б)
Рис. 2. Участок радиальной схемы цеховой
электрической сети: ТП – трансформаторная подстанция; РУ – распределительное устройство;
КЛ - кабель; QF1 – QF5 – автоматы; М1 – М4
– двигатели; F1 - F5 – плавкие предохранители.
Определим по мощности двигателей их номинальные и
пусковые токи так же, как в задаче 1. Рассчитаем по выражению (1) номинальные
токи вставок предохранителей, защищающие двигатели (рис.2б). Подберем по
справочным данным ближайшие к расчетным номинальные токи вставок для
предохранителей разных типов: ПР. – 2, ПН. – 2, НПР, НПН и занесем все
вышеуказанные расчетные и справочные величины в табл.1.
Для предохранителя, защищающего кабель, питающий
сборку, номинальный ток рассчитаем по выражению:
где – сумма пусковых
токов всех самозапускающихся двигателей.
.
Таблица 1
Мощность
двигателя,
кВт
|
Ток двигателя, А
|
Ток вставки, А
|
номинальный
|
пусковой
|
расчетный
|
принятый
|
ПР-2
|
ПН-2
|
НПН, НПР
|
11
11
7,5
7,5
|
21,1
22
14,8
15,1
|
158,25
165
111
98,2
|
68,4
69,92
47,04
41,61
|
80
80
60
60
|
80
80
50
50
|
80
80
63
63
|
Выбираем по ближайшему большему значению номинального
тока предохранитель типа ПН-2 (I Н =
250 А).
Проверяем правильность выбора по условию пуска двух
самых крупных двигателей в нормальном режиме:
где – сумма номинальных
токов работающих двигателей;
– сумма пусковых
токов самых крупных двигателей.
.
Предохранитель типа ПН-2 этому условию
удовлетворяет (250>212,98).
Выберем для защиты той же группы двигателей
автоматические выключатели (рис.2а). Расчетные и справочные данные заносим в
таблицу 2.
Таблица 2.
Мощность двигателя, кВт
|
Ток двигателя, А
|
Расчетные токи срабатывания
расцепителей, А
|
Принятые токи срабатывания
расцепителей, А
|
номинальный
|
пусковой
|
Зависимые
|
Мгновенные
|
Зависимые
|
Мгновенные
|
11
11
7,5
7,5
22
14,8
15,1
|
158,25
165
111
98,2
|
23,98
16,13
16,5
|
247
166,5
147,3
|
35
35
20
20
|
400
400
180
180
|
Все двигатели имеют номинальные токи менее 50 А,
поэтому для их защиты выбираем автомат АП50 – 3МТС I Н = 50 А.
Номинальный ток теплового расцепителя принимается
ближайший больший номинального тока двигателя с поправкой на окружающую температуру:
помещение, где установлены двигатели и автоматы обычное, отапливаемое, с
температурой t = 20 °С; завод калибрует автоматы
АП50 при температуре +35 °С, поэтому номинальные токи зависимых расцепителей
выбираются по уравнению (6):
.
Ток срабатывания мгновенного расцепителя автомата
принимается равным десятикратному току срабатывания теплового расцепителя.
Для защиты группы двигателей ток срабатывания
независимого расцепителя автомата должен быть отстроен от тока самозапуска всех
двигателей:
.
По справочным данным выбираем автомат А3700 с I Н = 160 А.
Ток срабатывания зависимого расцепителя автомата А3700:
,
что удовлетворяет требованию:
, так как 224А > 73
А.
Выдержку времени независимого расцепителя автомата
А3700 приняли по справочным данным 0,15 с, что обеспечивает его селективность с
мгновенными автоматами.
Ток срабатывания независимого расцепителя по
справочным данным автомата А4100 равен:
или с учетом разброса минимальный ток срабатывания
независимого расцепителя:
,
что удовлетворяет условию отстройки от токов самозапуска
группы двигателей (798,6-958,4 А).
3. Выбор
низковольтных аппаратов в системах электроснабжения
Для схем соединения понижающих трансформаторов со
сборными шинами низкого напряжения, приведенных на рис. 3, выбрать рубильник QS, предохранитель F и
автоматические воздушные выключатели QF в
соответствии с исходными данными индивидуального варианта, приведенными в табл.
2 и 3. Номинальное напряжение U
Н = 380 В. Условия выбора, расчетные и справочные значения
проверяемых величин записать в таблицу.
4. Выбор
высоковольтных аппаратов в системах электроснабжения
Для схемы питания понижающего трансформатора от
магистральной линии, приведенной на рис. 4, выбрать разъединитель QS и предохранитель F в соответствии с исходными данными индивидуального
варианта, приведенными в табл. 2-3. Для схем, приведенных на рис. 5, выбрать
предохранитель F, короткозамыкатель QN и выключатель Q в
соответствии с исходными данными индивидуального варианта, приведенными в табл.
4. Условия выбора, расчетные и справочные значения проверяемых величин
записать в таблицу.
Рис. 3. Схемы соединения трансформаторов со
сборными шинами низкого напряжения
Рис. 4. Схема питания трансформатора от магистральной
линии
Рис. 5. Фрагменты схем электроснабжения
промышленных предприятий
5. Выбор
низковольтных аппаратов в системах электроснабжения
Требуется выбрать автомат для установки на стороне
низкого напряжения трансформатора в сети с номинальными параметрами:
Заполним табл.1 для выбора выключателя, рубильника,
предохранителя, записав в неё расчетные параметры сети и справочные значения
параметров выключателя, рубильника, предохранителя.
Таблица 1
Параметры
|
Значения параметров
|
Условия
выбора
|
Тип
аппарата
|
сети
|
аппарата
|
Номинальные
- напряжение
UН, В;
- ток I Н, А.
Отключающая
способность
- ток отключения I ОТКЛ, кА
15
263
|
380
63
315
|
|
Автомат типа
АК-63
|
Номинальные
- напряжение
UН, В;
- ток I Н, А.
Отключающая
способность
- ток отключе- ния I ОТКЛ, кА
|
380
15
263
|
До 500
16
800
|
|
Предохранитель серии ПП21
|
Номинальные
- напряжение
UН, В;
- ток I Н, А.
Термическая стойкость, кА2с:
Динамическая стойкость, кА:
|
380
15
|
До 660
400
144
30
|
|
Рубильник трехполюсный серии Р34
[2,табл.6.1]
|
6. Выбор
высоковольтных аппаратов в системах электроснабжения
Выбрать выключатель, установленный за
трансформатором типа ТМН – 2500/110 в сети с номинальным напряжением .
Для заданного типа трансформатора выпишем его
основные технические параметры:
Определим номинальный ток на стороне НН:
,
Мощность трехфазного КЗ на выводах НН:
,
где для трансформаторов класса напряжения
110 кВ.
Начальное действующее значение периодической
составляющей тока при трехфазном КЗ на выводах НН трансформатора:
,
Действующее значение периодической составляющей
тока трехфазного КЗ:
,
Амплитудное значение полного тока КЗ (ударный ток
КЗ):
,
где =1,3 – для сетей НН.
Определим номинальный ток на стороне ВН:
,
Мощность трехфазного КЗ на выводах ВН: для трансформаторов класса напряжения
110 кВ. Начальное действующее значение периодической составляющей тока при
трехфазном КЗ на выводах НН трансформатора:
,
Действующее значение периодической составляющей
тока трехфазного КЗ:
,
Амплитудное значение полного тока КЗ (ударный ток
КЗ):
,
где =1,8 – для сетей ВН.
Параметры
|
Значение параметра
выбора
|
Тип
аппарата
|
сети
|
аппарата
|
Номинальные
- напряжение,
кВ;
-ток, А;
|
|
|
|
Предохранитель типа
ПВТ-104-110-50-2,5У1
|
Отключающая
способность
-действующее значение периодической составляющей
тока КЗ, кА;
|
|
|
|
Таблица 2 для
рис. 4
Параметры
|
Значение параметра
|
Условие
выбора
|
Тип
аппарата
|
сети
|
аппарата
|
Номинальные
- напряжение,
кВ;
-ток, А;
|
|
|
|
Разъеденитель(QS) РНД31а- 110/1000У1
|
Электродинамическая стойкость
- амплитудное значение полного тока КЗ, кА;
- начальное действующее значение периодической
составляющей тока КЗ, кА;
|
|
|
|
Термическая
стойкость
- действующее значение тока КЗ, кА, приведенное ко
времени термической стойкости – tтс., с.
|
|
|
|
Таблица 3 для
рис. 5
Параметры
|
Значение параметра
|
Условие
выбора
|
Тип
аппарата
|
сети
|
аппарата
|
Номинальные
- напряжение,
кВ;
-ток, А;
|
|
|
|
Предохранитель (F)
ПКТ-104-10-160-20УЗ
(С кварцевым наполнителем)
|
Отключающая
способность
|
|
|
|
Параметры
|
Значение параметра
|
Условие
выбора
|
Тип
аппарата
|
сети
|
аппарата
|
Номинальные
- напряжение,
кВ;
|
|
|
|
Короткозамыкатель(QN)
КЗ-110УХЛ1
|
Электродинамическая стойкость
- амплитудное значение полного тока КЗ, кА;
- начальное действующее значение периодической
составляющей тока КЗ, кА;
|
|
|
|
Термическая
стойкость
- действующее значение тока КЗ, кА, приведенное ко
времени термической стойкости – tтс., с.
|
|
|
|
Параметры
|
Значение параметра
|
Условие
выбора
|
Тип
аппарата
|
сети
|
аппарата
|
Номинальные
- напряжение,
кВ;
-ток, А;
|
|
|
|
Выключатель(Q)
ВВЭ-10-20/630УЗ
|
Электродинамическая стойкость
- амплитудное значение полного тока КЗ, кА;
- начальное действующее значение периодической
составляющей тока КЗ, кА;
|
|
|
|
Термическая
стойкость
- действующее значение тока КЗ, кА, приведенное ко
времени термической стойкости – tтс., с.
|
|
|
|
Отключающая
способность
-действующее значение периодической составляющей
тока КЗ, кА;
|
|
|
|
Включающая
способность
- начальное действующее значение периодической
составляющей тока КЗ, кА.
|
|
|
Параметры
|
Значение параметра
|
Условие
выбора
|
Тип
аппарата
|
сети
|
аппарата
|
Номинальные
- напряжение,
кВ;
-ток, А;
|
|
|
|
Выключатель нагрузки
ВНП-10/400-10УЗ
|
Электродинамическая стойкость
- амплитудное значение полного тока КЗ, кА;
- начальное действующее значение периодической
составляющей тока КЗ, кА;
|
|
|
|
Термическая
стойкость
- действующее значение тока КЗ, кА, приведенное ко
времени термической стойкости – tтс., с.
|
|
|
|
Список
литературы
1. В.Г. Герасимов. Электро-технический справочник.
2. Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. Справочные материалы для
курсового и дипломного проектирования. Электрическая часть электростанций и
подстанций.
3.Ю.Г. Барыбин, Л.Е. Фёдоров. «Справочник по проектированию
электроснабжения». Энергоатомиздат Москва 1990г.
Похожие работы на - Электрические и электронные аппараты в системах электроснабжения
|