1.2.2 При изучении раздела 1.1.2, обратить внимание на нагрев электрических аппаратов, на процессы, проходящие при нагреве аппаратов.
1.2.3 При изучении раздела 1.1.3, обратить внимание на условия работы электрических контактов, электромагнитов, изоляции электрических аппаратов.
1.2.4 При изучении раздела 1.1.4, обратить внимание на теорию горения и гашения электрической дуги, способы гашения дуги.
1.2.5 При изучении раздела 1.1.5, обратить внимание на конструкцию и принцип действия электрических аппаратов до и выше 1000 В.
2 Задания к расчетно-графической работе
Контрольная работа состоит из трех заданий.
В контрольной работе студенты выполняют расчеты по выбору предохранителей и автоматических воздушных выключателей в распределительных сетях промышленного предприятия напряжением до 1000 В, а также высоковольтных масляных выключателей и приводов к ним.
Прежде чем приступить к выполнению контрольной работы следует ознакомиться с соответствующими разделами рекомендованной литературы и с настоящими методическими указаниями.
В процессе расчетов необходимо приводить краткие пояснения. Все принятые решения должны быть четко обоснованы.
2.1 Задание 1
Выбрать предохранители для защиты электродвигателей силового пункта СП (рисунок 2.1).
Выбрать сечения проводов, питающих электродвигатели.
Для линии, питающей СП, выбрать предохранитель, силовой бронированный трехжильный кабель с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией при температуре окружающей среды (воздуха) +25 °С.
Особые условия:
- помещение невзрывоопасное и непожароопасное;
- предохранители защищают двигатели и линии только от токов короткого замыкания.
|
|
|
|
2.1.1 Методические указания
Предохранители применяются для защиты электрических установок от токов к.з. Наиболее распространенными предохранителями, применяемые для защиты электроустановок напряжением до 1000 В, являются: ПР2, НПН, ПН2.
Выбор предохранителей производится по следующим условиям:
а) Iном.пред. Iрасч;
б) Iном.пл.вст.. Iпл.вст.расч
где Iпл.вст.расч – расчетный ток плавкой вставки – находится по следующей формуле
где - коэффициент пуска – зависит от режима пуска электродвигателя;
=1,6 – тяжелый пуск;
=2 – средний пуск;
=2,5 – легкий пуск.
Если предохранитель состоит в линии, питающей несколько двигателей, плавкую вставку рекомендуется выбирать по формуле
где Iпуск.наиб. – наибольший пусковой ток;
Iрасч.дв.наиб. – номинальный ток двигателя, для которого пусковой ток является наибольшим.
Выбор проводов производится по следующим условиям:
а) Iдоп.пров. Iрасч;
б) Iдоп.пров. к3×I3
где к3=0,33 – коэффициент защиты для предохранителей
I3= Iном.пл.вст.
2.2 Задание 2
От главного распределительного шита ГРЩ получает питание силовой пункт СП с автоматическими выключателями (рисунок 2.2), к которому подключены пять асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Электродвигатели размещены в помещении с нормальной средой. Технические данные электродвигателей приведены в таблицах № 1-5.
Требуется определить номинальные токи расцепителей автоматических выключателей и выбрать сечения проводов и питающего кабеля из условия нагрева и соответствия токам расцепителей.
|
|
|
|
2.2.1 Методические указания
Автоматические выключатели применяются для защиты электрических установок от токов к.з. Наиболее распространенными автоматическими выключателями, применяемые для защиты электроустановок напряжением до 1000 В, являются: А3700, ВА.
Выбор автоматических выключателей производится по следующим условиям:
а) Iном.ав. Iрасч.;
б) Iном.расц. Iрасч.;
в) Iсраб.эл.расц. 1,25 Iпуск.
Выбор проводов производится по следующим условиям:
а) Iдоп.пров. Iрасч;
б) Iдоп.пров. к3×I3
где к3=0,22; 0,66; 1 – коэффициент защиты для автоматических выключателей зависимости от характеристики регулирования расцепителя
I3= Iном.пл.вст.
Таблица 1 - Технические данные электродвигателя № 1
Технические данные |
Варианты |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Б, Щ |
В, Г |
Д, Е |
3, Ц |
И, К |
Л, О |
М, Р |
Н, Х |
П, Ш |
С, Д, |
Т, Э |
У, Ю |
Ф, Я |
Ц, А |
Ч, Ж |
||||||||||||||||||||
Рном, кВт |
40 |
30 |
25 |
40 |
20 |
33 |
27 |
30 |
25 |
20 |
33 |
40 |
25 |
30 |
27 |
|||||||||||||||||||
сos φ |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,55 |
0,65 |
0,6 |
0,7 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,6 |
0,7 |
0,5 |
0,55 |
0,65 |
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Сумма двух последних цифр зачетной книжки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
|||||||||||||||
К.п.д. |
0,9 |
0,95 |
0,95 |
0,92 |
0,97 |
0,92 |
0,9 |
0,95 |
0,96 |
0,95 |
0,97 |
0,97 |
0,93 |
0,95 |
0,98 |
0,9 |
0,91 |
0,93 |
|
|||||||||||||||
Кратность пускового тока |
6 |
6 |
6 |
5,5 |
5 |
6,5 |
6,5 |
5,5 |
6,5 |
6,5 |
7 |
6,5 |
5,5 |
6,5 |
6 |
7 |
4,5 |
5 |
|
|||||||||||||||
Режим пуска ЭД |
тяжелый |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
легкий |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 - Технические данные электродвигателя № 2
Технические данные |
Варианты |
|||||||||||||||||||||||||||||
Б, Щ |
В, Г |
Д, Е |
3, Ц |
И, К |
Л, О |
М, Р |
Н, Х |
П, Ш |
С, Д, |
Т, Э |
У, Ю |
Ф, Я |
Ц, А |
Ч, Ж |
||||||||||||||||
Рном, кВт |
20 |
25 |
30 |
33 |
40 |
20 |
25 |
30 |
33 |
40 |
20 |
25 |
30 |
33 |
40 |
|||||||||||||||
сos φ |
0,6 |
0,55 |
0,65 |
0,55 |
0,6 |
0,7 |
0,6 |
0,7 |
0,65 |
0,65 |
0,55 |
0,6 |
0,5 |
0,7 |
0,7 |
|||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Сумма двух последних цифр зачетной книжки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
||||||||||||
К.п.д. |
0,98 |
0,97 |
0,96 |
0,95 |
0,94 |
0,93 |
0;94 |
0,95 |
0,96 |
0,97 |
0,98 |
0,96 |
0,94 |
0,93 |
0,96 |
0,96 |
0,92 |
0,94 |
||||||||||||
|
5 |
5,5 |
6 |
6,5 |
7 |
7 |
6,5 |
5,5 |
5 |
6,5 |
6 |
6 |
6,5 |
6 |
6 |
5 |
7 |
6,5 |
||||||||||||
Режим пуска ЭД |
легкий |
тяжелый |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кратность
пускового тока
Таблица 3 - Технические данные электродвигателя № 3
Технические данные |
Варианты |
|||||||||||||||||||||||||||||
Б, Щ |
В, Г |
Д, Е |
3, Ц |
И, К |
Л, О |
М, Р |
Н, Х |
П, Ш |
С, Д, |
Т, Э |
У, Ю |
Ф, Я |
Ц, А |
Ч, Ж |
||||||||||||||||
Рном, кВт |
4 |
5 |
6 |
4,5 |
5,5 |
6,5 |
4 |
5 |
6 |
4,5 |
5,5 |
6,5 |
4 |
5 |
6 |
|||||||||||||||
сos φ |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,6 |
0,5 |
0,7 |
0,5 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,7 |
0,6 |
|||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Сумма двух последних цифр зачетной книжки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
||||||||||||
К.п.д. |
0,9 |
0,91 |
0,92 |
0,93 |
0,94 |
0,95 |
0,96 |
0,97 |
0,98 |
0,97 |
0,96 |
0,95 |
0,94 |
0,93 |
0,92 |
0,95 |
0,92 |
0,93 |
||||||||||||
Кратность пускового тока |
5 |
6 |
7 |
5,5 |
6,5 |
5 |
6 |
7 |
5,5 |
6,5 |
5 |
6 |
7 |
5,5 |
6,5 |
5 |
6,5 |
7 |
||||||||||||
Режим пуска ЭД |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
легкий |
тяжелый |
легкий |
средний |
тяжелый |
средний |
легкий |
тяжелый |
тяжелый |
средний |
легкий |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 - Технические данные электродвигателя № 4
Технические данные |
Варианты |
|||||||||||||||||||||||||||||
Б, Щ |
В, Г |
Д, Е |
3, Ц |
И, К |
Л, О |
М, Р |
Н, Х |
П, Ш |
С, Д, |
Т, Э |
У, Ю |
Ф, Я |
Ц, А |
Ч, Ж |
||||||||||||||||
Рном, кВт |
7 |
9 |
8 |
10 |
7 |
10 |
9 |
8 |
9 |
10 |
8 |
7 |
7 |
8 |
9 |
|||||||||||||||
сos φ |
0,6 |
0,7 |
0,55 |
0,65 |
0,6 |
0,7 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,6 |
0,7 |
0,5 |
0,55 |
0,65 |
0,5 |
|||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Сумма двух последних цифр зачетной книжки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
||||||||||||
К.п.д. |
0,92 |
0,94 |
0,98 |
0,96 |
0,97 |
0,97 |
0,94 |
0,98 |
0,91 |
0,96 |
0,98 |
0,92 |
0,97 |
0,92 |
0,93 |
0,91 |
0,95 |
0,94 |
||||||||||||
Кратность пускового тока |
6 |
6 |
1 |
5 |
5 |
5 |
6,5 |
6,5 |
5,5 |
5,5 |
6,5 |
7 |
6 |
5 |
6,5 |
7 |
5,5 |
6 |
||||||||||||
Режим пуска ЭД |
легкий |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
тяжелый |
средний |
легкий |
средний |
тяжелый |
легкий |
легкий |
легкий |
легкий |
средний |
легкий |
тяжелый |
средний |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 - Технические данные электродвигателя № 5
Технические данные |
Варианты |
|||||||||||||||||||||||||||||
Б, Щ |
В, Г |
Д, Е |
3, Ц |
И, К |
Л, О |
М, Р |
Н, Х |
П, Ш |
С, Д, |
Т, Э |
У, Ю |
Ф, Я |
Ц, А |
Ч, Ж |
||||||||||||||||
Рном, кВт |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
5 |
4,5 |
4 |
3,5 |
3 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
|||||||||||||||
сos φ |
0,7 |
0,65 |
0,6 |
0,55 |
0,5 |
0,7 |
0,65 |
0,6 |
0,5 |
0,55 |
0,7 |
0,65 |
0,6 |
0,5 |
0,65 |
|||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Сумма двух последних цифр зачетной книжки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
||||||||||||
К.п.д. |
0,93 |
0,94 |
0,95 |
0,96 |
0,97 |
0,98 |
0,99 |
0,98 |
0,97 |
0,96 |
0,95 |
0,94 |
0,93 |
0,95 |
0,96 |
0,94 |
0,92 |
0,91 |
||||||||||||
Кратность пускового тока |
6 |
5 |
4,5 |
5,5 |
6,5 |
7 |
7,5 |
5 |
6 |
7 |
5,5 |
6,5 |
6 |
5,5 |
6,5 |
5 |
7 |
4,5 |
||||||||||||
Режим пуска ЭД |
легкий |
легкий |
средний |
средний |
тяжелый |
тяжелый |
тяжелый |
тяжелый |
средний |
средний |
легкий |
легкий |
легкий |
средний |
средний |
тяжелый |
легкий |
средний |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.3 Задание 3
Для заданной схемы (рисунок 2.3) выбрать высоковольтные масляные выключатели (В1 - В6) и тип привода к ним.
Мощности нагрузок S1 - S6 приведены в таблице № 6 .Мощность S1 определяется как суммарная мощность отходящих линий S1 - S6.
|
|
|
|
2.3.1 Методические указания
Выбор высоковольтных выключателей производится по следующим условиям:
а) по напряжению электроустановки Uн Uр;
б) по длительному току Iн Iр;
в) по отключающей способности на возможность отключения симметричного тока Iотк Iкз ;
г) по электродинамической стойкости при токах короткого замыкания: Iдинiуд;
д)
по термической стойкости: Iотк2
t
Iкз2
t.
Для установки широко применяются маломасляные выключатели типа ВММ, с электромагнитным приводом ВМПЭ, вакуумные выключатели ВВВ, электромагнитные выключатели ВЭМ.
Таблица 6
Исходные данные |
Варианты |
||||||||||||||||||||||||||||||||
Б, Щ |
В, Г |
Д, Е |
3, Ц |
И, К |
Л, О |
М, Р |
Н, Х |
П, Ш |
С, Д, |
Т, Э |
У, Ю |
Ф, Я |
Ц, А |
Ч, Ж |
|||||||||||||||||||
S2, кВА |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
1600 |
1700 |
1800 |
1900 |
2000 |
2100 |
2200 |
||||||||||||||||||
S3, кВА |
2200 |
1800 |
1300 |
850 |
1450 |
1850 |
2150 |
1750 |
1150 |
1000 |
1500 |
200 |
900 |
1100 |
700 |
||||||||||||||||||
S4, кВА |
3000 |
3100 |
3200 |
3300 |
3400 |
3500 |
3600 |
3700 |
3800 |
3900 |
4000 |
4100 |
4200 |
4300 |
4400 |
||||||||||||||||||
S5, кВА |
4400 |
4300 |
4200 |
4100 |
4000 |
3900 |
3800 |
3700 |
3600 |
3500 |
3400 |
3300 |
3200 |
3100 |
3000 |
||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Сумма двух последних цифр зачетной книжки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|||||||||||||||
|
600 |
650 |
700 |
750 |
700 |
650 |
600 |
650 |
750 |
800 |
600 |
550 |
600 |
650 |
700 |
600 |
650 |
700 |
|||||||||||||||
Iк.з., кА |
19 |
22 |
24 |
17 |
15 |
24 |
25 |
26 |
18 |
26 |
26 |
27 |
19 |
18 |
19 |
24 |
20 |
18 |
|||||||||||||||
Iу., кА |
40 |
42 |
45 |
55 |
43 |
50 |
30 |
30 |
46 |
51 |
56 |
30 |
31 |
35 |
57 |
50 |
49 |
37 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S6,
кВА