ЭА ргр. Электрические аппараты ргр1. Алматинский университет энергетики и связи э лектроэнергетический факультет

• Название: Алматинский университет энергетики и связи э лектроэнергетический факультет
• Анкор: ЭА ргр
• Дата: 15.10.2021
• Размер: 232.45 Kb.
• Имя файла: Электрические аппараты ргр1.docx
• Тип: Реферат; #248523

Алматинский университет энергетики и связи

Электроэнергетический факультет
Кафедра «Электроснабжение
промышленных предприятий»
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

по дисциплине: « Электрические аппараты»


Специальность: 5В0718 – Электроэнергетика

Выполнил: Молдагазы А.Е

Группа: Эк-12-2
№ зачетной книжки: 124352

Приняла: доц. Манапова Г.Д

Алматы 2014

Содержание

1. 
   Введение…………………………………………………………………….3
   
2. 
   Задание №1……………………………..…………………………………………….4
   
3. 
   Задание №2………………………………………..………………………………...10
   
4. 
   Выводы……………………………………………………………….........15
   
5. 
   Список литературы……………………………………………………….16
   

Введение
Работа предназначена для закрепления нами пройденных теоретических разделов дисциплины.

Данная расчетно-графическая работа состоит из двух заданий.

В расчетно-графической работе выполняются расчеты по выбору предохранителей и автоматических воздушных выключателей в распределительных сетях промышленного предприятия напряжением до 1000 В, а также магнитные пускатели проводов к ним и шкафы.

Задание №1
1.1. Выбрать предохранители для защиты электродвигателей силового пункта СП (рисунок 1)

1.2. Выбрать сечения проводов, питающих электродвигатели.

1.3. Для линии, питающей СП, выбрать предохранитель.

1.4. Силовой брони­рованный трехжильный кабель с алюминиевыми жилами и бумажной изо­ляцией. Температура окружающей среды 25 °С.

Особые условия:

- Помещение невзрывоопасное и непожароопасное;

-предохранители защищают двигатели и линии только от токов короткого замыкания;

Технические характеристики двигателей приведены в таблице 1


Рисунок 1
Таблица 1 – Технические данные асинхронных двигателей

Номер асинхронного двигателя	Рном, кВт	Сos	К.П.Д.	Кратность пускового тока	Режим пуска
АД1	27	0,7	0,9	6,5	Тяжелый
АД2	25	0,6	0,94	6,5	Легкий
АД3	4	0,6	0,96	6	Средний
АД4	9	0,55	0,94	6,5	Средний
АД5	5	0,65	0,99	7,5	Тяжелый

Решение

1. 
   Выбор предохранителей
   

Найдем расчетные токи для асинхронных двигателей

(1)


П усковые токи

Расчетные токи плавких вставок

<sub>(2)

Где α – коэффициент пуска, который зависит от режима пуска электродвигателя;

α =1,6 – тяжелый пуск;

α =2 – средний пуск;

α =2,5 – легкий пуск.

Если предохранитель состоит в линии, питающей несколько двигателей, расчетный ток плавкой вставки находится по формуле

(3)

Находим расчетные токи плавких вставок:





Для предохранителя защищающего двигатели АД3, АД4, АД5, расчетный ток плавкой вставки находится по формуле (3):</sub>



Условия выбора предохранителей:

а) I_расч I_н.пред

б) I_{расч.пл.вст} I_{ном.пл.вст.
Если предохранитель состоит в линии, питающей несколько двигателей, вместо расчетного тока одного двигателя, используется сумма расчетных токов всех двигателей в этой линии.}
Таблица 2 – Данные предохранителей

№	Расчет-ный ток, А	расчетный ток плавкой вставки, А	Тип предохра-нителя	Номиналь-ный ток А	Номинальный ток плавкой вставки, А
АД 1	65,1	264,5	ПН2-400	400	300
АД 2	67,4	175,24	ПН2-250	250	200
АД3, АД4, АД5	48,4	96,8	ПН2-100	100	100

Примечание: ПН2-400/300:

2-серия предохранителя;

400-номинальный ток предохранителя;

300-номинальный ток плавкой вставки.
Проверим выполняемость условий:

Для АД1:

а) I_расч I_н.пред а) 65,1 А 400 А

б) I_{расч.пл.вст} I_{ном.пл.вст.} б) 264,5 А 315 А

Для АД2:

а) I_расч I_н.пред а) 67,4 А 250 А

б) I_{расч.пл.вст} I_{ном.пл.вст.} б) 175,24 А 200 А

_{Для АД3, АД4, АД5:}

а) ΣI_расч I_н.пред а) 48,4 А 100А

б) I_{расч.пл.вст} I_{ном.пл.вст} б) 96,8 А 100 А

Выбор магнитного пускателя

Выбор магнитного пускателя производится по следующим условиям:

I_{ном.пуск} ≥ I_расч,
I_{НОМ.ПУСК} – номинальный ток пускателя, А;

I_расч – рабочий ток нагрузки, А.

№	Iрасч, А	Магнитный пускатель	Iном.пуск,А
АД1	65,1	ПМ12-100110	100
АД2	67,4	ПМ12-100110	100
АД3	10,6	ПМ12-025120	25
АД4	26,4	ПМ12-040120	40
АД5	11,8	ПМ12-025120	25

Проверим выполняемость условий:

Для АД1:

I_{ном.пуск} ≥ I_расч,

100≥65,1

Для АД2:

I_{ном.пуск} ≥ I_расч,

100≥67,4

Для АД3;

I_{ном.пуск} ≥ I_расч,

25≥10,6

Для АД4:

I_{ном.пуск} ≥ I_расч,

40≥26,4

Для АД5:

I_{ном.пуск} ≥ I_расч,

25≥11,8

Примечание: ПМ12-100110:

12-серия магнитопускателя;

100-номинальный ток магнитопускателя;

2-магнитопускатель с тепловым реле нереверсивный;

1,2-степень защиты IP54 без кнопок/с кнопками управления.

2. 
   Выбор проводов
   

Выбор проводов производится по следующим условиям:
а) I_{доп.пров} ≥ I_расч

б) I_{доп.пров} ≥ К_з∙I_з
Где К₃=0,33 – – коэффициент защиты для предохранителей при кз.

I_з= I_{ном.пл.вст}

Для группы двигателей используется сумма их расчетных токов.




Таблица 3 – Данные проводов

№	Iрасч, А	Марка проводов	Iдоп.пров,А	Кз*Iз, А
АД 1	65,1	АПВ (3×50)	130	103,95
АД 2	67,4	АПВ (3×25)	80	66
АД3 АД4 АД5	48,8	АПВ (3×16)	60	33
АД4; АД5	38,2	АПВ (3×8)	40	33
АД5	11,8	АПВ (3×8)	40	33

Проверим выполняемость условий:

Для АД1:

а) I_{доп.пров}≥ I_расч а) 130 А ≥ 65,1 А

б) I_{доп.пров}≥ К_з∙I_з. б) 130 А ≥ 0.33 315=103,95 А

Для АД2:

а) I_{доп.пров}≥ I_расч а) 80 А≥ 67,4 А

б) I_{доп.пров}≥ К_з∙I_з б) 80 А ≥0.33 200=66 А

_{Для АД3, АД4, АД5:}

а) I_{доп.пров}≥ I_расч а) 60 А≥ 48.8 А

б) I_{доп.пров}≥ К_з∙I_з. б) 60 А ≥ 0.33 100=33 А

Для АД4, АД5:

а) I_{доп.пров}≥ I_расч а) 40 А≥ 38,2 А

б) I_{доп.пров}≥ К_з∙I_з. б) 40 А ≥ 0.33 100=33 А

Для АД5:

а) I_{доп.пров}≥ I_расч а) 40 А≥ 11.8 А

б) I_{доп.пров}≥ К_з∙I_з. б) 40 А ≥ 0.33 100=33 А

2. 
   Выбрать предохранитель для линии, питающей СП:
   

Условия выбора предохранителей:

Расчет тока плавкой вставки предохранителя выбирается по условию селективности:



а) ΣI_расч I_н.пред

б) ΣI_{расч.пл.вст} I_{ном.пл.вст.}

ΣI_расч=I_расч1+I_расч2+I_расч3+I_расч4+I_расч5=181,3 А;
а) 181,3 А 630 А;

б) 592.44А 630 А;
Таблица 4 – Данные предохранителя линии, питающей СП

Расчетный ток, А	расчетный ток плавкой вставки, А	Тип предохранителя	Номинальный ток А	Номинальный ток плавкой вставки, А
181,4	592.44	ПН2-630/630	630	630

2. 
   Выбрать кабель для линии, питающей СП:
   

Выбор кабеля производится по следующим условиям:

а) I_{доп.каб}≥ ΣI_расч

б) I_{доп.каб}≥ К_з∙ΣI_з

Где К₃=0,33 – коэффициент защиты для предохранителей к.з

I_з=I_{ном.пл.вст П4}=630 А

а) 220 А ≥ 181,3 А

б) 220 А ≥ 0,33х630=207,9 А
Таблица 4 – Данные кабеля для линии, питающей СП

Iрасч, А	Марка кабеля	Iдоп.каб,А	Кз*Iз, А
181,3	ААБГ (3х120)	220	207,9

Выбор распределительного шкафа
Выбор шкафа производится по следующему условию:

I_ном.шк≥ ΣI_расч

Выбираем шкаф СПМ99-1-21У3, I_ном.шк=250 А;

250 А ≥ 181,3 А.

Строение шкафа предусматривает наличие пяти ответвлений, что является благоприятным фактором, т.к. имеется резерв (2 ответвления) для подключения дополнительных линий при авариях или ремонтных работах.

Примечание: СПМ99-1-21У3:

99-номер схемы;

1-напольное исполнение;

21-степень защиты IP65;

У3- СП эксплуатируется в районах с умеренным климатом и с категорией размещения 3 (в закрытых помещениях с естественной вентиляцией).
Задание №2
От главного распределительного щита ГРЩ получает питание сило­вой пункт СП с автоматическими выключателями, к каждому из которых подключены асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором

Технические данные электродвигателей приведены в таблице 1.

Требуется:

2.1. Выбрать автоматические выключатели

2.2. Выбрать сечения проводов и питающего кабеля по условиям нагрева и соответствия токам расцепителей.


Рисунок 2
2.1. Выбрать автоматические выключатели

Выбор автоматических выключателей производится по следующим условиям:

а) I_{ном.авт} ≥ I_расч

б) I_{ном.расц} ≥ I_расч

в) I_{сраб.расц} ≥1,25·I_{пуск
Если автоматически выключатель состоит в линии, питающей несколько двигателей, вместо расчетного и пускового токов одного двигателя, используется, соответственно, сумма расчетных и пусковых токов всех двигателей в этой линии.}

I_пуск
Таблица 6 – Данные автоматических выключателей

№	Расчет-ный ток, А	1,25·Iпуск, А	Тип автоматичес-кого выключателя	Номиналь-ный ток А	Номиналь-ный ток расцепителя, А	Ток срабатывания расцепителя Iсраб.расц, А	K
АД1	65,1	529	ВА51-35 340010	100	80	560	7
АД2	67,4	547,6	ВА51-35 340010	100	80	560	7
АД3	10,6	79,5	ВА51-35 340010	25	16	112	7
АД4 АД5	38,2	229,25	ВА51-35 340010	100	40	280	7

№	Расчет-ный ток, А	1,25·Iпускmax, А	Тип автомати- ческого выключателя	Номи- нальный ток, А	Номиналь-ный ток расцепителя, А	Ток срабатывания расцепителя Iсраб.расц , А	K
СП	181,3	685	ВА51-35 340010	250	200	800	4

Проверим выполняемость условий:

Для АД1:

а) I_{ном.авт} ≥ I_расч а) 100 А ≥ 65,1 А

б) I_{ном.расц} ≥ I_расч б) 80 А ≥ 65,1 А

в) I_{сраб.расц} ≥1,25·I_пуск в) 560 А ≥ 529 А

Для АД2:

а) I_{ном.авт} ≥ I_расч а) 100 А ≥ 67,4 А

б) I_{ном.расц} ≥ I_расч б) 80 А ≥ 67,4 А

в) I_{сраб.расц} ≥1,25·I_пуск в) 560 А ≥ 547,6 А

_{Для АД3:}

а) I_{ном.авт} ≥ I_расч а) 25 А ≥ 10,6 А

б) I_{ном.расц} ≥ I_расч б) 16 А ≥ 10,6 А

в) I_{сраб.расц} ≥1,25·I_пуск в) 112 А ≥ 79,5 А

_{Для АД4, АД5:}

а) I_{ном.авт} ≥ ΣI_расч а) 100 А ≥ 38,2 А

б) I_{ном.расц} ≥ ΣI_расч б) 40 А ≥ 38,2 А

в) I_{сраб.расц} ≥1,25·I_пуск в) 280 А ≥ 229,25 А

Для СП:

I_пуск=I_{пуск.наиб}+∑I_раб – I_р2 = 548
а) I_{ном.авт} ≥ ΣI_расч а) 250 А ≥ 181,3 А

б) I_{ном.расц} ≥ ΣI_расч б) 200 А ≥ 181,3 А

в) I_{сраб.расц} ≥1,25· I_пуск в) 800 А ≥ 1,25·548=685А
Примечание: ВА-5135 340010:

5135-серия автомата;

3-трехполюсный автомат с расцепителеми;

4-автомат с тепловым и электромагнитным расцепителем;

00-без дополнительных сборочных единиц;

1-стационарное исполнение, локальное управление автомата производится с помощью рукоятки на корпусе;

0-без дополнительных единиц.
Выбор магнитного пускателя

Выбор магнитного пускателя производится по следующим условиям:

I_{ном.пуск} ≥ I_расч,

I_{НОМ.ПУСК} – номинальный ток пускателя, А;

I_расч – рабочий ток нагрузки, А.

№	Iрасч, А	Магнитный пускатель	Iном.пуск,А
АД1	65,1	ПМ12-100110	100
АД2	67,4	ПМ12-100110	100
АД3	10,6	ПМ12-025120	25
АД4	26,4	ПМ12-040120	40
АД5	11,8	ПМ12-025120	25

Проверим выполняемость условий:

Для АД1:

I_{ном.пуск} ≥ I_расч,

100≥65,1

Для АД2:

I_{ном.пуск} ≥ I_расч,

100≥67,4

Для АД3;

I_{ном.пуск} ≥ I_расч,

25≥10,6

Для АД4:

I_{ном.пуск} ≥ I_расч,

40≥26,4

Для АД5:

I_{ном.пуск} ≥ I_расч,

25≥11,8

Примечание: ПМ12-100110:

12-серия магнитопускателя;

100-номинальный ток магнитопускателя;

2-магнитопускатель с тепловым реле нереверсивный;

1,2-степень защиты IP54 без кнопок/с кнопками управления.
2.2. Выбор проводов

Выбор проводов производится по следующим условиям:

а) I_{доп.пров} ≥ I_расч

б) I_{доп.пров} ≥ К_з∙I_з
Примечание: коэффициент защиты для автомата ВА-5135 340010 К₃=0,22, т. к. расцепитель независимый.

I_з= I_{ном.расц}

Для группы двигателей используется сумма их расчетных токов.

Таблица 7 – Данные проводов

№	Iрасч, А	Марка проводов	Iдоп.пров,А	Кз*Iз, А
АД 1	65,1	АПВ-(3×25)	80	17,6
АД 2	67,4	АПВ-(3×25)	80	17,6
АД3	10,6	АПВ-(3×2)	18	5,5
АД4, АД5	38,2	АПВ-(3×8)	40	13,86
АД5	11,8	АПВ-(3×2)	18	13,86

2.3 Выбор кабеля

Выбор кабеля производится по следующим условиям:

а) I_{доп.каб}≥ ΣI_расч

б) I_{доп.каб}≥ К_з∙ΣI_з

Примечание: коэффициент защиты для автомата ВА-5135 340010 К₃=0,22, т. к. расцепитель независимый.
ΣI_расч= 65,1+67,4+10,6+26,4+11,8=181,3 А

ΣI_з=ΣI_{ном.расц}=200 А

а) 220 А ≥ 181,3 А

б) 220 А ≥ 0.22 200=44 А

Таблица 8 – Данные кабеля для линии, питающей СП

Iрасч, А	Марка кабеля	Iдоп.пров,А	Кз*Iз, А
181,3	ААБГ (3х120)	220	44

2.4 Выбор распределительного шкафа

Выбор шкафа производится по следующему условию:

I_ном.шк≥ ΣI_расч

Выбираем шкаф СПМ99-1-21У3, I_ном.шк=250 А;

250 А ≥ 181,3 А.

Строение шкафа предусматривает наличие пяти ответвлений, что является благоприятным фактором, т.к. имеется резерв (1 ответвление) для подключения дополнительных линий при авариях или ремонтных работах.

Примечание: СПМ99-1-21У3:

99-номер схемы;

1-напольное исполнение;

21-степень защиты IP65;

У3- СП эксплуатируется в районах с умеренным климатом и с категорией размещения 3 (в закрытых помещениях с естественной вентиляцией).

Выводы
Выполняя данную расчетно-графическую работу, мы изучили назначения, принцип действия, области применения электрических аппаратов, состоящих из коммутационных аппаратов распределения энергии и аппаратов управления приемниками электрической энергии. Ознакомились с условиями выбора предохранителей, проводов, кабелей, автоматических выключателей.

Список литературы

1. 
   Л.А. Родштейн, Электрические аппараты низкого напряжения. - 1989, Энергия.- 368 с.
   
2. 
   Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования.-М.: Энергоатомиздат,1989.– 608 с.
   
3. 
   Электрooборудование распределительных устройств напряжением до и выше 1000 В. Методические указания к выполнению
   

расчетно-графической работы для студентов всех формы обучения специальности 050718-Электроэнергетика. Алматы, 2006.-16 с.