора, приведенные к ступени низшего напряжения:

,

,

,

Удельные сопротивления шинопровода:

, 

 ,

Активные и индуктивные сопротивления шинопровода:

   ,

   ,

Активные и индуктивные сопротивления трансформатора тока:

, ,

Активные и индуктивные сопротивления кабельных линий:

,

 ,

Активные и индуктивные сопротивления автоматических выключателей:

,  

,

,

,,

Активное сопротивление контактора:

,

Суммарные активные и реактивные сопротивления:



Ток КЗ:







Ударный ток КЗ:



, где 





Остальные токи КЗ для остальных электроприемников находятся аналогично.












8.Разработка электрической схемы и выбор электрооборудования и токоподвода низкого напряжения











































































PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК для РП1



Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .



ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ



        Объект pасчета - Цех

        Номинальное напpяжение =   0.38 кВ

        ----------------------------------------------------------

         Номеp  Количество    Pном     Коэффициент   Коэффициент

        гpуппы      ЭП     одного ЭП  мощности(СОS) использования

        ----------------------------------------------------------

           1         1        30.00       0.600        0.200

           2         3        48.00       0.950        0.750



PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА



Все ЭП с постоянным гpафиком нагpузки (гpуппа Б)



Активная мощность тpех наибольших ЭП   144.000



               Всего по объекту :



          Количество электpопpиемников     N             4

          Номинальная активная мощность    Pном    174.000

          Номинальная pеактивная мощность  Qном     87.331



          Сpедняя активная мощность        Pc      114.000

          Сpедняя pеактивная мощность      Qc       43.498

          Сpедний коэффициент мощности     COS       0.934



          Pасчетная активная мощность      Pp      144.000

          Pасчетная pеактивная мощность    Qp       47.331

          Полная pасчетная мощность        Sp      151.579

          Pасчетный ток                    Ip      0.23031













































Расчет электрических нагрузок для каждого приемника:

1)Сварочный полуавтомат

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ



Объект pасчета - Цех

Номинальное напpяжение =   0.38 кВ

        ----------------------------------------------------------

         Номеp  Количество    Pном     Коэффициент   Коэффициент

        гpуппы      ЭП     одного ЭП  мощности(СОS) использования

        ----------------------------------------------------------

           1         1        30.00       0.600        0.200

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА



               Всего по объекту :

          Количество электpопpиемников     N             1

          Номинальная активная мощность    Pном     30.000

          Номинальная pеактивная мощность  Qном     40.000



          Сpедняя активная мощность        Pc        6.000

          Сpедняя pеактивная мощность      Qc        8.000

          Сpедний коэффициент мощности     COS       0.600



          Pасчетная активная мощность      Pp       30.000

          Pасчетная pеактивная мощность    Qp       40.000

          Полная pасчетная мощность        Sp       50.000

          Pасчетный ток                    Ip      0.07597



2)Электропечи сопротивления

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ



Объект pасчета - Цех

Номинальное напpяжение =   0.38 кВ

        ----------------------------------------------------------

         Номеp  Количество    Pном     Коэффициент   Коэффициент

        гpуппы      ЭП     одного ЭП  мощности(СОS) использования

        ----------------------------------------------------------

           1         1        48.00       0.950        0.750

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА



               Всего по объекту :

          Количество электpопpиемников     N             1

          Номинальная активная мощность    Pном     48.000

          Номинальная pеактивная мощность  Qном     15.777



          Сpедняя активная мощность        Pc       36.000

          Сpедняя pеактивная мощность      Qc       11.833

          Сpедний коэффициент мощности     COS       0.950



          Pасчетная активная мощность      Pp       48.000

          Pасчетная pеактивная мощность    Qp       15.777

          Полная pасчетная мощность        Sp       50.526

          Pасчетный ток                    Ip      0.07677







ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ для РП1 и токоподвода с алюминиевыми жилами:

                  Исходные данные

  Защищаемый потребитель : Группа электроприемников 

  Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) :   174.000

       Коэффициент  использования  группы  ЭП  Ки  :     0.655

       Коэффициент  максимума  группы  ЭП  Км      :     1.263

  Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр  :     0.934



  Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током : 



  Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) :    48.000

  Кратность пускового тока    Iп/Iн        :     7.50

  Коэффициент  мощности      cos fн        :     0.950

  Коэффициент полезного действия ( o.e.)   :     0.900

  Длительность пуска t п ( с )             :     1.50

                  Расчет

           Номинальный ток двигателя Iн =    85.296 A

           Пусковой    ток двигателя Iп =   639.723 A

           Коэффициент спроса группы Кс =     0.827

  Расчетная активная мощность группы Pp =   143.944 кВт

           Расчетный  ток  группы    Ip =   234.155 A

           Пиковый  ток  группы    Iпик =   803.315 A

  - АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -

         Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :

  Тип автомата                              ВА51-35  ВА52-35 *)

  Номинальный ток автомата I ном (А)           250      250

  Номинальный ток расцепителя I ном.р (А)    250.0    250.0

  Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.)            12       12

  Предельная коммутац. способн. I откл (кА)   15.0     30.0

   При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :



  Тип автомата   I ном   I ном.р   I отс / I ном.р   I откл

                           А        А           о.     кА

    ВА51-37       400     250.0          10           25.0

    ВА52-37       400     250.0          10           30.0

    ВА52-39       630     250.0          10           40.0

  *) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется 

     повышенная коммутационная способность.



    ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :

       Наибольший ток к.з. за автоматом

         I к должен быть меньше I откл

  пpедельной коммутационной способности автомата

         15.0 кА - для ВА51-35

         30.0 кА - для ВА52-35



    CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :



  Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) :   255.00

  (Изолированный провод в трубе, алюминиевые жилы, 150.0 мм2)

             I ном.р  <  I доп

Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.

ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ для РП1 и токоподвода с медными жилами:

                  Исходные данные

  Защищаемый потребитель : Группа электроприемников 

  Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) :   174.000

       Коэффициент  использования  группы  ЭП  Ки  :     0.655

       Коэффициент  максимума  группы  ЭП  Км      :     1.263

  Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр  :     0.934



  Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током : 



  Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) :    48.000

  Кратность пускового тока    Iп/Iн        :     7.50

  Коэффициент  мощности      cos fн        :     0.950

  Коэффициент полезного действия ( o.e.)   :     0.900

  Длительность пуска t п ( с )             :     1.50

                  Расчет

           Номинальный ток двигателя Iн =    85.296 A

           Пусковой    ток двигателя Iп =   639.723 A

           Коэффициент спроса группы Кс =     0.827

  Расчетная активная мощность группы Pp =   143.944 кВт

           Расчетный  ток  группы    Ip =   234.155 A

           Пиковый  ток  группы    Iпик =   803.315 A

  - АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -

         Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :

  Тип автомата                              ВА51-35  ВА52-35 *)

  Номинальный ток автомата I ном (А)           250      250

  Номинальный ток расцепителя I ном.р (А)    250.0    250.0

  Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.)            12       12

  Предельная коммутац. способн. I откл (кА)   15.0     30.0

   При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :



  Тип автомата   I ном   I ном.р   I отс / I ном.р   I откл

                           А        А           о.     кА

    ВА51-37       400     250.0          10           25.0

    ВА52-37       400     250.0          10           30.0

    ВА52-39       630     250.0          10           40.0

  *) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется 

     повышенная коммутационная способность.



    ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :

       Наибольший ток к.з. за автоматом

         I к должен быть меньше I откл

  пpедельной коммутационной способности автомата

         15.0 кА - для ВА51-35

         30.0 кА - для ВА52-35



    CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :



  Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) :   255.00

  (Изолированный провод в трубе, медные жилы, 150.0 мм2)

             I ном.р  <  I доп

Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.

Выбор автоматических воздушных выключателей от РП1 до электропечи сопротивления и токоподвода с алюминиевыми жилами:



                             Исходные данные



  Защищаемый потребитель : Электропечи сопротивления 

  Расчетный   ток   потребителя   Iр  (А)  :   76.770

  Пиковый    ток   потребителя  Iпик  (А)  :  115.160

  Длительность  пикового  тока  Тпик  (с)  :    4.000



  - АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -



         Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :



  Тип автомата                              ВА51-31  ВА52-31 *)

  Номинальный ток автомата I ном (А)           100      100

  Номинальный ток расцепителя I ном.р (А)     80.0     80.0

  Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.)             3        3

  Предельная коммутац. способн. I откл (кА)    7.0     25.0



   При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :



  Тип автомата   I ном   I ном.р   I отс / I ном.р   I откл

                           А        А           о.е.    кА

    ВА51-33       160      80.0          10           12.5

    ВА52-33       160      80.0          10           28.0

    ВА51-35       250      80.0          12           15.0

    ВА52-35       250      80.0          12           30.0



  *) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется 

     повышенная коммутационная способность.



    ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :



      Наибольший ток к.з. за автоматом

         I к должен быть меньше I откл

  пpедельной коммутационной способности автомата

          7.0 кА - для ВА51-31

          25.0 кА - для ВА52-31



    CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :



  Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) :    95.00

  (Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол.,  35.0 мм2)

              I ном.р  <  I доп

  Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.













Выбор автоматических воздушных выключателей от РП1 до электропечи сопротивления и токоподвода с мед.......................