Проект производства работ на монтаж электрооборудования электрических сетей в токарном цехе
 Скачать 1.46 Mb.
|
|
5.2. Выбор электрических аппаратов защиты Наряду с плавкими предохранителями в установках напряжением до 1 кВ применяются автоматические воздушные выключатели, выпускаемые в одно-, двух- и трехполюсном исполнении, постоянного и переменного тока. Конструктивно автоматические выключатели намного сложнее предохранителей и представляют собой сочетание выключателя и расцепителя. При выборе уставок тока срабатывания автоматических выключателей учитываются различия в характеристиках и погрешности в работе расцепителей выключателей. Существуют следующие требования к выбору автоматических выключателей: - Номинальное напряжение выключателя не должно быть ниже напряжения сети; - Отключающая способность должна быть рассчитана на максимальные токи КЗ, проходящие по защищаемому элементу: - Номинальный ток расцепителя должен быть не меньше наибольшего расчетного тока нагрузки, длительно протекающего по защищаемому элементу. Производим расчет и выбор РП-1, РП2, РП3, РП4, РП5, РП6 и вводных выключателей. Линия Т – ШНН (без ЭД): Определяем ток в линии:  , (44)где  – ток линии после трансформатора, А; – номинальная мощность трансформатора, кВА; – номинальное напряжение трансформатора, кВ; = 242,5 А;Номинальный ток автоматического выключателя должен соответствовать условию: Iн.а. ≥ Iн.р., (45) где Iн.а. – номинальный ток автоматического выключателя, А; Iн.р. – номинальный ток расцепителя, А; Iн.р. ≥ Iт., (46) где Iт. – ток линии после трансформатора, А; Для защиты кабеля Т-ШНН выбираем автоматический выключатель IEK ВА88-35 3P 250A: Iн.а =250 А; Iн.р.=250 А; Iоткл = 35 кА. Линия ШНН-РП1: Iн.а. ≥ Iн.р., (47) где Iн.а. – номинальный ток автоматического выключателя, А; Iн.р. – номинальный ток расцепителя, А; Iн.р. ≥ 1,1*Iм., (48) где Iм. – максимальный ток РУ, А; Iм. = 108,81 А [таблица 2, с.37]; Iн.р. = 1,1*108,81 = 119,6 А; Для защиты кабеля ШНН -РП1 выбираем автоматический выключатель IEK ВА88-32 3P 125A 25KA: Iн.а =125 А; Iн.р.=125 А; Iоткл = 25 кА. Линия РП1 – Токарные вертикальные полуавтоматы с ЧПУ; Рассчитывается ток приемника:  , (49)где  – мощность приемника; – номинальное напряжение приемника; –КПД приемника; – коэффициент мощности приемника; = 101,2 А;Рассчитывается ток уставки теплового расцепителя: Iуст. тр = 1,17 * Iр, (50) где Iуст. тр – ток уставки теплового расцепителя, А; Iр – рабочий ток, А; Iуст. тр = 1,17 * 101,2 = 118,4 А; Номинальный ток теплового расцепителя выбирается исходя из условия: I ном. тр ≥ I уст. тр (51) где I ном. тр – номинальный ток расцепителя, А; I ном. тр = 125 А; Номинальный ток автоматического выключателя выбирается исходя из условия: Iном. авт ≥ Iном. тр (52) где Iном. авт – номинальный ток автоматического выключателя, А; Iном. авт = 125 А; Для защиты кабеля РП1–токарный станок выбираем автоматический выключатель IEK ВА88-32 3P 125A 25KA: Iн.а =125 А; Iн.р.= 125 А; Iоткл = 25 кА. Аналогично выбраны остальные автоматические выключатели для всех остальных цепей распределительных пунктов, результаты показаны в приложении Л. 5.3. Расчет токов короткого замыкания Для составления схемы электроснабжения токарно- вертикальный полуавтоматс ЧПУ № 30. Расчетная схема электроснабжения приведена в приложении М.1. На основании расчетной схемы (рисунок 2) составляем эквивалентную схему замещения (рисунок 3). Схема замещения упрощенная приведена в приложении М.2. - сопротивления трансформатора ТМГ-250/10/0,4 [14, табл. 2.9]: Rт = 9,4 мОм; Xт = 27,2 мОм; Zт = 28,7 мОм; Zт(1) = 312 мОм. - сопротивления автоматических выключателей [14, табл. 2.18]: IEK ВА88-32 3P 250A: RQF1 = 0,35 мОм; XQF1 = 0,45 мОм; ZQF1= 0,5 мОм. IEK ВА88-32 3P 125A 25KA: RQF2 = 1,3 мОм; XQF2 = 1,2 мОм; ZQF2= 1,76 мОм. IEK ВА88-32 3P 125A 25KA: RQF3 = 1,3 мОм; XQF2 = 1,2 мОм; ZQF2= 1,76 мОм - сопротивления линии от IEK ВА88-32 3P 125A 25KA до ШНН, кабель: 4×ВББШВ 4×70 [14, табл. 2.15]: r0л1 =0,265 мОм/м; x0л1 = 0,0612 мОм/м; Rл1 =4 * r0л1 * L1 (53) Rл1 = 4 * 0,265 * 15 = 15,9 мОм X л1 = x0л1 * L1 (54) X л1 = 4 * 0,0612 * 15 = 3,6 мОм Z л1 =  (55)Z л1 =  = 16,3 мОм- сопротивления линии от IEK ВА88-32 3P 125A 25KA до РП 1 , кабель: ВВГ 4×95 [14,табл. 2.15]: r0л1 = 0,195 мОм/м; x0л1 = 0,0602 мОм/м; Rл2 = 0,195 * 30 = 5,9 мОм X л2 = 0,0602 * 30 = 1,8 мОм Z л2 =  = 7 мОм-сопротивления линии от до токарные вертикальные полуавтоматы с ЧПУ № 30, кабель: ВВГ 4×25 [14, табл. 2.15]: r0л2 = 0,74 мОм/м; x0л2 = 0,0662 мОм/м; Rл3 = 0,74 * 10 = 7,4 мОм X л3 = 0,0662 * 10 = 0,662 мОм Z л3 =  = 8 мОмРасчет токов трехфазного короткого замыкания. а) Вычисляем сопротивления до точки короткого замыкания К1 RK = Rт +RQF1 + RL1 (56) RK1 = 9,4 + 0,35 + 15,9 = 25,65 мОм XK1 = Xт +XQF1 + XL1 (57) XK1 = 27,2 + 0,45 + 3,6 = 31,25 мОм ZK1 =  (58)ZK1 =  = 40 мОмб) Вычисляем сопротивления до точки короткого замыкания К2: RK2 = 26,65 + 1,3 + 5,9 = 33,9 мОм XK2 = 31,25 + 1,2 + 1,8 = 34,25 мОм ZK2 =  = 48 мОмв) Вычисляем сопротивления до точки короткого замыкания К3; RK3 = 33,9 + 1,3 + 7,4 = 42,6 мОм XK3 = 34,25 + 1,2 + 0,662 = 36 мОм ZK3 =  = 56 мОмг) Вычисляем токи трехфазного КЗ в точках К1, К2, К3. IК1(3) =  (59)IК1(3) =  = 5,8 кА;IК2(3) =  =  = 4,6 кА;IК3(3) =  =  = 3,9 кА.Расчет токов двухфазного короткого замыкания Произведем расчет токов двухфазного КЗ в точках К1, К2, К3 IК1(2) =  * I К1(3) (60)IК1(2) = *5,8 = 4,9 кА;IК2(2) = * I К2(3) = * 4,6 = 3,9 кА;IК3(2) = * I К3(3) = * 3,9 = 3,3 кА.Расчет токов однофазного короткого замыкания. а) Сопротивление петли «фаза-нуль» в точке К1 1) активное, реактивное и полное сопротивление линии L1 R1L1 = 2 * R1L1 (61) R1L1 = 15,9 * 2 = 31,8 мОм; X1L1 = 2 * X1L1 (62) X1L1 = 3,6 * 2 = 7,2 мОм; (63) Z1L1 =  Z1L1 =  = 32 мОм2)Полное сопротивление в точке К1 ZП1 = ZТ + ZQF1 + Z1L1 (64) ZП1 = 14 + 0,5 + 20 = 34,5 мОм. б) Сопротивление петли «фаза-нуль» в точке К2 1) активное, реактивное и полное сопротивление линии L2 R1L2 = 2 * R1L2 = 5,9 * 2 = 11,8 мОм; X1L2 = 2 * X1L2 = 1,8* 2 = 3,6 мОм; Z1L2 =  =  = 14 мОм2)Полное сопротивление в точке К1 ZП2 = ZП2 + Z1L2 + ZQF2 = 34,5 + 14 + 1,76 = 50,3 мОм. в) Сопротивление петли «фаза-нуль» в точке К3 1) активное, реактивное и полное сопротивление линии L3 R1L3 = 2 * R1L3 = 7,4 * 2 = 14,8 мОм; X1L3 = 2 * X1L3 = 0,662 * 2 = 1,324 мОм; Z1L3 = =  = 15мОм2) полное сопротивление в точке К3 ZП3 = ZП2 + Z1L3 + ZQF3 = 50,3 + 15 + 7,1 = 72,4 мОм. г) Вычисляем токи однофазного КЗ в точках К1, К2, К3 I1К1 =  (65)I1К1 =  = 1,6 кА;I1К2 =  =  = 1,4 кА;I1К3 =  =  = 1,2 кА.Расчет ударных токов короткого замыкания. Для расчета ударных токов КЗ необходимо определить ударные коэффициенты. Согласно пособию В.П. Шеховцова [17], ударные коэффициенты определяются по графику [17, стр. 59, рис. 1.9.1] как функция [17, стр.58]: kу =F(  ) (66)где kу - ударный коэффициент. Определяем ударные коэффициенты в точках К1, К2, К3 по формуле (41)  =  = 0,66; kу1 = 0,66 F(0,66) = 1,11 =  = 0,7; kу1 = 0,7 F(0,7) = 1,1; =  = 0,88; kу1 = 0,88 F(0,88) = 1,03;Ударные токи КЗ определяются по формуле [17, стр. 58]: iуд =  * I(3)К * kу (66)где ток трехфазного КЗ, кА; ударный ток КЗ, кА. Определим ударные токи КЗ в точках К1 , К2, К3 по формуле (66) iуд1 = * I(3)К1 * kу1 = *5,8 *1,11 = 9 кА;iуд2 = * I(3)К2 * kу2 = * 4,6 *1,1 = 7,1 кА;iуд3 = * I(3)К3 * kу2 = * 3,9 *1,03 = 5,6 кА.Данные по расчетом токов короткого замыкания от трансформатора токарные вертикальные полуавтоматы с ЧПУ № 30 сведены в таблице 8. Таблица 9 – Расчёт токов КЗ
5.4. Проверка электрических аппаратов защиты по токам КЗ Правильность выбора автоматических выключателей определяется согласно условию: Iоткл.авт. ≥ IК(3); Iоткл.авт. ≥ IК(2); Iоткл.авт. ≥ iуд; IК(1) ≥ 3 * Iн.р (67) где, Iоткл - ток автомата по каталогу, кА;  - 3-фазный ток КЗ в установившемся режиме, кА;IК(2) - 2-фазный ток КЗ в установившемся режиме, кА;  - 1-фазный ток КЗ, кА;iуд – ударный ток в установившемся режиме, кА; Iн.р – номинальный ток расцепления, А. Iу(кз) -ток установки автомата в зоне КЗ, кА; Производим проверку выбранных к установке на цеховой ТП автоматических выключателей по формуле (49): а) автоматический выключатель QF1 типа на линию L1 от ТП до РУНН: Iоткл.авт.(QF1) = 40 кА ≥ 5,8 кА; Iоткл.авт.(QF1) = 40 кА ≥ 9 кА; Iоткл.авт.(QF1) = 40 кА ≥ 4,9 кА; IК(1) = 1,6 ≥ 3 * 0,378 = 1,134 кА Автоматический выключатель выбран верно. б) автоматический выключатель QF2 IEK ВА88-32 3P 125A 25KA типа на линию L2 от ТП до РП 1: Iоткл.авт.(QF2) = 25 кА ≥ 4,6 кА; Iоткл.авт.(QF2) = 25 кА ≥ 7,1 кА; Iоткл.авт.(QF2) = 25 кА ≥ 3,9 кА; IК(1) = 1,4 ≥ 3 * 0,102 = 0,306 кА Автоматический выключатель выбран верно. в) автоматический выключатель QF3 типа IEK ВА88-32 3P 125A 25KA на линию L3 от шинопровода РП 1 до токарно вертикальный полуавтомат с ЧПУ №30: Iоткл.авт.(QF3) = 25 кА ≥ 3,9 кА; Iоткл.авт.(QF3) = 25 кА ≥ 5,6 кА; Iоткл.авт.(QF3) = 25 кА ≥ 3,3 кА; IК(1) = 1,2 ≥ 3 * 0,032 = 0,096 кА Автоматический выключатель выбран верно |
, мОм
, мОм
, мОм
, кА
, кА
, кА
, мОм
, кА