3.3 Выбор светосигнальной арматуры
В качестве сигнальных ламп выбираем светодиодные индикаторы красного и зеленого цвета AD’22DS.
Uном.HL ≥ Uуст; 230 В ≥ 230 В–условие выполняется.
Таблица 5 – Технические характеристики индикаторов
Марка |
Обозначение по схеме |
Uном,В |
Цвет |
Диаметр, мм |
AD'22DS |
HL1 |
230 |
зеленый |
22 |
AD'22DS |
HL2 |
230 |
красный |
22 |
AD'22DS |
HL3 |
230 |
красный |
22 |
3.4 Выбор переключателей
Выбираем универсальный переключатель режимов работы типа ALCLR'22 на три фиксированных положения «I–II–III», и переключатель того же типа на два положения «I-О».
Uном.SA ≥ Uуст; 400 В ≥ 400 В – условие выполняется.
Таблица 6 – Технические характеристики переключателя
Марка |
Обозначение по схеме |
Uном,В
|
Iном, А |
Цвет |
Диаметр, мм |
ALCLR'22 |
SA1 |
400 |
7,5 |
черный |
22 |
ALCLR'22 |
SA2 |
400 |
7,5 |
черный |
22 |
3.5 Выбор штепсельных разъемов
Выбираем штепсельный разъем марки РШК 4х60, для обеспечения надежной коммутации цепей управления и автоматики 0,4 кВ.
Таблица 7 – Технические характеристики
Марка |
Обозначение по схеме |
Uном,В |
Iном, А |
Количество контактов |
РШК 4х60 |
XS |
400 |
60 |
4 |
3.6 Выбор проводов и кабелей
а) Определяем длину монтажного провода по монтажной схеме и выбираем провод по допустимому току.
Выберем провод ПВ 1×2,5 Iк.доп = 33 А (на воздухе). Так как нагрузка силовой части составляет 27 А, то провод выбран верно.
Таблица 8 – Технические характеристики провода ПВ 1х2,5
Марка |
Iк.доп, А |
Iр, А |
Uном,В |
Особенности |
ПВ 1х2,5 |
33 |
27 |
400 |
Однопроволочный, для монтажа силовых цепей и цепей управления |
Расчитаем активное и реактивное сопротивление провода:
r = r0 * l – активное сопротивление;
х= х0 * l – реактивное сопротивление;
P,Q – активное и реактивное сопротивление;
l – длина;
r0 = 12,3 мОм/м;
х0 = 0,126 мОм/м;
l = 10 м;
r = r0*l = 12,3*10 = 123 мОм;
х = х0*l = 0,126*10 = 1,26 мОм;
б) Питающий кабель для щита управления и двигателя СК ВВГ 4×4. Длина провода 10 и 5 м. Iк.доп=34 А (на воздухе). Проверим выбранный провод по допустимому току.
Так как нагрузка силовой части составляет 27 А, то кабель выбран верно.
Таблица 9 – Технические характеристики провода ВВГ 4х4
Марка |
Iк.доп, А |
Iр, А |
Uном,В |
Особенности |
ВВГ 4х4 |
34 |
27 |
400 |
Многопроволочная медная жила для подачи питания |
Проверим ВВГ 4х4 по потере напряжения
,
где r = r0 * l – активное сопротивление кабеля;
х= х0 * l – реактивное сопротивление кабеля;
P,Q – активное и реактивное сопротивление кабеля;
l – длина;
(отрезок кабеля ТП – щит 10м)
r0 = 4,63 мОм/м;
х0 = 0,107 мОм/м;
l = 15 м;
r = r0*l = 4,63*10 = 46,3 мОм;
х = х0*l = 0,107*10 = 1,07 мОм;
Pном= 15 кВт;
= 0,8;
Qн = Рн*tg* = = 15 * = 11,25 кВАр
= = = 1,76 В
;
19 ≥ 1,76 В – условие выполняется.
(отрезок кабеля щит-двигатель 5м)
r0 = 4,63 мОм/м;
х0 = 0,107 мОм/м;
l = 15 м;
r = r0*l = 4,63*5 = 23,15 мОм;
х = х0*l = 0,107*5 = 0,53 мОм;
Pном= 15 кВт;
= 0,8;
Qн = Рн*tg* = = 15 * = 11,25 кВАр
= = = 0,88 В
;
19 ≥ 0,88 В – условие выполняется.
Таблица 10 – Потери напряжения в силовых кабелях ВВГ 4х4
Трасса |
Марка кабеля |
Iк.доп, А |
Iр, А |
Р, кВт |
Q, кВАр |
Длина, м |
x0, мОм/м |
r0, мОм/м |
x, мОм |
r, мОм |
ΔU, В |
ТП-щит |
ВВГ 4×4 |
34 |
27 |
15 |
11,25 |
10 |
0,107 |
4,63 |
1,07 |
46,3 |
1,76 |
Щит-двигатель |
ВВГ 4×4 |
34 |
27 |
15 |
11,25 |
5 |
0,107 |
4,63 |
0,53 |
23,15 |
0,88 |
-
Расчёт токов короткого замыкания
Произведем расчет тока трехфазного короткого замыкания.
1. Зарисуем расчетную схему (рис 3).
Рис 3 – расчетная схема
2. По расчетной схеме начертим схему замещения (рис 4).
Рис 4 – Схема замещения
3.Определим сопротивление до точки КЗ
Сопротивления шины ТП:
r0 = 0,31 мОм/м;
х0 = 0,18 мОм/м;
Тогда r = r0 * l = 0,31 * 1 = 0,31 мОм (l-длина, l=1м);
х= х0*l = 0,18 * 1 = 0,18 мОм.
Определим суммарное сопротивление до точки КЗ
хк1= хтр + хштп = 64,7+0,18+4,5+1,07+0,53=70,98 мОм;
rк1= rтр + rруб + rштп + 31,5+0,4+0,31+5,5+5,5+44,3 + +23,15 =110,66 мОм;
Определим полное сопротивление до точки КЗ
Zкз= = =131,46 мОм;
Определим ток трехфазного короткого замыкания
Таблица 11 – Расчёт токов короткого замыкания
Точка
|
Результирующее сопротивление xk, мОм |
Результирующее сопротивление rk, мОм |
Результирующее сопротивление zk, мОм |
Ток трехфазного КЗ, кА |
Точка КЗ |
70,98 |
110,66 |
131,46 |
1,75 |
3.8 Расчет заземления
-
Определим сопротивление грунта. Грунт в районе ТП – глина, следовательно, Ом*м (по таблице 1.13.3);
-
Определим коэффициент сезонности (по таблице 1.13.2)
Примем , для вертикального вида заземлителя и второй климатической зоны.
-
Определим сопротивление вертикального заземлителя:
Ом;
-
Определим количество вертикальных заземлителей:
,
где нормируемое сопротивление заземляющих устройств;
-
Определим количество вертикальных электродов с учетом их экранирования:
где - коэффициент использования электродов (таблица 1.13.5);
-
Определим сопротивление вертикальных заземлителей при принятом количестве:
;
-
Определим длину соединительной полосы:
,
где а – расстояние между электродами;
-
Определим сопротивление соединительной полосы:
,
где b – ширина соединительной полосы (0,04м);
t – глубина заложения (0,8м).
-
Общее сопротивление заземляющего устройства:
.
-
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Для сборки щита управления станком-качалкой выбрано необходимое оборудование и составлена смета затрат
Таблица 12 – смета затрат на оборудование
№ п/п |
Наименование |
Цена, руб |
Кол-во, шт |
Стоимость, руб |
1 |
Эл.двигатель АИР 180 МА8 СН |
22000 |
1 |
22000 |
2 |
Контактор малогабаритный КМИ-23210 ИЭК |
370 |
1 |
370 |
3 |
Автоматический выключатель ВА 47-29 3Р С32 ИЭК |
350 |
1 |
350 |
4 |
Автоматический выключатель ВА 47-29 1Р С1 ИЭК |
87 |
1 |
87 |
6 |
Реле тепловое РТИ-2355 ИЭК |
400 |
1 |
400 |
7 |
Переключатель ALCLR22 ИЭК |
137 |
1 |
137 |
8 |
Лампа сигнализации AD22DS ИЭК |
43 |
3 |
129 |
9 |
Щит с монтажной панелью ЩМП-3 ИЭК (550х500х220) YKM40-03-31 |
4000 |
1 |
4000 |
10 |
Кабель ВВГ 4х4 |
47 |
20 |
940 |
11 |
Розетка щитовая ШЩ 4х60-Р |
1067 |
1 |
1067 |
12 |
Провод ПВ1 1х4 |
15 |
10 |
150 |
13 |
Универсальный переключатель УП |
600 |
1 |
600 |
14 |
Контактор малогабаритный КМИ-23210 ИЭК |
370 |
1 |
370 |
15 |
Приставка выдержки времени ПВИ-12 ИЭК |
62 |
1 |
62 |
16 |
Приставка ПКИ-22 ИЭК |
62 |
1 |
62 |
1 |
Стоимость оборудования: |
30724 |
2 |
Монтаж (50% от стоимости материалов), руб. |
15362 |
3 |
Расходы на транспортировку (1% от стоимости материалов), руб. |
307,24 |
4 |
Капитальные затраты, руб. |
46393,24 |
Заключение
Цель работы достигнута – схема управления станком качалкой спроектирована.
При выполнении данной работы были произведены расчет электрической схемы, выбрано оборудование, аппараты управления и защиты, провода и кабели. Разработана электрическая и монтажная схема в среде программы Автодеск Автокад.
Был изучен и описан принцип работы элементов схемы, а так изучен принцип действия двуплечих СК нефтепромысла.
Был составлен перечень используемых элементов и рассчитана стоимость изделий и аппаратов.
Список использованных источников
-
Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учебное пособие для вузов. –2–е изд., доп. – М.: Высшая школа., 2000.
-
Каталог продукции ИЭК 2009 СК–ПРОМСЕРВИС.
-
Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методика курсового проектирования.-М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2010.-214с., ил.-Профессиональное образование;
-
Правила устройства электроустановок 7-е издание.
-
http://ru.wikipedia.org/