Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
pdf

Студенческий документ № 086088 из ЭЭИ

Длины соединительных кабелей Данные двигателе я l 0, м l 1, м cos?нагр. = 0,95 1 160 380 3,1 4,5 50 10 10 2 0,5 3 2 АИР 112 М4 5,5 85,5 0,86 7 1 2 400 380 5,9 4,5 45 40 15 3 3,1 - 1 АИР 100 S4 3 82 0,82 7 2 3 160 380 3,1 4,5 60 30 15 1 0,8 3 2 АИР 112 М2 7,5 87,5 0,88 7,5 3 4 400 380 5,9 4,5 30 25 10 2 0,5 3,3 1 АИР 90 L2 3 84,5 0,85 7 4 5 250 380 4,1 4,5 40 10 15 3 3,2 - 2 АИР 100 S2 4 87 0,88 7,5 5 6 160 380 3,1 4,5 50 15 20 1 3,3 3,1 1 АИР 100 L2 5,5 88 0,88 7,5 6 7 630 380 8,1 5,5 40 15 10 2 0,4 3,3 2 АИР 100 S4 3 82 0,82 7 7 8 400 380 5,9 4,5 50 20 10 3 3,2 - 1 АИР 100 L4 4 85 0,84 7 8 9 1000 380 10,6 5,5 50 25 25 1 3,1 3,3 2 АИР 112 М2 7,5 87,5 0,88 7,5 9 10 630 380 8,1 5,5 40 15 15 2 0,2 3,1 1 АИР 100 S4 3 82 0,82 7 10 11 400 380 5,9 4,5 50 10 20 2 0,5 3,2 2 АИР 112 М2 7,5 87,5 0,88 7,5 11 12 250 380 4,1 4,5 55 15 15 1 3,3 3,1 1 АИР 112 М4 5,5 85,5 0,86 7 12 13 160 380 3,1 4,5 40 45 15 2 0,3 3,3 2 АИР 112 МА6 3 81 0,76 6 13 14 400 380 5,9 4,5 40 20 15 3 3,1 - 1 АИР 112 МВ6 4 82 0,81 6 14 15 1000 380 10,6 5,5 50 10 20 1 3,1 3,2 2 АИР 132 М2 11 88 0,9 7,5 15 16 630 380 8,1 5,5 45 20 15 2 0,5 3,1 1 АИР 132 S6 5,5 85 0,8 7 16 17 400 380 5,9 4,5 40 10 20 3 3,2 - 2 АИР 132 М8 5,5 83 0,74 6 17 18 400 380 5,9 4,5 50 20 15 1 3,3 3,1 1 АИР 132 S8 4 83 0,7 6 18 19 1000 380 10,6 5,5 45 15 20 2 0,8 3,3 2 АИР 132 М8 5,5 83 0,74 6 19 20 400 380 5,9 4,5 50 10 25 3 3 - 1 АИР 160 S2 15 88 0,86 7,5 20 21 1000 380 10,6 5,5 40 15 20 1 3,3 3,2 2 АИР 160 М2 18,5 90 0,88 7,5 21 22 400 380 5,9 4,5 50 20 20 2 0,5 3,3 2 АИР 160 S4 15 89 0,87 7 22 23 250 380 4,1 4,5 40 20 15 3 3,2 - 1 АИР 112 М2 7,5 87,5 0,88 7,5 23 24 160 380 3,1 4,5 50 30 20 1 3,3 3,2 2 АИР 90 L2 3 84,5 0,85 7 24 25 250 380 4,1 4,5 40 15 15 2 0,8 3,1 1 АИР 100 L2 5,5 88 0,88 7,5 25 26 630 380 8,1 5,5 50 15 15 3 3,3 - 2 АИР 200 М6 22 90 0,83 6,5 26 27 400 380 5,9 4,5 40 20 20 1 3,3 3,1 1 АИР 200 М6 22 90 0,83 6,5 27 28 1000 380 10,6 5,5 80 15 10 2 0,8 3,2 2 АИР 200 L6 30 90 0,85 6,5 28 29 630 380 8,1 5,5 60 20 20 3 3,1 - 1 АИР 200 М8 18,5 89 0,81 6 29 30 1000 380 10,6 5,5 60 15 10 1 3,1 3,3 2 АИР 200 L4 45 92,5 0,89 6,5 30 31 630 380 8,1 5,5 50 30 10 2 0,5 3,3 1 АИР 200 М6 22 90 0,83 6,5 31 32 400 380 5,9 4,5 40 10 15 3 3,2 - 2 АИР 132 М8 5,5 83 0,74 6 32 33 630 380 8,1 5,5 40 15 25 1 3,3 3,1 1 АИР 160 S2 15 88 0,86 7,5 33 34 400 380 5,9 4,5 50 20 20 2 0,5 3,2 2 АИР 160 М2 18,5 90 0,88 7,5 34 35 400 380 5,9 4,5 40 10 15 3 3,1 - 1 АИР 160 S4 15 89 0,87 7 35 36 1000 380 10,6 5,5 50 20 10 1 3,2 3,3 2 АИР 200 М6 22 90 0,83 6,5 36 37 1000 380 10,6 5,5 40 20 10 2 0,8 3,1 1 АИР 200 М8 18,5 89 0,81 6 37 38 400 380 5,9 4,5 50 15 15 3 3,1 - 2 АИР 200 М8 18,5 89 0,81 6 38 39 1000 380 10,6 5,5 60 20 10 1 3,3 3,1 1 АИР 200 М6 22 90 0,83 6,5 39 40 630 380 8,1 5,5 50 15 20 2 0,3 3,3 2 АИР 160 S2 15 88 0,86 7,5 40

Общая радиальная схема электроснабжения

Схемы однофазной нагрузки

Схемы управления и защиты двигателя

Вариант 1.

Вариант 2.

Кафедра

"Электромеханики, электрических и электронных аппаратов"

ЗАДАНИЕ на проект по курсу "Электрические и электронные аппараты" Низковольтное комплектное устройство (НКУ)

1. Предварительные расчёты

1.1. Рассчитать параметры трансформатора.

1.2. Рассчитать токи линий от l0 до l4 (l7).

1.3. Выбрать типы и сечения кабелей, соединяющих потребителей с трансформатором.

1.4. Рассчитать сопротивления кабелей, падения напряжения в линии и токи короткого замыкания.

2. Выбор электрических аппаратов управления и защиты.

2.1. Cформулировать критерии выбора аппаратов, используемых в схеме электроснабжения.

2.2. По промышленным каталогам провести выбор следующих аппаратов:

• аппараты защиты схемы однофазной нагрузки АВ (QF2-QF4), УЗО, АВДТ (FD2-FD7).

• автоматический выключатель в схеме управления и защиты двигателя QF1;

• контактор КМ и тепловое реле КК в схеме управления и защиты двигателя;

• аппарат защиты цепи управления двигателем (выключатель QF или предохранитель FU);

• выключатель нагрузки на вводе в НКУ QS0;

• автоматический выключатель в начале линии QF11;

• вводной автоматический выключатель QF10;

• кнопки, корпус НКУ и зажимы для ввода и вывода кабелей.

2.3. Провести проверку всех выбранных аппаратов.

2.4. Построить карту селективности, на которую нанести времятоковые характеристики для аппаратов QF10, QF11, QF1, KK, рассчитанные токи КЗ, пусковую характеристику электродвигателя.

3. Конструкторская часть проекта.

3.1. Начертить однолинейную электрическую схему НКУ с учётом выбранных аппаратов.

3.2. Разместить выбранные аппараты в корпусе НКУ с учётом их габаритных и установочных размеров.

3.3. Выполнить схему соединений силовых цепей аппаратов и цепей управления. Провести маркировку проводов согласно электрической схеме.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

КУРСОВОГО ПРОЕКТА

1 Предварительные расчёты

1.1 Расчёт параметров трансформатора

Полное сопротивление трансформатора Zтр, Ом, рассчитывается по формуле

Zтр ? Uном.лS2тр ?U100к% , (1)

где Uном.л - номинальное напряжение вторичной цепи трансформатора, В;

Uк% - напряжение короткого замыкания, %;

Sтр - мощность питающего трансформатора, ВА.

Номинальный ток трансформатора Iном.тр, А

Sтр Iном.тр ?. (2)

3?Uном.л Активное сопротивление трансформатора rтр, Ом

PСu , (3)

rтр ? 2

3?Iном.тр

где PСu - потери в меди, Вт.

Реактивное сопротивление трансформатора xтр, Ом, находится из формулы

xтр ? Zтр2 ?rтр2 . (4)

Ток короткого замыкания (КЗ) на зажимах трансформатора Iкз.тр., А

100 Iкз.тр ? Iном.тр ? . (5)

Uк% 1.2 Расчёт параметров двигателя и однофазной нагрузки

Номинальный ток двигателя Iном.дв, А, определяется как

Pном.дв , (6)

Iном. дв ?

3?U ном.л?? ?дв ?cos дв

где Рном.дв - номинальная мощность двигателя, Вт;

Uном.л - номинальное линейное напряжение на обмотке статора, В;

?дв - коэффициент полезного действия при номинальном моменте на валу двигателя; cos?дв - коэффициент мощности двигателя.

Пусковой ток двигателя Iп.дв, А

Iп.дв ? kI ?Iном.дв , (7)

где kI - кратность пускового тока двигателя.

Ударный пусковой ток двигателя (амплитудное значение) Iуд.п, А

Iуд.п ?1,1? 2 ?Iп.дв . (8)

Рабочий ток линии с однофазной нагрузкой Iнагр, А, рассчитывается по формуле

Pнагр Iнагр. ? ?cos?нагр , (9)

U ном.ф где Pнагр - мощность нагрузки, Вт;

Uном.ф - номинальное фазное напряжение, В; cos?нагр - коэффициент мощности нагрузки.

1.3 Определение поперечного сечения кабелей

По рассчитанным значениям номинального тока двигателя и рабочих токов в линиях с однофазной нагрузкой необходимо рассчитать суммарный рабочий ток в кабеле l0. Для первого и второго вариантов схемы нагрузки Il0, А, определяется по формуле

IB0 ? IB1 ?IB2 ?IB5 ? Iном.дв?Iнагр.2-4 ?Iнагр.5-7,

для третьего варианта схемы нагрузки

(10) IB0 ? IB1 ?IB2 ? Iном.дв?Iнагр.2-4, (11)

где IB1 - рабочий ток в кабеле l1, А (принять равным номинальному току двигателя Iном.дв);

IB2 - рабочий ток в кабеле l2, А, рассчитывается по формуле (9) при Pнагр. = P2-4; IB5 - ток в кабеле l5, А, рассчитывается по формуле (9) при Pнагр. = P5-7.

По рабочим токам линий выбрать сечения всех кабелей (см. п. 1.3 ПУЭ, таблица 1.3.6).

Материал кабеля - медь, изоляция - резиновая, оболочка резиновая или поливинилхлоридная, прокладка - в воздухе. Длительно допустимый ток кабеля должен быть не менее, чем на 30 % больше рабочего тока линии. Сечение рабочего нейтрального (N) и защитного (PE) проводника выбрать равным фазному. При выборе сечения кабеля необходимо учитывать рекомендации п. 1.3.10 ПУЭ: "При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырёхпроводной системы трёхфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчёт не принимаются" и ГОСТ Р 50571.5.52 - 2011 п. 523.6.1: "Допустимые токовые нагрузки для цепи зависят от числа проводников. В многофазной сбалансированной системе совместно проложенный нейтральный проводник не учитывается. В этом случае допустимая нагрузка четырёхжильного кабеля принимается как для трёхжильного кабеля с тем же сечением фазных проводников".

Произвести расчёт активного сопротивления кабеля, rк, Ом

rк ? rуд ?lк, (12)

где rуд - удельное активное сопротивление кабеля (см. таблицу 1), Ом/м; lк - длина кабеля, м.

Реактивное сопротивление кабеля, xк, Ом

xк ? xуд ?lк , (13)

где xуд - удельное реактивное сопротивление кабеля (таблица 1), Ом/м.

Модуль полного сопротивление кабеля Zк, Ом, находится в соответствии с выражением

Zк ? rк2?xк2. (14)

Выбранные кабели должны обеспечивать падение напряжения в установках потребителей [ГОСТ Р 50571.5.52-2011, п. G.52.1] не более, чем 5%.

Падение напряжения на зажимах электродвигателя ?uт.2, %, рассчитывается по формуле

?uт.2 ? 100??IB0 ?UZф0 ? IB1?Z1?, (15)

где Z0, Z1 - модуль полного сопротивления кабелей l0 и l1, Ом.

Падение напряжения на зажимах однофазной нагрузки ?uт.3, %, рассчитывается по формуле

?uт.3 ? 100??IB0 ?ZU0ф? 2?IB2 ?Z2 ?, (16)

где Z2 - модуль полного сопротивления кабеля l2, Ом.

Аналогично формуле (16) находится падение напряжение в точке 4 для первого и второго вариантов схем однофазной нагрузки.

1.4 Расчёт токов короткого замыкания

Токи короткого замыкания рассчитываются согласно методике, представленной в

ГОСТ 28249-93. Суммарное активное сопротивления до точки КЗ rкз, Ом, составляет

rкз ? rтр ??rк ??ra , (17)

где ?rк - сумма активных сопротивлений кабелей от трансформатора до точки КЗ, Ом;

?rа - сумма активных сопротивлений аппаратов от трансформатора до точки КЗ, Ом

(определяется предварительно по рабочему току линии, в которой они установлены с округлением до ближайшего большего значения по таблице 2).

Суммарное реактивное сопротивление до точки КЗ xкз, Ом, составляет

xкз ? xc ? xтр ??xк , (18)

где xс - приведённое реактивное сопротивление энергосистемы (принять 0,6 мОм); ?xк - сумма реактивных сопротивлений кабелей от трансформатора до точки КЗ, Ом.

Модуль полного сопротивления до точки КЗ Zкз, Ом, составит

Zкз ? xкз2 ?rкз? . (19)

Выбрав сечения всех кабелей и рассчитав их сопротивления свести все данные о кабелях в таблицу:

l0 l1 l2-4 l5-7 Длина кабеля, L, м Рабочий ток кабеля, IB, A Рабочий ток кабеля с 30% запасом, A Суммарное количество жил Количество жил под нагрузкой Сечение жил кабеля, мм2 Длительно допустимый ток кабеля, IZ, A Удельное активное сопротивление, rуд мОм/м Удельное реактивное сопротивление, xуд, мОм/м Активное сопротивление, r, мОм Реактивное сопротивление, x, мОм Полное сопротивление, Z, мОм

Ток трёхфазного КЗ Iкз(3), А

Iкз(3) ? U ном.л , (20)

3?Zкз Ток однофазного КЗ I (1)кз , А

I(1)кз ? 3?U ном.л , (21)

?2?x1 ? x0 ?2 ??2?r1 ? r0 ?2

где r1 - активное сопротивление прямой последовательности цепи до точки КЗ, Ом; x1 - индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи до точки КЗ, Ом; r0 - активное сопротивление нулевой последовательности до точки КЗ, Ом; x0 - индуктивное сопротивление нулевой последовательности до точки КЗ, Ом.

Активное сопротивление нулевой последовательности до точки КЗ r0, Ом, рассчитывается по формуле

r0 ? r0тр ??rк ??ra ? ??3 rн.п., (22)

где r0тр - активное сопротивление нулевой последовательности трансформатора, Ом;

?rк - сумма активных сопротивлений кабелей до точки КЗ, Ом;

?rн.п. - сумма активных сопротивлений нулевых проводников до точки КЗ, Ом.

Индуктивное сопротивление нулевой последовательности до точки КЗ x0, Ом, рассчитывается по формуле

x0 ? x0тр ??xк ? ??3 xн.п., (23)

где x0тр - активное сопротивление нулевой последовательности трансформатора, Ом;

?xк - сумма реактивных сопротивлений кабелей до точки КЗ, Ом;

?xн.п. - сумма реактивных сопротивлений нулевых проводников до точки КЗ, Ом.

При соединении обмоток трансформатора "треугольник-звезда" r0тр = rтр, x0тр = xтр. Активное rн.п и индуктивное xн.п. сопротивления нулевого проводника принимаются равными сопротивлениям соответствующих кабелей.

Необходимо рассчитать токи трёхфазного КЗ в точках 0, 1, 2 и токи однофазного КЗ в точках 2, 3, 4, обозначенных на общей радиальной схеме электроснабжения. Результаты расчёта токов короткого замыкания представить в виде таблицы:

точка 0 точка 1 точка 2 точка 3 точка 4 Iкз(3), А - - (1)

Iкз , А - -

Свести все расчётные данные в таблицы (см. Приложение 2)

• Таблица 1 - Эквивалентные параметры кабелей

Сечение кабеля, мм2 Удельное активное

сопротивление, мОм/м Удельное реактивное

сопротивление, мОм/м 1,5 15,31 0,104 2,5 9,2 0,097 4 5,85 0,091 6 3,95 0,085 10 2,4 0,08 16 1,44 0,077 25 0,92 0,076 35 0,66 0,074 50 0,49 0,073 70 0,34 0,072 95 0,24 0,071 120 0,2 0,07 150 0,16 0,07 185 0,13 0,07 240 0,1 0,07

Таблица 2 - Сопротивления автоматических выключателей в зависимости от номинального тока

Номинальный ток

In, А Сопротивление rа, мОм 6 83,3 10 20 16 10,2 20 7,3 25 4,8 32 3,4 40 2,9 50 1,8 63 1,5 80 1,1 100 0,9 125 0,8 160 0,5 200 0,39 250 0,3 400 0,12 630 0,1 800 0,013 1000 0,013 1250 0,013 1600 0,013 2000 0,013 2500 0,008 3200 0,008 ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Однолинейная схема электроснабжения

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Лист проверки

ФИО ___________________________________ Группа______________________

Трансформатор Двигатель Рабочие токи Zт,

мОм Iном.тр, кА Rт,

мОм Хтр,

мОм Iкз.тр, кА Iном.дв.,

А Iпуск.дв.,

А Iуд.пуск.дв., А I2-4, А I5-7, А I0,

А

Сечение кабелей Сопротивления кабелей Падение напряжения S0,

мм2 S1,

мм2 S2-4, мм2 S5-7, мм2 r0,

мОм r1, мОм r2-4,

мОм r5-7, мОм x0,

мОм x1,

мОм x2-4, мОм x5-7,

мОм т2, % т3,

% т4, %

Сопротивления КЗ до точки 1 Сопротивления КЗ до точки 2 Сопротивления КЗ до точки 3 Сопротивления КЗ до точки 4 rкз. т.1, мОм Xкз. т.1, мОм Zкз. т.1, мОм rкз. т.2, мОм Xкз. т.2, мОм Zкз. т.2, мОм rкз. т.3, мОм Xкз. т.3, мОм Zкз. т.3, мОм rкз. т.4, мОм Xкз. т.4, мОм Zкз. т.4, мОм

Ток КЗ точка 0 Ток КЗ точка 1 Токи КЗ точка 2 Токи КЗ точка 3 Токи КЗ точка 4 Iкз0. 3ф, кА Iкз1. 3ф, А Iкз2. 3ф, А Iкз2. 1ф,

А Iкз3. 1ф, А Iкз4. 1ф, А

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Требования к оформлению РПЗ

Пояснительная записка должна быть выполнена в текстовом редакторе MS Word в соответствие с ГОСТ 7.32-2001 и ГОСТ 2.105-95 с соблюдением следующих требований:

Параметры страницы: поля: верхнее, нижнее - 2 см, левое - 3 см, правое - 1 см; Основной текст:

• шрифт Times New Roman 12;

• междустрочный интервал 1,5;

• выравнивание по ширине;

• абзацный отступ 1,25 см.

Заголовки/подзаголовки:

• шрифт Times New Roman 14 или 16;

• выравнивание по центру;

• абзацный отступ отсутствует.

Формулы:

• Структура: "рассчитываемая переменная" = "формула с переменными" = "формула с безразмерными числами в той же последовательности что и переменные" = "число" "размерность"

• Шрифт строго Times New Roman. Рекомендуется использовать редактор формул MathType.

• Размер шрифта равен размеру основного текста;

• выравнивание формулы - по центру;

• Формулы должны быть пронумерованы номер формулы выравнивать по правому краю, и заключать в скобки.

• Округление результатов до одной значащей цифры после запятой.

Пояснительная записка должна содержать:

• задание с описанием исходных данных;

• однолинейную схему электроснабжения (см. Приложение 1), включая схему управления и защиты асинхронного двигателя, схему нагрузки (формат А3);

• предварительные расчёты со сводными таблицами;

• перечень аппаратуры управления и защиты, которую необходимо выбирать;

• перечень основных технических параметров, по которым выбирались аппараты с указанием их значений;

• результаты выбора аппаратов управления и защиты, их проверку и описание особенностей конструкции;

• карту селективности;

Графическая часть проекта должна содержать:

• конструктивное исполнение НКУ (вид спереди);

• схему соединений электрических аппаратов в НКУ.

1

1 1

Показать полностью… https://vk.com/doc225619081_450652559
2 Мб, 19 сентября 2017 в 12:09 - Россия, Москва, ЭЭИ, 2017 г., pdf
Рекомендуемые документы в приложении