КП2
.pdfМосковский Энергетический Институт (Технический Университет)
КАФЕДРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТОВ
Низковольтное комплектное устройство (НКУ) Расчетно-пояснительная записка
к курсовому проекту по курсу
“Электрические и электронные аппараты”
Выполнил: |
Байдаков А.В. |
Группа: |
ЭЛ-14-11 |
Проверил: |
Акимов Е.Г. |
Москва 2013
ЗАДАНИЕ
на проект по курсу «Электрические и электронные аппараты»
Низковольтное комплектное устройство (НКУ)
1. Предварительные расчеты
1.1.Рассчитать параметры трансформатора.
1.2.Рассчитать ток линии с асинхронным двигателем.
1.3.Выбрать типы и сечения кабелей, соединяющих потребителей с питающим трансформатором.
1.4.Рассчитать сопротивления кабелей и токи короткого замыкания. 2. Выбор электрических аппаратов управления и защиты.
2.1.Составить задание для выбора аппаратов, используемых в схеме управления двигателем и защиты линий.
2.2.По промышленным каталогам провести выбор аппаратов. Необходимо выбрать аппараты:
вводной автоматический выключатель QF10; автоматический выключатель в начале линии QF11; аппарат на вводе в НКУ (QF0 или QS0);
контактор КМ и тепловое реле КК или магнитный пускатель; автоматический выключатель, защищающий двигатель QF1; аппараты дифференциальной защиты (УЗО или АВДТ); аппарат защиты цепи управления (выключатель или предохранитель); кнопки, корпус НКУ и зажимы для ввода и вывода кабелей.
2.3.Провести проверку всех выбранных аппаратов.
2.4.Построить сравнительные времятоковые характеристики выбранных аппаратов защиты.
2.5.Составить заказную спецификацию. 3. Конструкторская часть проекта.
3.1.Начертить полную принципиальную схему реализованного НКУ с учетом типов выбранных аппаратов.
3.2.Разместить выбранные аппараты в НКУ с учетом их габаритных и установочных размеров.
3.3.Выполнить схему соединений силовых цепей аппаратов и цепей управления. Провести маркировку проводов согласно заданной принципиальной схеме.
Исходные данные Вариант №1
№ |
Параметры |
|
|
|
|
|
|
1 |
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
Мощность питающего трансформатора, |
S, |
ТМГ-160 |
||
кВА |
|
|
|||
|
|
|
|
||
2 |
Номинальное линейное |
|
|
0,4 |
|
напряжение, Uном.л, кВ |
|
|
|||
|
|
|
|
||
3 |
Напряжение КЗ,Uк % |
|
|
4,5 |
|
4 |
Потери в меди, Pcu, кВт |
|
|
3,1 |
|
|
Длины соединительных |
|
l0 |
|
80 |
5 |
|
l1 |
|
30 |
|
кабелей, м |
|
|
|||
|
|
l2-l7 |
|
45 |
|
|
|
|
|
||
6 |
№ двигателя |
|
|
15 |
|
7 |
Номер схемы защиты и управления АД |
|
1 |
||
8 |
Номер варианта схемы нагрузки |
|
|
1 |
|
9 |
Номинальные токи нагрузки I2-I4, A |
|
|
10 |
|
10 |
Номинальные токи нагрузки I5-I7, A |
|
|
8 |
№ двигателя |
15 |
|
Мощность |
22 |
|
двигателя, кВт |
||
|
||
Тип |
А180S4 |
|
КПД, % |
91 |
|
cos f |
0,88 |
|
Кратность |
7 |
|
пускового тока |
||
|
Общая радиальная схема электроснабжения
Схема нагрузки
Схема управления и защиты двигателя
Байдаков А.В.
Эл-14-11
Вариант №1
1.Предварительные расчеты
1.1.Расчет параметров трансформатора
Полное сопротивление трансформатора :
Где |
– номинальное напряжение вторичное цепи |
трансформатора; |
– напряжение короткого замыкания; |
– мощность питающего трансформатора.
Номинальный ток трансформатора |
: |
√
√
Активное сопротивление трансформатора:
Где |
– потери в меди. |
Реактивное сопротивление трансформатора:
√
√
Ток короткого замыкания (КЗ) на зажимах трансформатора |
: |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Точка 0
1.2. Расчет параметров двигателя
Номинальный ток двигателя:
|
√ |
Где |
– номинальная мощность двигателя; |
– коэффициент полезного действия при номинальном моменте на валу двигателя; – коэффициент мощности.
√
Пусковой ток двигателя:
Где – кратность пускового тока двигателя.
Ударный пусковой ток двигателя (мгновенное значение):
( |
) √ |
√
1.3 Выбор кабелей
По рассчитанному значению номинального тока линии с двигателем и заданными номинальными токами линий нагрузок рассчитать суммарный номинальный ток в кабеле .
По номинальным токам линий выбрать сечения всех кабелей. Материал кабеля – медь; оболочка – резиновая или ПВХ. Длительно допустимый ток кабеля должен быть на 30% больше номинального тока линии. Сечение рабочего нейтрального (N) и защитного (PE) проводника выбрать равным фазному.
( )
Где |
, |
– номинальные токи нагрузки* |
( )
По ПУЭ п.1.3.10, таблица 1.3.6 для трёхжильных проводов и кабелей в воздухе с протекающим током, равным 90 А, сечение токопроводящей жилы, равно 25 мм2 (Нейтральный одножильный провод в воздухе имеет то же сечение равное 25 мм2 (140 А)
По ПУЭ п.1.3.10, таблица 1.3.6 для трёхжильных проводов и кабелей в воздухе с протекающим током, равным 55 А, сечение токопроводящей жилы, равно 10 мм2
По ПУЭ п.1.3.10, таблица 1.3.6 для трёхжильных проводов и кабелей в воздухе с протекающим током, равным 19 А, сечение токопроводящей жилы, равно 1,5 мм2
По ПУЭ п.1.3.10, таблица 1.3.6 для трёхжильных проводов и кабелей в воздухе с протекающим током, равным 19 А, сечение токопроводящей жилы, равно 1,5 мм2
1.4. Расчет токов короткого замыкания (КЗ)
Для расчетов токов КЗ предварительно нужно рассчитать сопротивление кабелей.
Сопротивление кабеля:
Где – длина соединительного кабеля, |
и |
– соответственно |
|
удельное активное (реактивное) сопротивление кабелей. |
|
||
Кабель |
: |
|
|
Где |
– длина соединительного кабеля, |
и |
|
|
– соответственно удельное активное (реактивное) |
||
сопротивление кабеля. |
|
|
Сопротивление кабеля:
Кабель |
: |
|
Где |
– длина соединительного кабеля, |
и |
|
– соответственно удельное активное (реактивное) |
|
сопротивление кабеля.
Сопротивление кабеля:
Кабель |
: |
|
Где |
– длина соединительного кабеля, |
и |
|
– соответственно удельное активное (реактивное) |
|
сопротивление кабеля.
Сопротивление кабеля:
Суммарные сопротивления кабелей до точки КЗ находят как:
Активное:
Реактивное:
Где |
и |
– соответственно активное и |
|
|
индуктивное сопротивления трансформатора; |
и |
– |
||
приведенные активное и реактивное сопротивления энергосистемы, |
– |
|||
сопротивление аппаратов. Значение |
берется из таблицы «Сопротивление R |
|||
автоматических выключателей в литом корпусе (MCCB) в зависимости от |
||||
номинального тока In» (для кабелей |
, ) и «Сопротивление R |
|
||
малогабаритных модульных автоматических выключателей (MCB) в |
|
|||
зависимости от номинального тока In» (для кабелей |
). Таблицы в |
|||
приложении.* |
|
|
|
|
Кабель |
: (Точка 1) |
|
|
|
Активное:
Реактивное: