Методические указания к курсовому проектированию по курсу Проектирование систем электрификации идипломному проектированию по курсу
 Скачать 3.43 Mb.
|
|
. 2) оператор нажимает самовозвратную кнопку SB 2 «пуск вперед», замыкая контакты SB 2.1 цепи управления магнитного пускателя KM 1, обеспечивающего включение электродвигателя М вперед; одновременно размыкаются контакты SB 2.2 цепи управления магнитным пускателем KM 2 «пуск назад», исключая его несанкционированное срабатывание одновременно с магнитным пускателем KM 1 «пуск вперед»; 3) по цепи управления: фаза С, плавкая вставка FU3, замкнутые оператором контакты выключателя цепей управления SA1, плавкая вставка цепей управления FU4, нормально замкнутые контакты кнопки SB 1 «стоп», нормально замкнутые исполнительные контакты тепловых реле KK1 , KK2, замкнутые оператором контакты SB 2.1 цепи управления магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед», нормально замкнутые контакты не нажатой самовозвратоной кнопки управления SB 3.2 «пуск назад» (в цепи управления магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед», исключающие возможность одновременной попытки пуска двигателя «впереде» при работе его «назад»), нормально замкнутые контакты KM 2.3 магнитного пускателя KM 2 «пуск назад» (исключающие возможность одновременной попытке пуска двигателя «вперед» при работе его «назад»), катушка магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед», нулевой провод сети (нейтраль) N начинает течь электрический ток; 4) протекая по катушке магнитного пускателя KM 1 электрический ток создает магнитный поток, притягивающий к неподвижной части ферромагнитного сердечника магнитного пускателя подвижную ее часть и связанные с ней подвижные силовые контакты и контакты цепей управления, производя необходимые переключения в соответствии с алгоритмом цепей управления и силовых цепей, замыкая разрыв между участками фаз силовых цепей А1 – А2, В1 – В2, С1 – С2 силовыми контактами KM 1.2; 5) по силовым цепям А – А3, В – В2, С – С3 течет электрический ток, включая электродвигатель М «вперед»; 6) одновременно срабатывают блокировочные контакты KM 1.1 цепи управления магнитного пускателя KM 1, «закорачивая» замкнутые оператором контакты SB 2.1 цепи управления магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед»; схема управления «запомнила» команду оператора и теперь оператор может прекратить осуществлять нажатие на самовозвратную кнопку SB 2 «пуск вперед»; 7) кроме того, в цепи управления магнитным пускателем KM 2 размыкаются (срабатывают) блокировочные нормально замкнутые контакты KM 1.3 магнитного пускателя KM 1, исключая попытку включения электрической машины для работы в обратном направлении (реверс) и короткое замыкание силовых цепей силовыми контактами KM 2.2, магнитного пускателя KM 2; эту же цель преследует и механическая блокировка (показанная на рисунке 5 пунктирной линией между катушками магнитных пускателей), исключающая перемещение подвижной части ферромагнитной системы магнитного пускателя KM 2 «пуск назад» после срабатывания магнитного пускателя KM 1, обеспечивающего включение электродвигателя М вперед; 8) одновременно цепи управления выполняют функцию нулевой защиты, исключая повторный запуск электрической машины после хотя бы кратковременного исчезновения напряжения в сети или при обрыве фазы С или нейтрали N, так как исчезновение напряжения в цепи управления приведет к «отпусканию» подвижной части ферромагнитной системы магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед», а схему приведет в исходное состояние, которое она имела до пуска двигателя. Для реверсирования электродвигателя необходимо: 1) первоначально нажать кнопку SB 1 «стоп», что приведет с к размыканию нормально замкнутых контактов SB 1 и обесточиванию цепей управления магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед»; исчезновение напряжения в цепи управления приведет к «отпусканию» подвижной части ферромагнитной системы магнитного пускателя и приведение схемы цепей управления в исходное состояние, которое она имела до пуска двигателя, размыканию сивых контактов KM 1.2 магнитного пускателя KM 1, разрыву силовых цепей А1 – А2, В1 – В2, С1 – С2 питания электродвигателя М и к его останову; 2) нажатием на самовозвратную кнопку SB 3 «пуск назад» оператор замыкает контакты SB 3.1 цепи управления магнитного пускателя KM 2, обеспечивающего включение электродвигателя М назад; одновременно размыкаются контакты SB 3.2 цепи управления магнитным пускателем KM 1 «пуск вперед», исключая его несанкционированное срабатывание одновременно с магнитным пускателем KM 2 «пуск назад»; 3) по цепи управления: фаза С, плавкая вставка FU3, замкнутые оператором контакты выключателя цепей управления SA1, плавкая вставка цепей управления FU4, нормально замкнутые контакты кнопки SB 1 «стоп», нормально замкнутые исполнительные контакты тепловых реле KK1, KK2, нормально замкнутые контакты кнопки SB 3.2 «пуск назад» (цепи управления магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед»,исключающие возможность одновременной попытке пуска двигателя «назад» при при необходимости работы «вперед»), замкнутые оператором контакты SB 3.1 цепи управления магнитного пускателя KM 2 «пуск назад», нормально замкнутые контакты KM 1.3 магнитного пускателя KM 1 «пуск впередд» (исключающие возможность одновременной попытке пуска двигателя «назад» при работе его «вперед»), катушка магнитного пускателя KM 2 «пуск назадд», нулевой провод сети (нейтраль) N начинает течь электрический ток; 4) протекая по катушке магнитного пускателя KM 2 электрический ток создает магнитный поток, притягивающий к неподвижной части ферромагнитного сердечника магнитного пускателя подвижную ее часть и связанные с ней подвижные силовые контакты и контакты цепей управления, производя необходимые переключения в соответствии с алгоритмом цепей управления и силовых цепей, замыкая разрыв между участками фаз силовых цепей А1 – С2, В1 – В2, С1 – А2 силовыми контактами KM 2.2; 5) по силовым цепям А – С3, В – В2, С – А3 течет электрический ток, включая электродвигатель М «назад»; 6) одновременно срабатывают блокировочные контакты KM 2.1 цепи управления магнитного пускателя KM 2, «закорачивая» замкнутые оператором контакты SB 3.1 цепи управления магнитного пускателя KM 2 «пуск назад» схема управления «запомнила» команду оператора и последний может «отпустить» самовозвратную кнопку SB 3 «пуск назад»; 7) кроме того, в цепи управления магнитным пускателем KM 1 размыкаются (срабатывают) блокировочные нормально замкнутые контакты KM 2.3 магнитного пускателя KM 2, исключая попытку включения электрической машины для работы в обратном направлении (реверс) и короткое замыкание силовых цепей силовыми контактами KM 1.2 магнитного пускателя KM 1; эту же цель преследует и механическая блокировка (показанная на рисунке 5 пунктирной линией между катушками магнитных пускателей), исключающая перемещение подвижной части ферромагнитной системы «пуск вперед», магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед» после срабатывания магнитного пускателя KM 2 «пуск назад», исключая его несанкционированное срабатывание одновременно с магнитным пускателем KM 2 «пуск назад»; В целях снижения пусковых токов широкое применение нашли электродвигатели с фазным ротором, в том числе в качестве крановых электродвигателей, так как подобные машины позволяют в широких пределах плавно менять число оборотов ротора под нагрузкой. Кроме того, подобные мощные двигатели с питанием от сети напряжением 6 кВ нашли применение в качестве электропривода насосных агрегатов большой производительности: трубопроводов водоснабжения, и тепловых сетей. Схема реверсивного запуска кранового асинхронного электродвигателя с фазным ротором приведена на рисунке 7.6.
Верхняя часть принципиальной электрической схемы до нормально разомкнутых контактов KM1.4, KM 2.4 практически аналогична схеме реверсивного пуска асинхронного электродвигателя (рисунок 7.6). После нажатия оператором кнопки SB2.1 «пуск вперед» или SB3.1 «пуск назад» одновременно с подачей напряжения на зажимы электродвигателя М замыкается один из нормально разомкнутых контактов KM1.4, KM 2.4 и через нормально замкнутые контакты KM 4.3 подается напряжение на катушку реле времени KТ 1 с задержкой срабатывания своих нормально разомкнутых контактов KТ 1. Задержка срабатывания контактов необходима для того, чтобы ротор электродвигателя раскрутился до необходимых оборотов (вместо реле времени может стоять реле числа оборотов ротора). Замыкание контактов реле времени KТ 1 приводит к подаче напряжения на катушку магнитного пускателя KM 3, замыкающего свои нормально разомкнутые контакты KM 3.2 в цепи ротора электродвигателя М, «выводя» (отключая) из цепи ротора машины сопротивления R4–R6, что повышает ток ротора и скорость его вращения. Одновременно магнитный пускатель KM 3 замыкает свои нормально разомкнутые контакты KM 3.1 в цепь питания катушки реле времени KТ 2 с задержкой срабатывания своих нормально разомкнутых контактов KТ 2. По истечении необходимого времени задержки срабатывания (когда ротор электрической машины достигнет необходимого числа оборотов) реле KТ 2 замыкает свои нормально разомкнутые контакты KТ 2 в цепи катушки магнитного пускателя KM 4. Подача напряжения на катушку магнитного пускателя KM 4, приводит к его срабатыванию и замыканию своих нормально разомкнутые контактов KM 4.2 в цепи ротора электродвигателя М, «выводя» (отключая) из цепи ротора машины все сопротивления, что повышает ток ротора и скорость его вращения и выводит электродвигатель на естественную характеристику. Одновременно магнитный пускатель KM 4, замыкая свои нормально разомкнутые контакты KM 4.1 блокирует цепь контактов KТ 2 в цепи катушки магнитного пускателя KM 4 (автоматика «запомнила» команду оператора), а размыкая нормально замкнутые контакты КМ 4.3, исключает возможность срабатывания реле времени КТ 1 и КТ 2 и магнитного пускателя КМ 3. Схема переключения с треугольника на двойную звезду при постоянной мощности на валу машины приведена на рисунке 7.7. .
Электропитание каждой квартиры осуществляется от своего группового щитка. Все электропотребители квартиры, в целях повышения надежности электроснабжения, разбиты на 2 группы. Квартирная проводка запитана от фазы А и нулевого проводаN четырехпроводной трехфазной сети 0,4/0,23 кВ через пакетный выключательS1. (рисунок 7.8). От однофазного счетчика активной электрической энергии PI отходят две линии: осветительная через автоматический выключатель SF1 и розеточная через SF2. К осветительной линии через выключатели S2 и S4 подключены лампы накаливания EL1 и EL5; через переключательS3 – люстра с лампами EL2 … EL4; через выключатель S5 – люстра с лампами EL6 и EL7. От автоматического выключателя SF2 отходит линия к розеткам X1 и X2, заземляющие гнезда которых наглухо подключены к нулевому проводу N.
На схемах подключения обязательно указывают промаркированные вводные и выводные зажимы подключаемых устройств (рисунок 7.9).
Подключение люстры с тремя лампами осуществлено так, чтобы при включении выключателя S1 загоралась лампа EL1, при включении выключателя S2 загорались лампы EL2 и EL3, а при включении обоих выключателей загорались все три лампы. К зажимам 1, 2 и 3 люстры подходят три провода: 1 общий от всех ламп; 2 от лампы EL1 и 3 от ламп EL2 и EL3 (рисунок 7.9). В потолке в месте подвеса люстры имеются три проводника: А1 и А2 от выключателей S1 и S2 и нулевой N от электрической сети. При указанном на схеме (рисунок 7.9) порядке подключения проводов к люстре, схема будет работать в заданном алгоритме. Питание производственного сооружения (рисунок 7.10) осуществляется от трансформаторной подстанции кабелем 11, проложенным в канале 10 до колодца 9 и далее по траншее 8 до группового щита 7, установленного в щитовой (рисунок 7.10). В помещении 1 преобразователей электрической энергии установлены: трансформатор 1 и выпрямитель 2, запитанные по линии 3, идущей от первой панели (секции) щита 7. В производственном помещении 2 установлены электромеханические устройства с электродвигателями (4.1 ... 4.4) и трансформатор 5, запитанные по линиям 12 и 13 от пятой и шестой секций (панели) распределительного щита 7. Питание остальных электропотребителей осуществляется по линиям, проложенным в трубе 14, а затем по линиям 16 и 17 проложенным в трубах под полом на глубине 0,5 м. Многодвигательный привод 6 запитан по линии 17 от второй панели (секции) щита 7. Шинопровод 15, смонтированный на стойках запитан по лини, проложенной в трубе 14 от четвертой панели щитка 7. Пульты 18 и 19 запитаны по линии 17 от третьей панели (секции) щита 7. От трансформатора 5 запитана линия низкого напряжения. По наружному периметру здания имеется контур с заземлителями 21, а по внутреннему периметру ограждающих конструкций здания - заземляющий контур 22. При монтаже линий электропередач пользуются планами и профилями трассы, чертежами переходов через естественные и искусственные преграды: реки, каналы, железнодорожные и автомобильные дороги, линии электропередач и другие сооружения. На планах (рисунок 7.11) показывают ось линии электропередачи с указанием всех углов поворота, мест установки опор, пикетов, протяженность прямых участков, ситуации прилегающей к линии электропередач местности. На профиле трассы (рисунок 7.12) показывают оси опор и положение нижнего провода ЛЭП при наибольшей стреле провеса. Рельеф земной поверхности показывается сплошной линией; буровой профиль, указывающий залегание грунтов - показывают пунктирной линией. Под профилем дают спрямленный план трассы - (абрис или кроки маршрута), под которым помещают данные о типах опор, протяженности пролетов и порядковых номерах опор. Ниже указывают высотные отметки профиля трассы, пикетаж (расстояния между пикетами) и километраж трассы в километрах и сотнях метров. При переходе через естественные или искусственные препятствия: реки, железнодорожные пути, железнодорожную контактную сеть, линии электропередач и связи, вычерчивают профиль линии электропередачи (рисунок 7.13) показывают две опоры по одной с каждой стороны препятствия и нижний провод линии с указанием стрелы провиса провода, вертикальных и горизонтальных габаритов перехода. Простейшим комплектным распределительным устройством открытого типа является мачтовая подстанция (рисунок 7. 14). Подстанция оборудуется на деревянной П – образной (реже железобетонной) опоре 2. Трансформатор 5 устанавливается на высоте 4 – 5 м. на ригелях 3. Сбоку трансформатора монтируется площадка 4 для обслуживания трансформатора. Линия 9 напряжением 10 кВ подключается к трансформаторной подстанции через разъединитель 7 (РЛН – 10) отпайкой 8 и далее через трубчатые разрядники (ПКС) 6 к выводам высокого напряжения трансформатора 5. РУ 04 кВ смонтировано в шкафу 1, расположенного для удобства обслуживания таким образом, чтобы все аппараты были расположены в наиболее благоприятной зоне при работе стоя. В шкафу 1, кроме трансформатора тока расположен выключатель нагрузки (автомат) низкого напряжения трансформатора 5 и выключатели отходящих линий 11. Лестница 11 складывается и запирается. Чтобы посторонние люди не могли проникнуть на площадку обслуживания 4 трансформатора 5 Современные системы управления комплектуются тиристорными бесконтактными пускателями. Принципиальная схема переключения силового тиристора VS1СИЛОВОЙ на постоянном токе приведена на рисунке 7.15.
На переменном токе широкое применение нашел фазоимпульсный способ управления тиристорами. На рисунке 7.16 приведены графики, иллюстрирующие возможные способы переключения тиристора.
1 полупериод регулируемого переменного напряжения; 2 зависимость величины управляющего напряжения переключения тиристора от напряжения на его аноде; 3, 4 положительные постоянные управляющие напряжения разного уровня, подаваемые на управляющий электрод тиристора, для его отпирания; 5, 6 фронты импульсов тока, проходящие через отпертый управляющими напряжениями 3 и 4, поданными на управляющий электрод тиристора (амплитудный способ регулирования момента отпирания тиристора постоянным током); 7, 8 положительные управляющие напряжения переменного тока разной амплитуды, подаваемые на управляющий электрод тиристора, для его отпирания; 9, 10 фронты импульсов тока, проходящие через отпертый управляющими напряжениями 7 и 8, поданными на управляющий электрод тиристора (амплитудный способ регулирования времени отпирания тиристора переменным током); 11, 12 положительные управляющие напряжения переменного тока одинаковой амплитуды, подаваемые на управляющий электрод тиристора со сдвигом по фазе, для его отпирания; 13, 14 фронты импульсов тока, проходящие через отпертый управляющими напряжениями 11 и 2, поданными на управляющий электрод тиристора (фазовый способ регулирования момента (времени) отпирания тиристора переменным током); 15 – строб положительного управляющего импульса, подаваемые на управляющий электрод тиристора со сдвигом по фазе, для его отпирания; 16 фронт импульса тока, проходящий через отпертый управляющим импульсом напряжения 15, поданными на управляющий электрод тиристора (фазо импульсный способ регулирования времени отпирания тиристора). Принципиальная схема квазиэлектронного пускателя и диаграмма его срабатывания при включенных контактах SA приведена на рисунке 7.17. При замыкании контактов SA при положительной полуволне на гнезде А схемы по цепи: гнездо А цепи, катод тиристора VS1, управляющий электрод VS1, замкнутые оператором контакты SA, резистор R, управляющий электрод тиристора VS2, катод VS2, гнездо В цепи. Ток управления, протекает черезкатод VS1 и его управляющий электрод в обратном направлении. Диодные свойства этого р–n перехода незначительны. Положительный потенциал на управляющем электроде тиристора VS2 обеспечивает достижение необходимого значения управляющего тока и «пробой» тиристора и тиристор отпирается. В открытом состоянии тиристор VS2 шунтирует цепь управления, так как в открытом состоянии сопротивление тиристора стремится к нулю и потенциал точки А приближается к потенцалу точки В и ток управления резко падает, так как сопротивление цепи управления значительно больше сопротивления открытого тиристора VS2. Получаем автоматическую отсечку тока управления. Запирание тиристора VS2. происходит при смене полярности зажима А., но теперь под действием управляющего тока открывается тиристор VS1. Момент отпирания тиристора (угол ) зависит величины гасящего сопротивления R и сопротивления нагрузки Z.
Для стабилизации угла отпирания тиристоров управляющий р – n переход каждого из тиристоров шунтирован стабилитроном, гарантирующим отпирание тиристоров только при достижении на управляющих электродах напряжения равного напряженю стабилизации стабилитронов VD1 и VD2, что повышает наджность срабаотывания (отпирания) тиристоров. Принципиальная схема квазиэлектронного пускателя со стабилизацией угла отпирания тиристоров приведена на рисунке 7.18. .
|
FU1FU3
L1 L2 L3 N
L1 L2 L3 N РЕ P1 EL1 S3
+
U В 1
VS1 
U U I IУПРИ
VS1