ЭСН и ЭО механического цеха тяжелого машиностроения.. курсач 1. Курсовой проект по мдк 04. 01 Проектирование электрических сетей
 Скачать 1.12 Mb.
|
|
2.3.1 Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств. Виды защитной аппаратуры При эксплуатации электросетей длительные перегрузки проводов и кабелей, короткие замыкания, вызывают повышение температуры токопрово дящих жил больше допустимой. Это приводит к преждевременному износу их изоляции, следствием чего может быть пожар, взрыв во взрывоопасных помещениях, поражение персонала. Для предотвращения этого линия электроснабжения имеет аппарат защиты, отключающий поврежденный участок. Аппаратами защиты являются: автоматические выключатели, предохранители с плавкими вставками (плавкие предохранители) и тепловые реле, встраиваемые в магнитные пускатели.  Плавкий предохранитель - это коммутационный аппарат, который вследствие расплавления одного или более специально спроектированных и калиброванных элементов размыкает цепь, в которую он включен, и отключает ток, когда он превышает заданную величину в течение достаточного времени. Предохранители с плавкими вставками являются наиболее простыми и дешевыми аппаратами защиты, требующими малой затраты материалов на изготовление. Основное их назначение – защита от токов КЗ. Плавкие предохранители наряду с простотой устройства и малой стоимостью имеют ряд существенных недостатков: - не могут защищать линию от перегрузки, так как допускают длительную перегрузку до момента плавления; - не всегда обеспечивают избирательную защиту в сети вследствие разброса их характеристик; - при КЗ в трехфазной линии возможно перегорание одного из трех предохранителей и линия остается в работе на двух фазах. 21 БР.44.03.04.636.2017 Автоматический выключатель - это механический коммутационный аппарат, способный включать, пропускать и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, выдерживать в течение заданного времени и автоматически отключать токи в аномальном состоянии цепи, то есть автоматические выключатели – это аппараты защиты, срабатывающие при перегрузках и токах КЗ в защищаемой линии. Чувствительными элементами автоматических выключателей являются расцепители. В общем виде расцепитель - это устройство, механически связанное с автоматическим выключателем (или встроенное в него), которое освобождает удерживающее устройство в механизме автоматического выключателя и вызывает автоматическое срабатывание выключателя. Тепловые срабатывают при перегрузках, электромагнитные – при КЗ, полупроводниковые – как при перегрузках, так и при КЗ.  На основании всего изложенного в выпускной квалификационной работе принимаем решение: для защиты электроприемников цеха применить предохранители с плавкими вставками, для защиты шинопроводов и секционного оборудования ТП – автоматические выключателиРасчет и выбор предохранителей В сетях напряжением до 1кВ широко распространены предохранители типов ПР-2, ПН-2, НПН. ПР-2 – предохранитель трубчатый, разборный, с закрытым фибровым корпусом без наполнения. Гашение дуги в среде газа, выделяемого фиброй при высокой температуре. Разрывная способность небольшая. ПН-2 – предохранитель насыпной разборный, заполнен кварцевым пес ком, который способствует гашению дуги. НПН – предохранитель насыпной неразборный, аналогичен по своим характеристикам ПН-2. В промышленности широкое применение нашли предохранители типа ПН-2, и, исходя из этого, в выпускной квалификационной работе для защиты электроприемников цеха принимаем к установке предохранители данного типа. Расчет и выбор предохранителей производится по току его плавкой вставки [17, стр. 43]. Для линии без электродвигателей (ЭД) вс дл I ≥ I , (22) где Iвс – ток плавкой вставки, А; Iдл – длительный ток в линии, А. Для линии с ЭД Iвс=  (22) где Iп – пусковой ток ЭД, А; α – коэффициент тяжести пуска. α = 1,6 – для линии с ЭД и тяжелым пуском, α = 2,5 – для линии с ЭД и легким пуском. Пусковой ток ЭД In=Kn*Iн.д (23) где Кп – коэффициент кратности пускового тока ЭД; Iн.д – номинальный ток ЭД, А. Коэффициент кратности пускового тока принимается равным: Кп = 5…7 – для асинхронных ЭД; Кп = 2…3 – для синхронных ЭД и машин постоянного тока. Номинальный ток ЭД: Iн.д =  где Рд – мощность ЭД, кВт Uн.д – номинальное напряжение ЭД, кВ. Для линии к сварочному аппарату I вс ≥ 1,2 ⋅ I св ⋅ ПВ , (26) где Iсв – ток сварочного аппарата, А; ПВ – продолжительность включения, %. Для линии к распределительным устройствам (распределительным пунктам или шинопроводам) Iвс  (24)где Iп – пусковой ток наибольшего по мощности ЭД в группе электро приемников, А; Iдл – длительный ток в остальных линиях, А. Исходя из расчета тока плавких вставок выбираются предохранители  Iн.п  Iв.сгде Iн.п – номинальный ток предохранителя, А. Выбранные предохранители проверяются по селективности срабатывания защиты и надежности. Селективность характеризуется предельным током. Предельный ток селективности - это предельное значение тока, ниже которого при наличии двух последовательно соединенных аппаратов защиты от сверхтоков аппарат со стороны нагрузки успевает завершить процесс отключения до того, как его начнет второй аппарат, установленный со стороны питания. Проверка на надежность в режиме КЗ: Iкз=3* Iн.п (25) где Iкз – ток КЗ в защищаемой линии, А. Произведем расчет по формулам (22…28) и выполним выбор предохранителей для схемы, представленной на рисунке 2 по справочному пособию В.П. Шеховцова [18, стр. 48, табл. 2.4]. Данные сведем в таблицу 4.  
 
Расчет и выбор автоматических выключателей Автоматические выключатели являются наиболее совершенными аппаратами защиты, надежными, срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой линии. Наиболее современными автоматическими выключателями являются выключатели серии «ВА». Они предназначены для замены устаревших А37, АЕ, АВМ, «Электрон» и имеют уменьшенные габариты, более совершенные конструктивные узлы и элементы. В связи с выше изложенным, в выпускной квалификационной работе принимаем к установке автоматические выключатели серии ВА88. Данные автоматические выключатели предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при КЗ, перегрузках, недопустимых снижениях напряжения в трехфазных электрических сетях переменного тока напряжением 400В и частотой 50Гц. Для выбора автоматического выключателя нужно знать ток в линии, где он установлен. В выпускной квалификационной работе автоматические выключатели установлены для защиты секционного оборудования ТП, защиты шинопроводов и компенсирующего устройства (см. рисунок 2). Ток сразу после трансформатора IТ= (26)где SТ – номинальная мощность трансформатора, кВА; UН.Т – номинальное напряжение трансформатора, кВ. Принимается UН.Т = 0,4кВ. Ток в линии к распределительному устройству (РУ) (РП или шинопро воду): Выбор автоматических выключателей производится по тепловому и электромагнитному расцепителям. По тепловому расцепителю автоматические выключатели выбираются согласно условиям [17, стр. 42]: Uн.а ≥ Uс ,  н а н р I I . ≥ . , н р м I ≥ 1,1⋅ I . , где Uн.а – номинальное напряжение автомата, В; Uс – номинальное напряжение сети, В; Iн.а – номинальный ток автомата, А; Iн.р – номинальный ток расцепителя, А; Iм – максимальный ток в линии, А. По электромагнитному расцепителю автоматические выключатели выбираются согласно току отсечки о пик I ≥ ⋅ I , (27) где Iпик. – пиковый ток, А. где Iп.нб – пусковой ток наибольшего по мощности ЭД, А; Iм – максимальный ток на группу, А; Iн.нб – номинальный ток наибольшего в группе ЭД, А. При выборе автоматических выключателей, устанавливаемых в линиях с КУ, должно выполняться условий Произведем расчет по формулам. Результаты расчета и выбор автоматических выключателей по каталогу ИЭК  Таблица 5 – Выбор автоматических выключателей
 Рисунок 3 – Выбор автоматических выключателей |