Низковольтное комплектное устройство для управления и защиты асинхронного двигателя
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Содержание
Задание
Данные по курсовому проекту
Радиальная схема электроснабжения
Схема нагрузки
. Предварительные расчеты цепи питания асинхронного двигателя
.1 Расчет параметров трансформатора
.2 Расчет токов линии с асинхронным двигателем
.3 Выбор сечения и тип кабелей, соединяющих потребителей с питающим трансформатором
.4 Расчет сопротивлений и токов короткого замыкания
. Выбор электрических аппаратов управления защиты
2.1 Анализ общей схемы электроустановки
2.2 Выбор аппаратов защиты и управления
2.2.1 Выбор автоматического выключателя Q1
.2.2 Выбор автоматического выключателя Q2
.2.3 Выбор нижестоящих автоматических выключателей
.3.1 Выбор контактора КМ
.3.2 Выбор аппарата защиты в цепь управления
.3.3 Выбор кнопок управления
.3.4 Выбор клемм (зажимов)
.3.5 Выбор навесного корпуса щита
Формула заказа
Задание
1.Предварительные расчеты:
1.1Рассчитать параметры трансформатора
1.2Рассчитать токи линии с асинхронным двигателем
.3Выбрать сечение и тип кабелей, соединяющих потребителей с питающим трансформатором
.4Рассчитать токи короткого замыкания и сопротивления кабелей
.5Проверить условия падения напряжения на контакторе
2.Выбор электрических аппаратов управления и защиты
2.1Составить задание для выбора аппаратов, используемых в схеме управления двигателем и защиты линий
2.2Провести выбор аппаратов по промышленным каталогам изделий.
Необходимо выбрать: аппараты, входящие в схему пуска двигателя (контактор или магнитный пускатель, тепловое реле, предохранитель цепи управления, кнопки), вводной автоматический выключатель на стороне низкого напряжения трансформатора и аппараты защиты отходящих линий (автоматические выключатели, УЗО, АВДТ), а также корпус НКУ и зажимы для ввода и вывода кабелей.
2.3Провести проверку всех выбранных аппаратов.
2.4Составить заказную спецификацию.
.5Построить карту селективности защит выбранных выключателей.
3.Конструкторская часть проекта:
3.1Разместить выбранные аппараты в НКУ с учетом их габаритных и установочных размеров.
3.2Выполнить схему соединений силовых цепей аппаратов и цепей управления. Провести маркировку проводов согласно заданной принципиальной схеме.
Данные к курсовому проекту
ПараметрыЗначения Номер варианта11Мощность питающего трансформатора Sном, кВА400Напряжение КЗ, uк %5Номинальное линейное напряжение Uном.л, В380Материал кабеляCuПотери в меди, Pcu, кВт4,6Длины соединительных кабелей, м l040l125l2-l710Номинальные токи нагрузки,AI2-I49I5-I75Тип А132М6КПД двигателя, ,5Номинальная мощность, РНОМ, кВт7,5Коэффициент мощности cos ?0,77Кратность пускового тока двигателя - ki6,5
Рис. 1. Радиальная схема электроснабжения
Рис. 2. Вариант нагрузки
асинхронный двигатель электроустановка низковольтный
1. Предварительные расчеты цепи питания асинхронного двигателя
.1 Расчет параметров трансформатора
Полное сопротивление трансформатора Zтр:
Zтр= мОм.
Номинальный ток трансформатора Iном.тр.:
Iном.тр.= А.
Активное сопротивление трансформатора rтр.:
тр.= мОм.
Реактивное сопротивление трансформатора х:
= мОм.
Ток короткого замыкания (КЗ) на зажимах трансформатора Iкз.тр.:
= А.
1.2 Расчет токов линии с асинхронным двигателем
Номинальный ток двигателя:
,
где Pном - номинальная мощность двигателя; Uном.л - номинальное линейное напряжение на обмотке статора; h - коэффициент полезного действия при номинальном моменте на валу двигателя; cosj - коэффициент мощности.
A.
Пусковой ток двигателя:
,
где - кратность пускового тока двигателя
Ударный пусковой ток двигателя (амплитудное значение):
,
1.3 Выбор сечения и тип кабелей, соединяющих потребителей с питающим трансформатором
Выбор сечения кабелей низкого напряжения, соединяющих электродвигатель с питающим трансформатором, по номинальному напряжению и току надо вести, учитывая, что длительно допустимый ток кабеля должен быть на 20 % больше номинального тока линии. Сечение PEN проводника выбирать равным фазному.
Ток в кабеле l0:
= =17,513+9+5=31,513 А.
=1,2* =1,2*31,513=37,185 А.
Ток в кабеле l1:
=1,2* =1,2*17,513=21,02 А
Ток кабелей l2 - l4:
=1,2* =1,2*9=10,8 А
Ток кабелей l5 - l7:
=1,2* =1,2*5=6 А
.4 Расчет токов короткого замыкания (КЗ) и сопротивлений кабелей
Сопротивление кабеля:
,
где lк - длина соединительного кабеля.
Таблица параметров кабелей
Номер кабеля Параметр0PEN01PEN12-4PEN2-45-7PEN5-7Длина кабеля L, м3030252510101010Номинальный ток нагрузки кабеля In, A31,531,517,517,59955Длительно допустимый ток кабеля Iд.д., A5555353519191919МатериалCuCuCuCuCuCuCuCuКоличество жил31311111Сечение S, мм21010441,51,51,51,5Удельное активное сопротивление rуд.т., мОм/м2,312,315,755,7515,315,315,315,3Удельное реактивное сопротивление xуд, мОм/м0,080,080,0910,0910,1040,1040,1040,104Активное сопротивление r = rуд.т. l, мОм92,4 92,4143,75143,75153153153153Реактивное сопротивление x= xуд l, мОм3,23,22,2752,2751,041,041,041,04
Суммарные сопротивления составляют:
активное: ,
реактивное: ,
c и xс - приведенные активное и индуктивное сопротивления энергосистемы (принимаем равным rc=0,1 мОм и xс=0,6 мОм);пк - переходное сопротивление контактов в местах соединения (принимаем равным 15 мОм).