Провести анализ общей схемы электроустановки

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТОВ

Низковольтное комплектное устройство для

Управления и защиты асинхронного двигателя

Расчетно-пояснительная записка

К курсовому проекту по курсу

“Электрические и электронные аппараты”

Выполнил:	Дорохов Д.А.
Группа:	ЭЛ-13-10
Консультант:	Жаворонков

Москва 2011

Исходные данные.

Параметры	Значение
Мощность питающего трансформатора, Sном, кВа
Номинальное линейное напряжение, Uном.л , В
Напряжение КЗ, Uк, %	5,0
Потери в меди, Р­cu, кВТ	3.9
Длины соединительных кабелей, м	L0
L1
L2-l4
Материал кабеля	Cu
№ двигателя
Номер схемы защиты и управления АД
Номер варианта схемы нагрузки
Номинальные токи нагрузки I2-­I4, А
Номинальные токи нагрузки I5-­I7, А
Параметры двигателя
Мощность, кВт
Тип	A132М4
КПД, %
	0,84
Кратность пускового тока	7,5

Вариант схемы нагрузки №1.

Описание схемы электроснабжения.

 

Трехфазное представление схемы

1. Предварительные расчеты

1.1 .Расчет параметров трансформатора

Полное сопротивление трансформатора:

Номинальный ток трансформатора:

Активное сопротивление трансформатора:

Реактивное сопротивление трансформатора:

Ток короткого замыкания:

1.2 .Расчет параметров двигателя

Номинальный ток двигателя:

Пусковой ток двигателя:

Ударный пусковой ток двигателя (амплитудное значение):

1.3 .Выбор кабелей

По номинальным токам линий выбрать сечения кабелей низкого напряжения (l_1­,l₂ и l₃), соединяющих электродвигатель и нагрузку с питающим трансформатором.

Оболочка кабелей резиновая или поливинилхлоридная.

Длительно допустимый ток кабеля должен быть не менее, чем на 20% больше номинального тока линии.

Сечение рабочего нейтрального (N) и защитного (PE) проводника выбирать равным фазному.

 

1.3.1.Для кабеля L₁=20 м длительно допустимый ток при установившемся продолжительном режиме:

По таблице выбираем кабель с резиновой изоляцией. Сечение токопроводящей жилы при прокладке кабеля в земле

1.3.2. Для кабеля L_5-7=10 м длительно допустимый ток при установившемся продолжительном режиме:

1.3.1.Для кабеля L₀=50 м длительно допустимый ток при установившемся продолжительном режиме:

1.4 .Расчет токов К.З.

Сопротивление кабеля

Длина l₁:

Длина l_5-7:

Длина l₀:

Ток 3хфазного КЗ

Для точки 0:

Для точки 1:

Для точки 2:

 

Ток однофазного КЗ:

Для точки 1:

Для точки 2:

 

Для точки 3:

Для кабелей l­_5-7:

 

 

Таблица параметров выбранных кабелей

 

Номер кабеля Параметр	L1	PEN1	L0	PEN2	L2-4	PEN (2-4)	L5-7	PEN (5-7)
Длина кабеля l, м
Номинальный ток нагрузки кабеля In, A			49.61	49.61	12
Длительно допустимый ток кабеля Iд.д., A	27.13		59.53	59.53
Материал	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu
Сечение q, мм2					2.5	2.5	2.5	2.5

 

Таблица токов КЗ

Однофазные
Трехфазные

 

2. Выбор электрических аппаратов управления и защиты

Провести анализ общей схемы электроустановки.

Т.к. схема управления двигателем реверсивная, то ударный пусковой ток и пусковой ток будут в 2 раза больше, чем при прямом пуске двигателя.

 

 

2.2.Выбор аппаратов защиты и управления.

Т.к. схема управления двигателем реверсивная, то ударный пусковой ток и пусковой ток будут в 2 раза больше, чем при прямом пуске двигателя.

Автоматический выключатель QF1:

а) роду тока силовой цепи - переменный;

б) номинальному напряжению (U_{ном.выкл} ≥ U_{ном.нагр}= 380 В);

в) числу главных контактов (3);

г) номинальному току (I_{ном.выкл} > I_{ном.нагр}=90 А);

д) току уставки мгновенного срабатывания I_сраб (должно выполняться условие - > I_сраб = 1350 А > (1,1…1,2)*2* I_уд.п= 1166.(3) А;

Ток срабатывания:

Всем данным параметрам удовлетворяет автоматический выключатель:

 

GV7RE-RE150-150A

 

 

Характеристики автоматического выключателя Schneider-electric GV7RE-RE150-150A
Серия автомата	GV7RE
Номинальный ток автомата , А
Выставленная уставка, А
Номинальное напряжение выключателя , В
Число полюсов	3р

Автоматический выключатель QF0:

а) роду тока силовой цепи - переменный;

б) номинальному напряжению (U_{ном.выкл} ≥ U_{ном.нагр}= 380 В);

в) числу главных контактов (3);

г) номинальному току (I_{ном.выкл} > I_{ном.нагр}= А);

д) току уставки мгновенного срабатывания I_сраб (должно выполняться условие - > I_сраб = 1912.5 А)

Ток срабатывания:

Всем данным параметрам удовлетворяет автоматический выключатель:

 

GV7RE-RE150-150A

Характеристики автоматического выключателя Schneider-electric GV7RE-RE150-150A
Серия автомата	GV7RE
Номинальный ток автомата , А
Выставленная уставка, А	127.5
Номинальное напряжение выключателя , В
Число полюсов	3р

Автоматический выключатель Q1:

а) роду тока силовой цепи - переменный;

б) номинальному напряжению (U_{ном.выкл} ≥ U_{ном.нагр}= 380 В);

в) числу главных контактов (3);

г) номинальному току (I_{ном.выкл} > I_{ном.нагр}=342 А);

д) току уставки мгновенного срабатывания I_сраб (должно выполняться условие - > I_сраб = 3420 А)

Ток срабатывания:

Всем данным параметрам удовлетворяет автоматический выключатель:

 

NS400L STR23 SE-400 А

Характеристики автоматического выключателя Schneider-electric NS400L STR23 SE-400 А
Серия автомата	NS400L STR23
Номинальный ток автомата , А
Выставленная уставка, А	127.5
Номинальное напряжение выключателя , В
Число полюсов	3р

Карта селективности (времятоковая характеристика):

 

 

Пояснение к карте селективности:

На данной схемы мы видим, что выбранные аппараты защиты подходят для использования в данной схеме. Первоначально был выбран автомат QF1. Левую границу мы нашли по формуле , а правой границей является ток короткого замыкания в точке 2, он равен 1609 А. Наша задача выбрать аппарат с номинальным током > номинального тока двигателя и током мгновенного срабатывания меньше тока короткого замыкания. . Затем мы переходим к выбору автоматического выключателя QF0. Левая граница определяется по формуле , где - ток мгновенного срабатывания автомата QF1 . Правой границей является ток короткого замыкания в точке 1, который равен 2664 А . Выбираем ток мгновенного срабатывания меньше тока короткого замыкания, в данном случае это значение 1657 А . При выборе автоматического выключателя Q1 можно пренебречь левой границей, так как ток короткого замыкания на трансформаторе в разы отличается от токов к.з. в точках 1 и 2, достаточно максимально приблизить ток мгновенного срабатывания к току короткого замыкания на трансформаторе. Как мы видим по карте селективности – выбранные аппараты подходят к данной схеме снабжения.

Автомат дифференциального тока QF2-QF4:

а) роду тока силовой цепи - переменный;

б) номинальному напряжению (U_{ном.выкл} ≥ U_{ном.нагр}= 220 В);

в) числу главных контактов (1p+N);

г) номинальному току (I_{ном.выкл} > I_{ном.нагр}=20 А);

д) току уставки мгновенного срабатывания I_сраб (должно выполняться условие - > I_сраб = 180 А;

Ток срабатывания:

(Тип С)

Всем данным параметрам удовлетворяет автоматический выключатель:

 

Schneider-electric DPN Vigi-C 20A

 

 

Характеристики автоматического выключателя дифференциального тока Schneider-electric DPN Vigi-C 20A
Серия автомата	GV7RE
Номинальный ток автомата , А
Тип защитной Характеристики	С
Номинальное напряжение выключателя , В
Число полюсов	1р+N