8. Проверка электродвигателя по перегрузочной способности и по пусковому моменту

Выбранный асинхронный электродвигатель проверяется на совместимости по перегрузочной способности и пусковому моменту для того, чтобы убедиться, что в процессе пуска они будут запускаться в зависимости от колебания напряжения в питающей сети, а так же что они будут соответствовать тепловым режимам в процессе их работы

1. Определение потерь напряжения в питающей сети учитывая при этом принципы выполнения питающей сети и марка используемого проводника с учетом реальной мощности выбранного асинхронного электродвигателя:

Проверяются допустимые потери напряжения при запуске асинхронного электродвигателя насоса:

(9)

Где:

-пусковой момент электродвигателя

= =278,54

=895,3

-динамический пусковой момент электродвигателя равен 0,25* =0,25*895,3=223,8

2. Определение снижения напряжения в питающей сети на зажимах асинхронного электродвигателя

Проверяются допустимые потери напряжения при запуске асинхронного электродвигателя насоса:

(10)

Где:

-максимальный нагрузочный момент асинхронного электродвигателя, приведенный к валу двигателя

-максимальный момент асинхронного электродвигателя

= =278,54

=895,3

3. Определение реальных допустимых потерь напряжения при запуске асинхронного электродвигателя насоса

Таблица№6

Марка провода	А16	А25	А35	А50
Z0 Ω/км	1,8	1,14	0,83	0,64

(11)

Где:

-полное сопротивление короткого замыкания трансформатора, Ом

-полное сопротивление питающей линии, Ом

-полное сопротивление короткого замыкания асинхронного электродвигателя, Ом

;

;

.

Где:

-напряжение короткого замыкания трансформатора =5%

- номинальное напряжение питающей сети=400В.

-полная мощность трансформатора

- удельное сопротивление питающей линии в зависимости от марки проводов

l- длина питающей линии в м, (км)

- номинальный ток электродвигателя

k- соотношение между пусковым и рабочим током двигателя

- пусковой ток асинхронного электродвигателя

Определение реальных допустимых потерь напряжения при запуске асинхронного электродвигателя насосной станции:

Для асинхронного электродвигателя насосной установки реальные потери напряжения выше чем допустимые потери напряжения, то в таких случаях насосная установка запускаться не будет.

В таких случаях для запуска асинхронного электродвигателя могут быть использованы следующие методы:

1. Изменение сечения питающей линии на другое сечение, большее на одну ступень

2. Изменение длины питающей линии

3. Изменение сечения питающей линии на другое сечение, большее на одну ступень и уменьшении длины питающей линии

Для разрабатываемого проекта применяется изменение длины питающей линии электропередачи от длины 320м., до 20 м.

Для такого варианта полное сопротивление питающей линии определяется как:

= 0,83*0,02= 0,0166 Ом

Потери напряжения в таком случае будут определяться исходя из выражения:

Сравнивая реальные потери с минимально допустимыми потерями можно констатировать, что условия для запуска по потерям напряжения выполняются.

_{Выбор аппаратуры защиты и управления и выбор принципиальных электрических схем}

_{Параметры асинхронного электродвигателя следующие :}

_{Номинальное напряжение питания: Uн=400В.}

_{Pн=90 к В т; Iн=157,98 А; k=6.}

_{А) определение максимального тока плавких вставок для асинхронного электродвигателя аналитически выполняется согласно нижеприведенного уравнения:}

- ток плавких вставок, А

- коэффициент , значение которого зависит от условия пуска и работы асинхронного электродвигателя.

Определение максимального тока плавких вставок для асинхронного электродвигателя насосной установки аналитически выполняется:

Выбор автоматических выключателей.

Выбор автоматических выключателей осуществляется по номинальному рабочему току магнитного пускателя по тепловому расцепителю и в соответствии с электромагнитным расцепителем, который выбирается согласно:

Iн.эмн- номинальный рабочий ток магнитного пускателя

Iн.д- номинальный рабочий ток электродвигателя

Полученным и приведенным условиям соответствует автоматический выключатель типа А3710Б

Определение максимального тока теплового расцепителя магнитного пускателя для асинхронного электродвигателя основной насосной установки аналитически должен соответствовать значению:

Где:

- максимально возможное значение термического тока расцепителя электрического двигателя

Выбор теплового реле для электродвигателя насосной установки выбирается по номинальному рабочему току электродвигателя, для которого должно выполняться неравенство:

Где:

- номинальный ток биметаллической пластины теплового реле

Номинальный ток биметаллической пластины теплового реле может быть регулирован в пределах:

Основное неравенство выполняется:

При выборе теплового реле необходимо учитывать температуры окружающей среды:

N=N1+N2

ГДЕ: N1-шкала отсчета теплового реле, определяется из выражения:

Определение числа условных единиц для N1 – шкала отсчета теплового реле электродвигателя

Пояснение к принципиальной электрической схеме управления и защиты асинхронных двигателей насосной установки. Принципиальная электрическая схема управления и защиты асинхронных двигателей насосной установки выполняет следующие функции:

- управлением насосной установки как в автоматическом, так и в ручном режиме работы;

- выполнение пуска и остановки насосных установок;

- запуск основного насоса

- защита насосной установки от токов короткого замыкания и механических и тепловых перегрузок;

- сигнализации при аварийных режимах работы насосной установки.

Условное обозначение на электрических схемах: KV- реле напряжения (контакты реле напряжения) КК - токовое реле (контакты токового реле )

КМ катушка мл ни гною пускателя (контакты катушки магнитного пускателя)

SBI, SB3 - кнопки пуска насосной установки

SB2. SB4 - кнопки остановки насосной установки.butondeoprire

КТ реле времени (контакты реле времени)

SP- реле давления

HL- лампы накаливания для сигнализации R- активные сопротивления М - асинхронный электродвигатель.

Принцип работы схемы управления и защиты асинхронных двигателей насосной установки:

а) ручное управление.

Ручное управление устанавливается при помощи ручки управления у пульта управления и левой позиции М. таким образом принципиальная схема управления готова к работе.

При нажатие кнопки SB-!, через катушку индуктивности магнитного пускателя КМ-1 протечет ток п через сопротивление R1 и сигнальных ламп Н1.-1 и HI.-5 и цепь управления и цепь сигнализации замыкаются и магнитный пускатель КМ-2 замкнет свои нормально открытые контакты и нормально закрытые контакты размыкает в результате чего сигнальная лампа HL-4 начнет сигнализировать о том. что вспомогательный электродвигатель включен в рабочую сеть.

Таким образом включается вспомогательный двигатель вспомогательного насоса, при помощи которою заполняется водой трубопровод основного насоса. Таким образом подготавливается гидравлическая цепь основного насоса. Через определенный промежуток времени, определенный при помощи реле времени (таймера) КТ он включит свои нормально открытые контакты в результате чего подготавливается цепь управления для включения асинхронного электродвигателя основного насоса при помощи реле давления SPс нормально закрытые контакты.

Таким образом включается вспомогательный двигатель вспомогательного насоса, при помощи которого заполняется водой трубопровод основного насоса. Таким образом подготавливается гидравлическая цепь основного насоса.

б) автоматической управление.

Автоматической управление устанавливается при помощи ручки управления > пулы а управления в правой позиции А. таким образом принципиальная схема управления готова к работе. В гаком режиме катушка реле времени ( таймера ) КТ попадет под напряжением в результате чего через определенный промежуток времени КТ включит свои контакты нормально открытые в результате чего реле давления SPзамкнет свои нормально открытые контакты, так как давление в трубопроводе низкое, потому что он не заполнен водой а нормально закрытые контакты реле давления SPразомкнутся. В результате через катушку индуктивности магнитного пускателя КМ-1 протечет ток и через сопротивление R1 и сигнальных ламп HL-1 и HL-5 и цепь управления и цепь сигнализации замыкаются и магнитный пускатель КМ-2 замкнет свои нормально открытые контакты и нормально закрытые контакты размыкает в результате чего сигнальная лампа 111.-4 начнет сигнализировать о том. что вспомогательный электродвигатель включен в рабочую cеть.

Автоматической управление устанавливается при помощи ручки управления у пуль га управления в правой позиции А. таким образом принципиальная схема управления готова к работе. В таком режиме катушка реле времени ( таймера ) КТ попадет под напряжением в результате чего через определенный промежуток времени КТ включит свои контакты нормально открытые в результате чего нормально закрытые контакты реле давления SPс нормально закрытые контакты, через катушку индуктивности магнитного пускателя КМ- 2 протечет ток и через сопротивление R1 и сигнальных ламп HI.-1 и Н1.-5 и цепь управления и цепь сигнализации замыкаются и магнитный пускатель КМ-2 замкнет свои нормально открытые контакты и нормально закрытые контакты размыкает в результате чего сигнальная лампа HL-5 начнет сигнализировать о том. что основной электродвигатель включен в рабочую сеть.

Расчёт заземляющего устройства электроустановок напряжением ниже 1000 В

От подстанции отходит ВЛ, на которой в соответствии с ПУЭ намечено выполнить шесть повторных заземлений нулевого провода. Удельное сопротивление грунта измеренное при нормальной влажности, ρизм=100 Ом*м. Заземляющий контур в виде прямоугольного четырёхугольника выполняют путём заложения в грунт вертикальных стальных стержней длиной 5 м диаметром 12 мм2, соединённых между собой стальной полоской 40×4 мм. Глубина заложения стержней – 0,8 м, полосы – 0,9 м. Ток замыкания на землю на стороне 10 кВ, Iз=8 А.

Определяется расчётное сопротивление грунта для стержневых заземлителей

Ом*м

Сопротивление вертикального заземлителя из круглой стали:

Ом

Сопротивление повторного заземления Rп.з не должно превышать 30 Ом при ρ=100 Ом*м и ниже.

Для повторного заземления принимается, что один стержень длиной L=5 м и диаметром d=12 мм, обладает электрическим сопротивлением, которое равно 26,066 < 30 Ом. Общее сопротивление всех шести повторных заземлений:

Ом

Определяется расчётное сопротивление заземления нейтрали трансформатора с учётом повторных заземления

Ом

В соответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства при присоединении к нему электрооборудования напряжением до 1000 В не должно быть более 4 Ом.

Принимается для расчёта R_иск= 4 Ом.

Принимается четыре стержня и располагаемых в грунте на расстоянии полосы связи

Ом*м ( 56, табл. 27,2 и 27,3 )

Ом

При n=4 , ηв=0,69 и ηг=0,45.

Определяется действительное минимально необходимое число стержней для создания контура заземления:

Принимается для монтажа nд=9 стержня и проводится поверочный расчёт сопротивления контура заземления.

Действительное сопротивление искусственного заземления определится как:

Ом

Следовательно выполняются требования к сопротивлению искусственного заземлителя для электроустановок напряжением ниже 1000 В:

3,836 Ω < 4Ω

Выводы

1.В результате выполнения данного проекта можно утверждать, что водоснабжение является одно из отраслей сельскохозяйственного назначения довольно актуальная, так как нехватка водных ресурсов все более настойчиво дает о себе знать. Для выполнения процессов водоснабжения для орошения в сельском хозяйстве Расходуется огромное количество электроэнергии и других энергетически* ресурсов, следовательно, эта отрасль народного хозяйства является весьма энергоемкой.

2.Для снижения энергоемкости процессов водоснабжения для орошения в сельском хозяйстве в проекте была выполнена попытка по выбору насосной установке и электропривода, который работал в оптимальном режиме. Были определены параметры электроприводов режимы их работы, было обосновано предложенная аппаратура управления и защиты и на ее основе разработаны электрические схемы электроснабжения и управления такими приводами. Рассмотрены вопросы техники безопасности при обслуживания электроустановок напряжением ниже 1000В.