Электрические и электронные аппараты
 Скачать 279.16 Kb.
|
|
С  анкт-Петербургскийполитехнический университет Петра Великого Институт Энергетики Кафедра Электротехники и электроэнергетики РАСЧЁТНАЯ РАБОТА Выбор основного оборудования для защиты оборудования по дисциплине «Электрические и электронные аппараты» Выполнил Студент группы 3231302/70601 Копосов А. Р. Руководитель: Бельский Р. А. «___» __________ 2020 г. Санкт-Петербург 2020 г. ОглавлениеI.1. Выбор контактора и магнитного пускателя для управления и защиты двигателя 3 I.2. Выбор автоматических выключателей и предохранителей для защиты двигателей 7 II.1. Выбор низковольтных аппаратов в системах электроснабжения. 12 II.2. Выбор высоковольтных аппаратов в системах электроснабжения 15 Литература 17 I.1. Выбор контактора и магнитного пускателя для управления и защиты двигателяТребуется выбрать магнитный пускатель (контактор) для управления и защиты асинхронного двигателя типа 4А 132 М4 У3, работающего в продолжительном режиме. Схема прямого пуска и защиты приведена на рис.  Рис. 1. Схема пуска и защиты двигателя По типу двигателя из справочной литературы определим его технические параметры:
Определим параметры, по которым производится выбор магнитного пускателя: а) род тока – переменный, частота – 50 Гц; б) номинальное напряжение – 380В, номинальный ток больше чем номинальный ток двигателя. в) согласно схеме включения двигателя (рис. 1) аппарат должен иметь не менее трех замыкающихся силовых контактов и одного замыкающегося вспомогательного контакта; г) категория применения, аппарат должен работать в одной из категорий применения: АС – 3 или АС – 4 (приложение 1); д) режим работы аппарата – продолжительный с частыми прямыми пусками двигателя. Для выбора аппарата по основным техническим параметрам необходимо произвести предварительные расчеты номинального и пускового токов двигателя. Определим номинальный ток (действующее значение):  Пусковой ток (действующее значение):  Ударный пусковой ток (амплитудное значение):  принимаем Произведем выбор аппарата по основным техническим параметрам. Выбираем магнитный пускатель со встроенным тепловым реле по основным техническим параметрам. Приведенные в приложении 2 табл. 1 типы пускателей подходят под значение номинального тока, однако проверку на возможность работы в категориях АС-3 и АС-4 не прошли. Поэтому выбираем магнитный пускатель КЭАЗ ПМЛ-3100-40А-380AC-УХЛ4-Б Проверим возможность работы выбранного аппарата в категориях применения АС – 3 и АС – 4. Согласно данным из табл. 1 приложения 1 в категории применения АС – 3 магнитный пускатель должен включать в нормальном режиме коммутации ток:  ,а в режиме редких коммутаций:  .Оба условия для пускателя ПМЛ-3100-40А-380AC-УХЛ4-Б выполняются, так как:   Режим редких коммутаций:  Пускатель подходит под категорию АС-3. В категории применения АС – 4 магнитный ПМЛ-3100-40А-380AC-УХЛ4-Б с номинальным рабочем током 18.5 А должен отключать в номинальном режиме коммутации ток:  В режиме редких коммутаций ток:  Пускатель не подходит под категорию АС-4 Поэтому пускатель ПМЛ-3100-40А-380AC-УХЛ4-Б с номинальным током 40 А, предназначен для работы в категории АС – 3. Тепловые реле серии РТЛ, встроены в магнитные пускатели (табл. 1, приложение 2) имеют регулируемое время срабатывания t СР = (4,5 - 9) с, что приемлемо для заданных условий пуска двигателя: 1,5t П < t СР < t П. Для реализации схем пуска двигателя (рис. 1) можно использовать контактор и дополнительное тепловое реле. Выберем контактор МК2 - 30 УЗБ. I.2. Выбор автоматических выключателей и предохранителей для защиты двигателейОпределим по мощности двигателей их номинальные и пусковые токи так же, как в примере I.1. Рассчитаем по выражению (1) номинальные токи вставок предохранителей, защищающие двигатели (рис.2б).  Рис. 2. Участок радиальной схемы цеховой электрической сети (ТП – трансформаторная подстанция; РУ – распределительное устройство; КЛ - кабель; QF1 – QF5 – автоматы; М1 – М4 – двигатели; F1 - F5 – плавкие предохранители) Параметры двигателей: 4A100L4 У3
  4А 112 М4 У3
  4А 132 S4 У3
  4А 112 М4 У3
  Подберем по справочным данным ближайшие к расчетным номинальным токам вставок для предохранителей разных типов: ПР. – 2, ПН. – 2, НПР, НПН и занесем все вышеуказанные расчетные и справочные величины в табл. I.1. Для предохранителя, защищающего кабель, питающий сборку, номинальный ток рассчитаем по выражению (2)  Таблица I.1
Для плавких предохранителей типа НПН на 380 В максимальный номинальный ток 63 А. Выбираем по ближайшему большему значению номинального тока предохранитель типа ПН2-250 (I Н =200 А). Проверяем правильность выбора по условию пуска двух самых крупных двигателей в нормальном режиме  Предохранитель типа ПР-2 условию (3) удовлетворяет. Выберем для защиты той же группы двигателей автоматические выключатели (рис.2а). Расчеты производятся по формулам (4) – (7). Расчетные и справочные данные заносим в таблицу I.2.
Все двигатели имеют номинальные токи менее 63 А, поэтому для их защиты выбираем автомат АП50 – 3МТС I Н = 63 А. Номинальный ток теплового расцепителя принимается ближайший больший номинального тока двигателя с поправкой на окружающую температуру: помещение, где установлены двигатели и автоматы обычное, отапливаемое, с температурой t = 20 °С; завод калибрует автоматы АП50 при температуре +35 °С, поэтому номинальные токи зависимых расцепителей выбираются по уравнению (6):  Ток срабатывания мгновенного расцепителя автомата принимается равным десятикратному току срабатывания теплового расцепителя. Для защиты группы двигателей ток срабатывания независимого расцепителя автомата должен быть отстроен от тока самозапуска всех двигателей:  По справочным данным выбираем независимый автомат ABB Tmax XT2 Номинальный ток зависимого расцепителя  Ток срабатывания независимого расцепителя  II.1. Выбор низковольтных аппаратов в системах электроснабжения.Требуется выбрать автомат для установки на стороне низкого напряжения трансформатора в сети с номинальными параметрами:  Рис. 3. Схемы соединения трансформаторов со сборными шинами низкого напряжения 1. Мощность трансформатора –  Напряжения ВН/НН – 10,5/0,4 кВ Номинальный ток стороны НН  Ток КЗ, отнесенный к стороне НН  Автоматический выключатель:
Плавкий предохранитель:
Рубильник:
2. Мощность трансформатора – Напряжения ВН/НН – 10,5/0,4 кВ Номинальный ток стороны НН  5,5АТок КЗ, отнесенный к стороне НН  Для второго трансформатора подойдут аппараты, подобранные для первого. II.2. Выбор высоковольтных аппаратов в системах электроснабженияВыбрать выключатель, установленный за трансформатором типа ТДН – 40000/110 в сети с номинальным напряжением     Определим номинальный ток на стороне НН:  ,Мощность трехфазного КЗ на выводах НН:  ,Начальное действующее значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ на выводах ВН трансформатора:  ,НН трансформатора:  ,Действующее значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ: ВН трансформатора:  ,НН трансформатора: ,Амплитудное значение полного тока КЗ (ударный ток КЗ): ВН трансформатора:  НН трансформатора: 
Литератураhttp://electronpo.ru/electrodvigateli-4a-4am - Асинхронные двигатели https://spb.el.ru/catalogue/control-systems/14/97 - магнитный пускатель ПМЛ-3100-40А-380AC-УХЛ4-Б https://nva-korenevo.ru/download/catalog/manual/PN2.pdf - Плавкие предохранители ПН-2 номиналы https://eandc.ru/pdf/ustroystva-zashchity/pr2.pdf - Плавкие предохранители ПР-2 https://nva-korenevo.ru/download/catalog/manual/PN2.pdf - общий плавкий предохранитель ПН-2 250 номиналом 200 А 380 В https://www.etm.ru/cat/nn/1205050/ - Выключатель автоматический АП50Б-3МТ-63А-10Iн-400AC-У3 http://www.aksprom.biz/addcontent/img/Catalogs/ABB/Tmax_XT_2013_rasc_23801.pdf - Автомат защиты ABB Tmax https://www.etm.ru/cat/nn/9746224/ - Автоматический выключатель ABB S203 C10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
