курсач. Введение Характеристика и параметры участка механосборочного цеха

• Название: Введение Характеристика и параметры участка механосборочного цеха
• Дата: 24.02.2020
• Размер: 262.32 Kb.
• Имя файла: курсач.docx
• Тип: Реферат; #109637
• страница: 4 из 5

 I_мгн.

где I_пуск. - пусковой ток электроприемника, А;

I_мгн. - ток срабатывания электромагнитного (максимального, мгновенного) расцепителя, А.

Для выбора аппарата защиты нужно знать ток в линии, где он установлен его тип и число фаз.

Токи (в амперах) в линии определяются по формуле:



где S_т - номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_н - номинальное напряжение трансформатора, кВ.



где P_ном - мощность ЭД переменного тока, кВт;

U_н - номинальное напряжение ЭД, кВ;

- КПД ЭД, отн. ед.

Рассчитываются и выбираются АЗ типа ВА (наиболее современные).

3.5. Выбор выключателей
Линия Т1 - ШНН:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  I_т =144,5 А.

выбираем ВА 55-39-3, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 400 А;

I_н.р = 400 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 2 I_н.р

I_откл = 25 кА.

Линия ШНН – ШРА1:

I_м = 120 А;

I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,1I_м =1,1120=132 А.

выбираем ВА 51-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 160 А;

I_н.р = 160 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 5 I_н.р

I_откл = 12,5 кА.

Так как на ШРА1 кол-во ЭД больше 5, а наибольший по мощности является продольно фрезерный, то:















Расчет выключателей на линии ШНН – ШРА2 и ШНН – ШРА3 аналогичный

На ШНН – ШРА2 выбрали ВА51Г-31

На ШНН – ШРА3 выбрали ВА51Г-31

Выберем автоматы для электродвигателей.

Наждачный станок:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,255,1=6,4 А.

выбираем ВА 51-25, с данными:

U_н.а = 380 В; I_н.а = 25А; I_н.р = 8А; I_у(п) = 1,35 I_н.р; I_у(кз) = 7 I_н.р; I_откл = 2 кА.

Карусельно-фрезерный станок:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,2525=31,5 А.

выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В; I_н.а = 100 А; Iн.р = 31,5 А; I_у(п) = 1,35 I_н.р; I_у(кз) = 3 I_н.р; I_откл = 15 кА.

Вертикально-протяжной станок:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,2528,7=35,9 А.

выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 40 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 15 кА.

Токарный полуавтомат:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,2557,2=71,5 А.

выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 80 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 25 кА.

Продольно-фрезерный станок:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,2578=97,5 А.

выбираем ВА 52-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 160 А;

I_н.р = 100 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 10 I_н.р

I_откл = 28 кА.

Горизонтально-расточный станок:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,2540=50 А.

выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 50 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 18 кА.

Вертикально-сверлильный станок:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,2521,97=27,5 А.

выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 31,5 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 15 кА.

Агрегатный горизонтально-сверлильный станок:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,2567,6=84,5 А.

выбираем ВА 52-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 160 А;

I_н.р = 100 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 10 I_н.р

I_откл = 28 кА.

Агрегатный вертикально-сверлильный станок:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,2550,7=63,4 А.

выбираем ВА 52-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 160 А;

I_н.р = 80 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 10 I_н.р

I_откл = 28 кА.

Шлифовально-обдирочный станок:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,2513,2=16,5 А.

выбираем ВА 52-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 20 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 12 кА.

Круглошлифовальный станок:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,259,5=11,9 А.

выбираем ВА 51-31-1, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 12 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 2 кА.

Клепальная машина:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,2518,6=23,25 А.

выбираем ВА 52-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 25 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 12 кА.

Вентиляторы:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,258,5=10,6 А.

выбираем ВА 51-31-1, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 12 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 2 кА.

Закалочная установка:



I_н.а  I_н.р;

I_н.р.  1,25I_д =1,2535,7=44,6 А.

выбираем ВА 52-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 50 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 18 кА.

3.6. Выбор способа прокладки питающей и распределительной сети. Описание конструктивное исполнение сети.

В данном помещении экономически более целесообразно применить кабели с алюминиевыми жилами. Применяем силовой кабель марки АВВГ, так как он имеет прочную двойную изоляцию, достаточную гибкость для прокладки в трубах и широкий ассортимент сечений.

Наиболее подходящим конструктивным исполнением внутренней электрической сети для данного помещения будет являться скрытая подпольная проводка в защитных трубах, при которой обеспечивается высокая надежность и хорошая механическая защита кабеля. Глубина его заложения 3 см.

Прокладка шинопроводов ШРА производится на опорах и стенах. Размещаются они на высоте 3 метра от уровня пола.
3.7. Выбор линий ЭСН.
Выбираются линии ЭСН с учетом соответствия аппаратам защиты согласно условию:

I_доп ≥ K_зщI_у(п),

где I_доп - допустимый ток проводника, А;

K_зщ - коэффициент защиты;

Для прокладки в воздухе в помещениях с нормальной зоной опасности при отсутствии механических повреждений выбирается кабель марки АВВГ, К_зщ = 1.

Линия ШНН – ШРА1:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,25160 = 200 А.

выбирается АВВГ - 3120, I_доп = 200 А.

Линия ШНН – ШРА2:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,25160 = 200 А.

выбирается АВВГ - 3120, I_доп = 200 А.

Линия ШНН – ШРА3:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,25160 = 200 А.

выбирается АВВГ - 3120, I_доп = 200 А.

Для электродвигателей:

Наждачный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,358 = 10,8 А.

выбирается АВВГ - 32,5; I_доп = 19 А.

Карусельно-фрезерный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,3531,5 = 42,52 А.

выбирается АВВГ - 316, I_доп = 60 А.

Вертикально-протяжной станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,3540 = 54 А.

выбирается АВВГ - 316, I_доп = 60 А.

Токарный полуавтомат:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,2580 = 100 А.

выбирается АВВГ - 350, I_доп = 110 А.

Продольно-фрезерный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,25100 = 125 А.

выбирается АВВГ - 370, I_доп = 140 А.

Горизонтально-расточный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,3550 = 67,5 А.

выбирается АВВГ - 325, I_доп = 75 А.

Вертикально-сверлильный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,3531,5 = 42,5 А.

выбирается АВВГ - 316, I_доп = 60 А.

Агрегатный горизонтально-сверлильный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,25100 = 125 А.

выбирается АВВГ - 370, I_доп = 140 А.

Агрегатный вертикально-сверлильный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,2580 = 100 А.

выбирается АВВГ - 350, I_доп = 110 А.

Шлифовально-обдирочный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,3520 = 27 А.

выбирается АВВГ - 34, I_доп = 27 А.

Круглошлифовальный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,3512 = 16,2 А.

выбирается АВВГ - 32,5, I_доп = 19 А.

Клепальная машина:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,3525 = 33,75 А.

выбирается АВВГ - 310, I_доп = 42 А.

Вентиляторы:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,3512 = 16,2 А.

выбирается АВВГ - 32,5, I_доп = 19 А.

Закалочная установка:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 11,3550 = 67,5 А.

выбирается АВВГ - 325, I_доп = 75 А.
Выбор ШРА1:

выбирается ШРА4-250-32-УЗ:

U_н.ш = 660 В;

I_н.ш = 250 А;

I_у = 15 кА;

X₀ = 0,21 ОМ/км;

r₀ = 0,21 ОМ/км;

Z₀ = 0,24 ОМ/км;

Du₀ = 6,510^-2 В/м.

Сечение шинопровода ab = 355 мм.

Выбор ШРА2:

выбирается ШРА4-100-44-УЗ:

U_н.ш = 380 В;

I_н.ш = 100 А;

I_у = 7 кА;

Сечение шинопровода ab = 3,5511,2 мм.

Выбор ШРА3:

выбирается ШРА4-100-44-УЗ:

U_н.ш = 380 В;

I_н.ш = 100 А;

I_у = 7 кА;

Сечение шинопровода ab = 3,5511,2 мм.
3.8. Расчет токов короткого замыкания
Коротким замыканием называется непосредственное соединение между любыми точками разных фаз, фазы и нулевого провода или фазы с землей, непредусмотренное нормальными условиями работы установки. Ниже перечислены основные виды коротких замыканий в электрических системах.

1. Трехфазное короткое замыкание, при котором все три фазы замыкаются между собой в одной точке.

2. Двухфазное короткое замыкание, при котором происходит замыкание двух фаз между собой.

3. Двухфазное короткое замыкание на землю, при котором замыкание двух фаз между собой сопровождается замыканием точки повреждения на землю (в системах с заземленными нейтралями).

4 Однофазное короткое замыкание, при котором происходит замыкание одной из фаз на нулевой провод или на землю.

Вычисление токов КЗ производится для определения условий работы потребителей при аварийных режимах; выбора электрических аппаратов, шин, изоляторов, силовых кабелей; проектирования и настройки устройств релейной защиты и автоматики; проектирования защитных заземлений; подбора характеристик разрядников для защиты от перенапряжений.

В электрических установках могут возникать различные виды коротких замыканий (КЗ), сопровождающихся резким увеличением тока. Поэтому электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения, должно быть устойчивым к токам КЗ и выбираться с учетом величин этих токов.

Расчет токов КЗ ведется двумя способами:

• 
  в относительных единицах (в сетях выше 0,4 кВ);
  
• 
  в именованных единицах (в сетях 0,4 кВ, в мОм; в сетях выше 0,4 кВ, в Ом).
  

По расчетной схеме составляем схему замещения, в которой воздушную линию замещаем индуктивным сопротивлением, кабельные линии - активным и индуктивным сопротивлением. Силовые трансформаторы до 1600 кВА замещаются активным и индуктивным сопротивлением, выше 1600 кВА - только индуктивным.

1 Составляем схему замещения и нумеруем точки КЗ в соответствии с расчетной схемой.

Рисунок 1. Рисунок 2. Рисунок 3.

Схема ЭСН Схема ЭСН Схема ЭСН

расчетная замещения замещения

упрощенная

2. Вычисляем сопротивления элементов.

Для системы находим по формуле:



где I_с - ток системы, А;

S_т - мощность трансформатора, кВА;

U_с - линейное напряжение сети, кВ.



Выбирается наружная ВЛ АС - 3  10/1,8; I_доп = 84 А;

x₀ = 0,4 Ом/км;



X'_с = x₀ L_с = 0,41,5 = 0,6 Ом;

R'_с = r₀ L_с = 3.331,5 = 5 Ом,

где r₀ и x₀ - удельные активное и индуктивное сопротивления, мОм/м;

X'_с и R'_с - сопротивления в системе, Ом;

L_с - длина линии, км.

Сопротивления приводятся к НН:





где U_нн и U_вн - напряжения низкое и высокое, кВ.

Для трансформаторов:

R_т = 9,4 мОм, Х_т = 27,2 мОм, Z_т = 28,7 мОм, Z_м ⁽¹⁾ = 312 мОм.

Для автоматов:

1SF - R_1SF = 0,15 мОм, X_1SF = 0,17 мОм, R_п1SF = 0,4 мОм

SF1 - R_SF1 = 0,7 мОм, X_SF1 = 0,7 мОм, R_пSF1 = 0,7 мОм

SF - R_SF = 0,7 мОм, X_SF = 0,7 мОм, R_пSF = 0,7 мОм

Для кабельных линий:

КЛ1: r'₀ = 0,261 мОм/м; x₀ = 0,08 мОм/м.

Расчет удельных сопротивлений по формуле:

R_кл1= r_O  L_кл1 = 0,261  17,46 = 4,56 мОм;

X_кл1= x_O  L_кл1 = 0,08  17,46 = 1,4 мОм,

КЛ2: r₀ = 0,447 мОм/м; x₀ = 0,082 мОм/м.

R_кл2= r_O  L_кл2 = 0,447  0,9 = 0,4 мОм;

X_кл2= x_O  L_кл2 = 0,082  0,9 = 0,074 мОм,

Для шинопровода ШРА 250:

r₀ = 0,21 мОм/м, x₀ = 0,21 мОм/м, r_0п = 0,42 мОм/м, x_0п = 0,42 мОм/м.

R_ш= r_O  L_ш = 0,21  27,9 = 5,86 мОм;

X_ш=x_O  L_ш = 0,21  27,9 = 5,86 мОм,

Для ступеней разделения:

R_с1 = 15 мОм; R_с2 = 20 мОм.

3 Упрощаем схему замещения, вычисляются эквивалентные сопротивления на участках между точками КЗ и наносим на схему замещения упрощенная.

- эквивалентные сопротивления на участках между точками КЗ рассчитываются по формулам, мОм.

R_Э=∑R; X_Э=∑X

где: R_Э, X_Э - эквивалентные сопротивления, мОм;

X, R - удельные сопротивления, мОм.

R_Э1 = R_с + R_т + R_1SF + R_п1SF + R_с1 = 8 + 9,4 + 0,15 + 0,4 + 15 = 32,95 мОм;

X_Э1 = X_с + X_т + X_1SF = 0,96 + 27,2 + 0,17 = 28,33 мОм;

R_Э2 = R_SF1 + R_пSF1 + R_кл1 + R_ш + R_с2 = 0,7 + 0,7 + 4,56 + 5,86 + 20 = 31,82 мОм;

X_Э2 = X_SF1 + X_кл1 + X_ш = 0,7 + 1,4 + 5,86 = 7,96 мОм;

R_Э3 = R_SF + R_пSF + R_кл2 = 0,7 + 0,7 + 0,4 = 1,8 мОм;

X_Э3 = X_SF + X_кл2 = 0,7+ 0,074 = 0,774 мОм;

4. Вычисляем сопротивления до каждой точки КЗ:

R_K1 = R_Э1 = 32,95 мОм; X_К1 = X_Э1 = 28,33 мОм;



R_K2 = R_Э1 + R_Э2 = 32,95 + 31,82 = 64,77 мОм;

X_K2 = X_Э1 + X_Э2 = 28,33 + 7,96 = 36,29 мОм;



R_K3 = R_K2 + R_Э3 = 64,77 + 1,8 = 66,57 мОм

X_K3 = X_K2 + X_Э3 = 36,29 + 0,774 = 37,064 мОм









где: R_K, X_K, Z_К - сопротивления до каждой точки КЗ.

5. 
   Определяем коэффициенты К_у и q по формуле:
   

где: К_у - ударный коэффициент;

q - коэффициент действующего значения ударного тока.











6 Определяются 3- фазные и 2- фазные токи КЗ и заносятся в Таблицу 3

Рассчитываем токи КЗ 3- фазные, кА:



где: U_К - линейное напряжение в точке КЗ, кВ;

Z_К - полное сопротивление до точки КЗ, мОм.






_{Находим действующее значение ударного тока, кА:}








Рассчитываем ударный ток, кА:








Рассчитываем токи КЗ 2-фазные, кА:









7. Составляется схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ (рисунок 4) и определяются сопротивления.

Рисунок 4. Схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ.
Для кабельных линий:

X_пкл1 = x_O  L_кл1 = 0,15  17,46 = 2,62 мОм;

R_пкл1 = 2  r_O  L_кл1 = 2  0,261  17,46 = 9,11 мОм;

R_пш = r_Oпш  L_ш = 0,42  27,9 = 11,72 мОм;

X_пш = x_Oпш  L_ш = 0,42  27,9 = 11,72 мОм;

R_пкл2 = 2  r_O  L_кл2 = 2  0,447  0,9 = 0,8 мОм;

X_пкл2 = x_Oп  L_кл2 = 0,15  0,9 = 0,135 мОм;

Z_п1 = 15 мОм;

R_п2 = R_с1 + R_пкл1 + R_пш + R_с2 = 15 + 9,11 + 11,72 + 20 = 55,83 мОм;

X_п2 = X_пкл1 + X_пш = 2,62 + 11,72 = 14,34 мОм;



R_п3 = R_п2 + R_пкл2 = 55,83 + 0,8 = 56,63 мОм;

X_п2 = X_п2 + X_пкл2 = 14,34 + 0,135 = 14,475 мОм;









Данные заносятся в таблицу 2 сводную ведомость токов КЗ.

Таблица 2. Сводная ведомость токов КЗ

Точка КЗ	RK, мОм	XК, мОм	ZК, мОм	RK/XK	Kу	q	IK (3), кА	iу, кА	Iук, кА	IК (2), кА	Zп, мОм	IK (1), кА
К1	32,95	28,33	43,45	1,16	1,0	1	5,32	7,52	5,32	4,6	15	1,85
К2	64,77	36,29	74,24	1,78	1,0	1	3,11	4,4	3,11	2,69	57,64	1,36
К3	66,57	37,1	76,2	1,796	1,0	1	3,03	4,29	3,03	2,62	58,45	1,35