Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
НЕКОММЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
КАФЕДРА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА
по дисциплине: « Электрические аппараты»
Выполнил: Эк-11-14 Омаров Саят.
№ зачетной книжки 114399
Приняла: Манапова Г.Д.
Алматы 2014
Содержание
Введение
Работа предназначена для закрепления нами пройденных теоретических разделов дисциплины.
Данная расчетно-графическая работа состоит из трех заданий.
В расчетно-графической работе выполняются расчеты по выбору предохранителей и автоматических воздушных выключателей в распределительных сетях промышленного предприятия напряжением до 1000 В, а также высоковольтных выключателей и проводов к ним.
Задание №1
1.1. Выбрать предохранители для защиты электродвигателей силового пункта СП (рисунок 1)
1.2. Выбрать сечения проводов, питающих электродвигатели.
1.3. Для линии, питающей СП, выбрать предохранитель.
1.4. Силовой бронированный трехжильный кабель с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией. Температура окружающей среды 25 °С.
Особые условия:
- Помещение невзрывоопасное и непожароопасное;
-предохранители защищают двигатели и линии только от токов короткого замыкания;
Технические характеристики двигателей приведены в таблице 1
Рисунок 1
Таблица 1 – Технические данные асинхронных двигателейC:\Users\Алихан\Desktop\Алихан\1000 В және одан жоғары кернеулі тарату құрылғылары (5- ке жаптым)\Архив\Таблицы 1-5
|
Номер асинхронного двигателя |
Рном, кВт |
Сos |
К.П.Д. |
Кратность пускового тока |
Режим пуска |
|
АД1 |
33 |
0,6 |
0,93 |
5 |
легкий |
|
АД2 |
20 |
0,7 |
0,94 |
7 |
средний |
|
АД3 |
65 |
0,5 |
0,93 |
7 |
легкий |
|
АД4 |
10 |
0,7 |
0,94 |
6 |
средний |
|
АД5 |
5 |
0,7 |
0,91 |
4,5 |
средний |
Решение
Найдем расчетные токи для асинхронных двигателей
(1)
Пусковые токи
Расчетные токи плавких вставок
(2)
Где α – коэффициент пуска, который зависит от режима пуска электродвигателя;
α =1,6 – тяжелый пуск;
α =2 – средний пуск;
α =2,5 – легкий пуск.
Если предохранитель состоит в линии, питающей несколько двигателей, расчетный ток плавкой вставки находится по формуле
(3)
Находим расчетные токи плавких вставок:
Для предохранителя защищающего двигатели АД3, АД4, АД5, расчетный ток плавкой вставки находится по формуле (3):
Условия выбора предохранителей:
а) Iрасч Iн.пред
б) Iрасч.пл.вст Iном.пл.вст.
Если предохранитель состоит в линии, питающей несколько двигателей, вместо расчетного тока одного двигателя, используется сумма расчетных токов всех двигателей в этой линии.
Таблица 2 – Данные предохранителей
|
№ |
Расчет-ный ток, А |
Расчетный ток плавкой вставки, А |
Тип предохра-нителя |
Номиналь-ный ток А |
Номинальный ток плавкой вставки, А |
|
АД 1 |
89,85 |
179,7 |
ПН2-250 |
250 |
200 |
|
АД 2 |
46,18 |
161,8 |
ПН2-400 |
400 |
350 |
|
АД3, АД4, АД5 |
56,25 |
74,305 |
НПР-100 |
100 |
80 |
Проверим выполняемость условий:
Для АД1:
а) Iрасч Iн.пред а) 89,85А 250 А
б) Iрасч.пл.вст Iном.пл.вст. б) 179,7 А 200 А
Для АД2:
а) Iрасч Iн.пред а) 98,42 А 400 А
б) Iрасч.пл.вст Iном.пл.вст. б) 320 А 350 А
Для АД3, АД4, АД5:
а) ΣIрасч Iн.пред ΣIрасч=14,7+26,4+10,1=51,2 А
б) Iрасч.пл.вст Iном.пл.вст а) 51,2 А 100А
б) 63,2 А 80 А
Выбор проводов производится по следующим условиям:
а) Iдоп.пров ≥ Iрасч
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙Iз
Где К3=0.33 – коэффициент защиты для предохранителей
Iз= Iном.пл.вст
Для группы двигателей используется сумма их расчетных токов.
Таблица 3 – Данные проводов
|
№ |
Iрасч, А
|
Марка проводов |
Iдоп.пров,А |
Кз*Iз, А |
|
АД 1 |
44.04 |
АПВ-1х25 |
85 |
66 |
|
АД 2 |
98.42 |
АПВ-1х50 |
140 |
115,5 |
|
АД3 АД4 АД5 |
51.2 |
АПВ-1х16 |
60 |
16,5 |
|
АД4 |
26.4 |
АПВ-1х6 |
36 |
16,5 |
|
АД5 |
10,1 |
АПВ-1х6 |
36 |
16,5 |
Проверим выполняемость условий:
Для АД1:
а) Iдоп.пров ≥ Iрасч а) 85 А ≥ 44.04 А
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙Iз. б) 85 А ≥ 66А
Для АД2:
а) Iдоп.пров ≥ Iрасч а) 140 А ≥ 98,42 А
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙Iз. б140 А ≥ 115,5А
Для АД3, АД4, АД5:
а) Iдоп.пров ≥ Iрасч а) 60 А ≥ 51.2 А
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙Iз. б) 60 А ≥ 16,5 А
Для АД4:
а) Iдоп.пров ≥ Iрасч а) 36 А ≥ 26.4 А
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙Iз. б) 36 А ≥ 16,5 А
Для АД5:
а) Iдоп.пров ≥ Iрасч а) 36 А ≥ 10,1 А
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙Iз. б) 36 А ≥ 16,5 А
Условия выбора предохранителей:
а) ΣIрасч Iн.пред
б) ΣIрасч.пл.вст Iном.пл.вст.
ΣIрасч=Iрасч1+Iрасч2+Iрасч3+Iрасч4+Iрасч5=44.04+98.42+14.7+26.4+10,1=193.7 А
ΣIрасч.пл.вст= Iрасч.пл.вст1+ Iрасч.пл.вст2+ Iрасч.пл.вст3,4,5=151.4+320+63.2=534.6 А
а) 193.7 А 630 А
б) 534.6 А 630 А
Таблица 4 – Данные предохранителя линии, питающей СП
|
Расчетный ток, А |
расчетный ток плавкой вставки, А |
Тип предохранителя |
Номинальный ток А |
Номинальный ток плавкой вставки, А |
|
193.7 |
534.6 |
ППН-39 |
630 |
630 |
Выбор кабеля производится по следующим условиям:
а) Iдоп.пров ≥ ΣIрасч
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙ΣIз
Где К3=0.33 – коэффициент защиты для предохранителей
ΣIз= ΣIном.пл.вст =200+350+80=630 А
а) 1х290=290 А ≥ 193.7 А
б) 1х290=290 А ≥ 0.33х630=207.9 А
Таблица 5 – Данные кабеля для линии, питающей СП
|
Iрасч, А
|
Марка проводов |
Iдоп.пров,А |
Кз*Iз, А |
|
193.7 |
АВВГ-1х120 |
330 |
207.9 |
Задание №2
От главного распределительного щита ГРЩ получает питание силовой пункт СП с автоматическими выключателями, к каждому из которых подключены асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором
Технические данные электродвигателей приведены в таблице 1.
Требуется:
2.1. Выбрать автоматические выключатели
2.2. Выбрать сечения проводов и питающего кабеля по условиям нагрева и соответствия токам расцепителей.
Рисунок 2
2.1. Выбрать автоматические выключатели
Выбор автоматических выключателей производится по следующим условиям:
а) Iном.авт ≥ Iрасч
б) Iном.расц ≥ Iрасч
в) Iсраб.расц ≥1,25·Iпуск
Если автоматически выключатель состоит в линии, питающей несколько двигателей, вместо расчетного и пускового токов одного двигателя, используется, соответственно, сумма расчетных и пусковых токов всех двигателей в этой линии.
Таблица 6 – Данные автоматических выключателей
|
№ |
Расчет-ный ток, А |
1,25·Iпуск, А |
Тип автоматичес-кого выключателя |
Номиналь-ный ток А |
Номиналь-ный ток расцепителя, А |
Ток срабатывания расцепителя Iсраб.расц, А |
|
АД1 |
44,04 |
302,8 |
ВА-57-31 |
100 |
50 |
400 |
|
АД2 |
98,4 |
799,7 |
ВА-57-35 |
250 |
125 |
800 |
|
АД3 |
14,7 |
101,1 |
ВА-57-31 |
100 |
16 |
400 |
|
АД4 АД5 |
36,5 |
234,4 |
ВА-57-31 |
100 |
40 |
400 |
|
СП |
193,7 |
1438 |
ВА-57-35 |
250 |
250 |
1600 |
Проверим выполняемость условий:
Для АД1:
а) Iном.авт ≥ Iрасч а) 100 А ≥ 44,04 А
б) Iном.расц ≥ Iрасч б) 50 А ≥ 44,04 А
в) Iсраб.расц ≥1,25·Iпуск в) 400 А ≥ 302,8 А
Для АД2:
а) Iном.авт ≥ Iрасч а) 250 А ≥ 98,4 А
б) Iном.расц ≥ Iрасч б) 125 А ≥ 98,4 А
в) Iсраб.расц ≥1,25·Iпуск в) 800 А ≥ 799,7 А
Для АД3:
а) Iном.авт ≥ Iрасч а) 100 А ≥ 14,7 А
б) Iном.расц ≥ Iрасч б) 16 А ≥ 14,7 А
в) Iсраб.расц ≥1,25·Iпуск в) 400 А ≥ 101,1 А
Для АД4, АД5:
а) Iном.авт ≥ ΣIрасч а) 100 А ≥ 36,5 А
б) Iном.расц ≥ ΣIрасч б) 40 А ≥ 36,5 А
в) Iсраб.расц ≥1,25·ΣIпуск в) 400 А ≥ 234,4 А
Для СП:
а) Iном.авт ≥ ΣIрасч а) 250 А ≥ 193,7А
б) Iном.расц ≥ ΣIрасч б) 250 А ≥ 193,7 А
в) Iсраб.расц ≥1,25·ΣIпуск в) 1600 А ≥ 1438 А
2.2. Выбор проводов
Выбор проводов производится по следующим условиям:
а) Iдоп.пров ≥ Iрасч
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙Iз
Где К3=0,33 – коэффициент защиты для автоматических выключателей
Iз= Iном.расц
Для группы двигателей используется сумма их расчетных токов.
Таблица 7 – Данные проводов
|
№ |
Iрасч, А
|
Марка проводов |
Iдоп.пров,А |
Кз*Iз, А |
|
АД 1 |
44,04 |
АПВ-1х10 |
60 |
16.5 |
|
АД 2 |
98,4 |
АПВ-1х35 |
125 |
41.25 |
|
АД3 |
14,7 |
АПВ-1х2,5 |
25 |
5.28 |
|
АД4, АД5 |
36,5 |
АПВ-1х6 |
42 |
13.2 |
|
АД5 |
10,1 |
АПВ-1х6 |
42 |
13.2 |
Проверим выполняемость условий:
Для АД1:
а) Iдоп.пров ≥ Iрасч а) 60 А ≥ 44,04А
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙Iз. б) 60 А ≥ 16.5А
Для АД2:
а) Iдоп.пров ≥ Iрасч а) 125 А ≥ 98,4 А
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙Iз. б) 125 А ≥ 41.25А
Для АД3:
а) Iдоп.пров ≥ Iрасч а) 25 А ≥ 14,7 А
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙Iз. б) 25 А ≥ 5.28 А
Для АД4, АД5:
а) Iдоп.пров ≥ Iрасч а) 42 А ≥ 36,5 А
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙Iз. б) 42 А ≥ 13.2А
Для АД5:
а) Iдоп.пров ≥ Iрасч а) 42 А ≥ 10,1 А
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙Iз. б) 42 А ≥ 13.2 А
2.3 Выбор кабеля
Выбор кабеля производится по следующим условиям:
а) Iдоп.пров ≥ ΣIрасч
б) Iдоп.пров ≥ Кз∙ΣIз
Где К3=0.33 – коэффициент защиты для автоматических выключателей
ΣIз= ΣIном.расц = 50+125+16+40=231 А
а) 260 А ≥ 193,7 А
б) 260 А ≥ 231 А
Таблица 8 – Данные кабеля для линии, питающей СП
|
Iрасч, А
|
Марка проводов |
Iдоп.пров,А |
Кз*Iз, А |
|
193,7 |
ААБГ-1х95 |
260 |
76.23 |
Задание №3
Для заданной схемы ГПП, показанной на рисунке 3 выбрать высоковольтные выключатели (В1 - В6)
Рисунок 3
Мощности нагрузок S2 – S6 приведены в таблице 9.
Мощность S1, определяется как суммарная мощность отходящих линий S2-S6.
Таблица 9 – Мощности нагрузок и значения токов короткого замыкания
|
S2, кВА |
S3, кВА |
S4, кВА |
S5, кВА |
S6, кВА |
Iк.з., кА |
iу, кА |
|
1700 |
1000 |
3900 |
3500 |
750 |
17 |
55 |
S1= S2 + S3 + S4 + S5 +S6= 1700+1000+3900+3500+750=10850 кВА
Расчетные токи определяются по формуле
Выбор высоковольтных выключателей производится по следующим условиям:
а) по напряжению установки Uн ≥Uрасч;
б) по длительному току Iн ≥ Iрасч;
в) по отключающей способности на возможность отключения симметричного тока Iотк ≥ I к.з.;
г) по электродинамической стойкости при токах короткого замыкания
Iдин ≥ i у;
д) по термической стойкости I отк2х t ≥ I к.з.2х t ;
Для В1:
а) Uн ≥Uрасч а) 10 кВ ≥ 10 кВ
б) Iн ≥ Iрасч б) 630 А ≥ 626,4 А
Для В2:
а) Uн ≥Uрасч а) 10 кВ ≥ 10 кВ
б) Iн ≥ Iрасч б) 630 А ≥ 98,1 А
в) Iотк ≥ I к.з. в) 31,5 кА ≥ 18 кА
г) Iдин ≥ i у г) 80 кА ≥ 46 кА
д) I отк2х t ≥ I к.з.2х t д) (31,5·103)2х 4 ≥ (18·103)2х 4
3969 кА ≥ 1296 кА
Для В3:
а) Uн ≥Uрасч а) 10 кВ ≥ 10 кВ
б) Iн ≥ Iрасч б) 630 А ≥ 57,7 А
в) Iотк ≥ I к.з. в) 31,5 кА ≥ 18 кА
г) Iдин ≥ i у г) 80 кА ≥ 46 кА
д) I отк2х t ≥ I к.з.2х t д) (31,5·103)2х 4 ≥ (18·103)2х 4
3969 кА ≥ 1296 кА
Для В4:
а) Uн ≥Uрасч а) 10 кВ ≥ 10 кВ
б) Iн ≥ Iрасч б) 630 А ≥ 225,2 А
в) Iотк ≥ I к.з. в) 31,5 кА ≥ 18 кА
г) Iдин ≥ i у г) 80 кА ≥ 46 кА
д) I отк2х t ≥ I к.з.2х t д) (31,5·103)2х 4 ≥ (18·103)2х 4
3969 кА ≥ 1296 кА
Для В5:
а) Uн ≥Uрасч а) 10 кВ ≥ 10 кВ
б) Iн ≥ Iрасч б) 630 А ≥ 202,1 А
в) Iотк ≥ I к.з. в) 31,5 кА ≥ 18 кА
г) Iдин ≥ i у г) 80 кА ≥ 46 кА
д) I отк2х t ≥ I к.з.2х t д) (31,5·103)2х 4 ≥ (18·103)2х 4
3969 кА ≥ 1296 кА
Для В6:
а) Uн ≥Uрасч а) 10 кВ ≥ 10 кВ
б) Iн ≥ Iрасч б) 630 А ≥ 43,3 А
в) Iотк ≥ I к.з. в) 31,5 кА ≥ 18 кА
г) Iдин ≥ i у г) 80 кА ≥ 46 кА
д) I отк2х t ≥ I к.з.2х t д) (31,5·103)2х 4 ≥ (18·103)2х 4
3969 кА ≥ 1296 кА
Таблица 10 – Данные высоковольтных выключателей
|
№ выключателя |
Тип |
Номинальное напряжение, кВ |
Номинальный ток, А |
Номинальный ток отключения, кА |
Наибольший пик, кА |
Ток термической стойкости кА/ время его действия, с |
Тип привода |
Завод изготовитель |
|
В1 |
ВММ-10-63-10У2 |
10 |
630 |
- |
- |
- |
ППВ |
РЗВА |
|
В2 |
ВМПЭ-10-630-31,5У3 |
10 |
630 |
31,5 |
80 |
31,5/4 |
ППВ-10 |
РЗВА |
|
В3 |
ВМПЭ-10-630-31,5У3 |
10 |
630 |
31,5 |
80 |
31,5/4 |
ППВ-10 |
РЗВА |
|
В4 |
ВМПЭ-10-630-31,5У3 |
10 |
630 |
31,5 |
80 |
31,5/4 |
ППВ-10 |
РЗВА |
|
В5 |
ВМПЭ-10-630-31,5У3 |
10 |
630 |
31,5 |
80 |
31,5/4 |
ППВ-10 |
РЗВА |
|
В6 |
ВМПЭ-10-630-31,5У3 |
10 |
630 |
31,5 |
80 |
31,5/4 |
ППВ-10 |
РЗВА |
Выводы
Выполняя данную расчетно-графическую работу, мы изучили назначения, принцип действия, области применения электрических аппаратов, состоящих из коммутационных аппаратов распределения энергии и аппаратов управления приемниками электрической энергии. Ознакомились с условиями выбора предохранителей, проводов, кабелей, автоматических выключателей и высоковольтных выключателей.
Список литературы
расчетно-графической работы для студентов всех форм обучения специальности 050718-электроэнергетика. Алматы,2008.-18 с.