Применение электрической энергии в сельском хозяйстве (стр. 2 из 5)

Таблица (4.1)

№п/п	I н.дв., (А)	Марка количества, сечения провода	I доп., (А)	Способпрокладки	ΔU,%
1	17,7	АПВ4х2,5	19	Т∅21	0,8
2	7,9	АПВ4х 2	15	Т∅15	1,6
3	12,1	АПВ4х 2	15	Т∅15	3,2
4	10,5	АПВ4х 2	15	Т∅15	1,3
5	8,5	АПВ4х 2	15	Т∅15	2,7

Выбранное сечение провода электрической сети при проверке по потери напряжения, необходимо исходить из того, чтобы отклонения напряжения для присоединения к этой сети электрических приемников не выходило за пределы допустимого.

ПУЭ допускает следующие приделы отклонения напряжения на зажимах токов приемников:

- для ламп освещения жилых зданий, аварийного освещения и наружного, выполненного светильниками, + -5%.

- для ламп рабочего освещения промышленных предприятий и общественных зданий, а так же прожекторных установок наружного освещения + 5%, -2,5%.

- для электрических двигателей + - 5%, в отдельных случаях для электрических двигателей допускается отклонения выше номинального до + - 10%.

Исходя из допустимых величин отклонения напряжения, можно определить величину допустимой потери напряжения в сети. Она должна быть такой, чтобы отклонения напряжения на зажимах токоприемников не превышали указанных выше значений.

Потеря напряжения в цепи трехфазного тока напряжением до 1000В, небольшой протяженности, выполненной медными или алюминиевыми проводами, может быть определена по упрощенным формулам:

- при нагрузке в конце линии:

ΔU=

(4.2)

- при нагрузках присоединенных по длине линии:

ΔU=

(4.3)

где:

𝜌 – расчетная мощность на участке, (Вт).

𝑙 – длинна участка, (М).

γ – удельная электрическая проводимость провода, (м/Ом · мм²).

U – напряжение сети, (В).

S – сечение провода, (мм²).

Рассчитываем допустимую потерю напряжения для одиночных двигателей при нагрузки в конце линии.

Рассчитываем потерю напряжения для φ = 34,5; 1-го двигателя.

ΔU₁ = 1000 · Р₁ · 𝑙₁/U₁ · φ₁ · S₁ = 1000 · 7,5 · 15/380 · 34,5 · 2,5 = 3,4 В

ΔU₁ = 3,4 · 100/380 = 0,8%

Рассчитываем потерю напряжения для 2-го двигателя.

ΔU₂ = 1000 · Р₂ · 𝑙₂/U₂ · φ₂ · S₂ = 1000 · 4,0 · 20/380 · 34,5 · 2 = 6,1 В

ΔU₂ = 6,1 · 100/380 = 1,6%

Рассчитываем потерю напряжения для 3-го двигателя.

ΔU₃ = 1000 · Р₃ · 𝑙₃/U₃ · φ₃ · S₃ = 1000 · 5,5 · 30/380 · 34,5 · 2 = 12,5 В

ΔU₃ = 12,5 · 100/380 = 3,2%

Рассчитываем потерю напряжения для 4-го двигателя.

ΔU₄ = 1000 · Р₄ · 𝑙₄/U₄ · φ₄ · S₄ = 1000 · 5,5 · 25/380 · 34,5 · 2 = 5,2 В

ΔU₄ = 5,2 · 100/380 = 1,3%

Рассчитываем потерю напряжения для 5-го двигателя.

ΔU₅ = 1000 · Р₅ · 𝑙₅/U₅ · φ₅ · S₅ = 1000 · 4,0 · 35/380 · 34,5 · 2 = 10,6 В

ΔU₅ = 10,6 · 100/380 = 2,7%

4. Расчет и выбор аппаратов защиты (предохранители или автоматы)

Аппарат защиты – предохранитель

Предохранители предназначены для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания и длительных токов перегрузок характеризуются номинальными токами плавкой вставки предохранителей.

Номинальным токам плавки вставки называют ток при котором она должна работать в течении продолжительного времени а номинальным током предохранителя – наибольший из номинальных токов плавок вставок используемых в данном предохранителе. В случаи прохождения через плавкую вставку предохранителя тока превышающего номинальный ток, вставка перегорает и разрывает электрическую цепь, отключая защитный участок от остальной цепи электроустановки. В электроустановках напряжением до 1000В широко перемещаются предохранители типов: ПР2, НПH, ПН2.

Плавкие вставки предохранителей для защиты одиночных двигателей, должны отвечать двум требованиям:

1. Не должны перегорать при запуске двигателя;

2. Обязательно должны перегорать при возникновении короткого замыкания.

Чтобы плавки вставки не перегорали при запуске двигателя, их выбирают по формуле:

I пл.вст. ≥ I н. дв. · Ki/α(5.1)

где:

I н.дв. – номинальный ток двигателя указывается в техническом паспорте, А;

Ki – кратность пускового тока указывается в каталоге;

α - условия запуска двигателя, применяется в зависимости технологичного процесса.

Чтобы не было ложных срабатываний групповой плавки вставки предохранителя необходимо соблюдать два условия:

1. I гр.пл.вст. ≥

(5.2)

2. I гр.пл.вст. ≥

(5.3)

где:

– сумма номинальных токов двигателей, (А);

– сумма номинальных токов двигателя, за исключением двигателя у которого больший пусковой ток в группе, (А);

– пусковой ток двигателя, у которого он больше в группе, (А).

По результатам расчета выбираем ближайшую, большую, стандартную плавкую вставку.

Результаты расчета и выбора плавок вставок заносим в таблицу (5.1).

Таблица (5.1)

№п/п	I н., А	Ki	α	Iрасчет, А	Тип предохранителей	Iпл.вст.,А
1	17,7	7,5	2,5	53,1	ПН2 - 100	60
2	7,9	7,0	2,5	22,12	НПН - 60	25
3	12,1	6,0	2,5	29,4	ПН2 - 100	60
4	10,5	6,0	2,0	31,5	НПН - 60	40
5	8,5	6,0	2,5	20,4	ПН2 - 100	30
I гр.пл.вст.				27,42	ПН2 - 100	30

Производим расчет и выбор плавких вставок предохранителя для каждого двигателя:

Для первого двигателя:

I пл.вст ≥

I пл.вст₁ ≥

;

I пл.вст₁ ≥ 53,1 А

Принимаем I пл.вст₁ = 60А

Тип предохранителя: ПН2 – 100

Для второго двигателя:

I пл.вст₂ ≥

;

I пл.вст₂ ≥ 22,12 А

Принимаем I пл.вст₂ = 25А

Тип предохранителя: НПН – 60

Для третьего двигателя:

I пл.вст₃ ≥

;

I пл.вст₃ ≥ 29,4 А

Принимаем I пл.вст₃ = 30А

Тип предохранителя: ПН2 – 100

Для четвертого двигателя:

I пл.вст₄ ≥

;

I пл.вст₄ ≥ 31,5 А

Принимаем I пл.вст₄ = 40А

Тип предохранителя: НПН – 60

Для пятого двигателя:

I пл.вст₅ ≥

; I пл.вст₅ ≥ 20,4 А

Принимаем I пл.вст₅ = 20А

Тип предохранителя: НП2 – 100

Определяем групповую плавкую вставку предохранителя:

1) I гр.пл.вст. ≥

I н.дв₁ + I н.дв₂ + I н.дв₃ + I н.дв₄ + I н.дв₅ = 17,7+7,9+12,1+10,5+8,5 = 56,7 (А)

2) I гр.пл.вст. ≥

I пуск₁ = I Н.ДВ₁ · α₁ = 17,7 · 2,5 = 44,25 А

I пуск₂ = I Н.ДВ₂ · α₂ = 7,9 · 2,5 = 19,75 А

I пуск₃ = I Н.ДВ₃ · α₃ = 12,1 · 2,5 = 30,25 А

I пуск₄ = I Н.ДВ₄ · α₄ = 10,5 · 2,0 = 21 А

I пуск₅ = I Н.ДВ₅ · α₅ = 8,5 · 2,5 = 21,25 А

I гр.пл.вст. ≥

³ = 27,42 А

Принимаем I гр.пл.вст. = 30 А

Тип предохранителя ПН2 – 100

5. Проверка эффективности защиты

Стандартная плавка вставка проверяется на эффективность защиты.

Защита будет эффективна если:

I к.з. ≥ 3 I пл.вст. (6.1)

а для пожароопасных помещений:

I к.з. ≥ 4 I пл.вст. (6.2)

I к.з. =

(6.3)

где:

I к.з.- ток короткого замыкания, (А);

.- фазное напряжение в сети, (В);

. – сопротивление петли "фаза - ноль", (Ом).

Пусть сопротивление "фаза - ноль" имеет следующие значения:

Rn₁ = 0,5 (Ом);

Rn₂= 1,1 (Ом);

Rn₃ = 1,5 (Ом);

Rn₄ = 1,1 (Ом);

Rn₅ = 1,0 (Ом);

Rобщ. = 0,5 (Ом)

Вычисляем токи однофазных коротких замыканий:

I к.з.1 =

= = 440 А

I к.з.2 =

= = 220 А