5 Выбор коммутационной аппаратуры

Выбираем вводный разъединитель 6 кВ по номинальным параметрам:

, (5.1)

. (5.2)

Ток трансформатора на стороне высокого напряжения (ВН).

(5.3)

Выбираем разъединитель РВЗ 10 /400 U_н = 10 кВ I_н = 400 А [17].

Для защиты трансформатора выбираем предохранители ПКТ.

Номинальный ток плавкой вставки [16].

(5.4)

где к_и – коэффициент равный 1,1 [16].

(5.4)

Выбираем предохранители ПКТ101-10-10-31,5 с номинальным током 10 А, номинальным напряжением 10 кВ, номинальный ток отключения 31,5 кА.

Выбор автоматических выключателей по условиям [16]:

, (5.5)

, (5.6)

(5.7)

где К_з – коэффициент учитывающий неточность в определении пикового тока и разброс характеристик электромагнитных расцепителей, принимают 1,4 до 100А и 1,25 более 100 А.

Пиковый ток для группы (более трёх) электроприемников:

A, (5.8)

где I_p - расчётный ток для группы электроприемников, А;

K_п.нб - кратность пускового тока наибольшего электроприёмника;

I_нб - наибольший номинальный ток, А;

ΣI_н - суммарный номинальный ток по всем электроприёмникам данного участка, А.

В КТП вводные автоматические выключатели и выключатели отходящих линий, применяются без теплового расцепителя, так как линия не может быть перегружена: электроприемники защищены аппаратами с защитой от перегрузок, увеличение мощности цеха не планируется, дополнительные электроприемники не планируются.

Выбор выключателя вводного КТП (1QF), ток расчетный– 202,72 А,

Выбираем выключатель ВА 57-35 330010 (3 - количество полюсов 3 наличие только электромагнитных расцепителей; 00 – без дополнительных сборочных единиц; 10 – привод ручной) U_н = 660 В; I_н = 250 А; I_ср.эл = 1000 А [17].

В послеаварийном режиме к выключателю присоединены электроприемники обеих секций.

Сумма номинальных токов электроприемников подключенных к выключателю, включая расчетные токи щитов освещения:

Выключатель не отключится при максимальном пиковом токе.

Выбор автоматического выключателя отходящей линии на РП1 (QF4), ток расчетный на РП1 – 73,58 А:

Выбираем выключатель ВА 57-35 330010 U_н = 660 В; I_н = 80 А; I_ср.эл = 800 А производитель завод «КЭАЗ» [17]. Отключающая способность выключателя I_cs = 35 кА.

Выключатель не отключится при максимальном пиковом токе.

Фактический коэффициент загрузки - отношение тока уставки электромагнитного расцепителя выбранного выключателя к пиковому току группы электроприемников.

Выбор распределительных пунктов (РП).

Выбираем для установки, в качестве РП1 – РП3, распределительные пункты типа ПР11-7077-54У1 навесного исполнения, 16 отходящих групп с автоматическими выключателями АЕ20, производитель завод «ЧЭМЗ» [19]. И в качестве РП4, пункт типа ПР11-3059-54У1 на 6 отходящих групп. В выбранных распределительных пунктах отсутствует вводной выключатель, что допускается п. 7.51 [22]. РП будет защищен от токов короткого замыкания выключателем в КТП.

Таблица 5.1 – Выбор автоматических выключателей на отходящие от КТП линии 

	Обозначение аппарата на схеме	Аппарат на линию	Расчетный ток группы Iр, А	пусковой ток наибольшего электроприемника Iп, А	Пиковый ток группы Iпик, А	Кз	Кз.факт	Кз·Iпик	Автоматический выключатель
Номер электроприемника по плану									тип	номинальный ток, А	уставка электромагнитного расцепителя, А
38	QF5	Кран	58,25	86,76	121,59	1,4	4,1	170,2	ВА57-35 330010	80	500
40	QF6	Щ01	36	-	45	1,4	2,8	63	ВА57-35 330010	40	125
42	QF7	ЩО3	25,65	-	32	1,4	3,9	44,8	ВА57-35 330010	31,5	125
45	QF1	РП1	62,73	144,8	391	1,4	1,9	547,4	ВА57-35 330010	63	500
46	QF2	РП2	59,03	118,7	358,5	1,4	2,2	501,9	ВА57-35 330010	63	800
47	QF3	РП3	69,07	173	421,7	1,4	1,9	590,3	ВА57-35 330010	80	800
41	QF8	ЩО2	36	-	45	1,4	2,8	63	ВА57-35 330010	40	125
43	QF9	ЩО4	22,7	-	28,3	1,4	3,5	39,62	ВА57-35 330010	25	100
39	QF10	Кран-балка	22,81	62,04	68,34	1,4	1,46	95,68	ВА57-35 330010	25	100
44	QF11	ЩА	1,04	-	1,04	1,4	21,5	1,46	ВА51-25 330010	1,6	22,4
48	QF12	РП34	176,6	287	543	1,4	1,8	740,2	ВА57-35 330010	200	750
49	QF4	РП4 сварочного отделения	31,5	-	31,5	1,4	3,96	44,1	ВА57-35 330010	40	125

Проверка автоматических выключателей по максимальному пиковому току [16]:

Максимальный пиковый ток для отдельного электроприемника равен пусковому току.

Расчет уставки теплового расцепителя [16].

где: k_p-коэффициент разброса срабатывания тепловых расцепителей равный 1,1; k_н - коэффициент надежности равный 1,1-1,3 при пуске электродвигателей, 1-1,1 для нагревательных элементов и не перегружаемых цепей.

Выбор выключателя QF5 для двигателя вентиляции ( ): тип АЕ20, номинальный ток выключателя - 16 А; кратность уставки электромагнитного расцепителя - 10I_н, предельная коммутационная способность 4,5 кА.

Выбор по номинальному напряжению:

Выбор по номинальному току:

Ток уставки электромагнитного расцепителя:

Пусковой ток двигателя: 86,12 А

.

.

Уставка теплового расцепителя у автоматических выключателей серии АЕ20 регулируется в пределах 0,9÷1,15 от номинального тока.

Расчетная уставка теплового расцепителя для вентилятора:

k_н - принимается минимальным – 1,1.

Расчетный ток уставки, необходимой для двигателя вентиляции, находится в пределах регулирования тока уставки теплового расцепителя выключателя. Выключатель подходит.

Результаты расчётов выключателей на другие электроприемники представлены в таблице 5.2: I_н – номинальный ток электроприемника; I_пуск – пусковой ток электроприемника; I_на – номинальный ток автоматического выключателя; I_эма – ток уставки электромагнитного расцепителя; I_уст.т – расчетная уставка теплового расцепителя; I_{уст.т.ав.min} – минимальный ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя; I_{уст.т.ав.max} - максимальный ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя. Коэффициент запаса к_з, при расчете пикового тока, принимается 1,4.

Таблица 5.2 - Выбор автоматических выключателей в распределительные шкафы

№ по плану	Обоз. автомата	Наименование эл.приемника	Iн, А	Iпуск, А	Iпик, А	Iна, А	кратност Iэр	Iэ.р, А	Кн	Iуст.т, А	Iуст.т.ав. min,А	Iуст.т.ав. max,А
РП1
1,2	QF1-1 QF1-2	Вентилятор	12,3	86,12	86,12	16	10	160	1,1	14,4	14,9	18,4
6,7,8	QF1-3, QF1-4, QF1-5	Токарный автомат	27,83	110,8	110,8	31,5	10	315	1,1	28,3	33,7	36,2
9,10,11	QF1-6, QF1-7, QF1-8	Зубофрезерн. станки	32,53	144,8	144,8	40	10	400	1,1	36	39,36	46
12,13	QF1-9, QF1-10, QF1-11	Круглошлифовальные станки	9,16	54,96	54,96	10	10	100	1,1	9	11	11,5
РП2
15,16, 17	QF2-1, QF2-2 QF2-3	Заточные станки	6,17	30,85	30,85	8	10	80	1,1	7,2	7,4	9,2
18,19	QF2-4, QF2-5	Сверлильные станки	8,26	41,35	41,35	10	10	100	1,1	9	9,9	11,5
20-25	QF2-6, QF2-11	Токарные станки	20,85	118,7	118,7	25	10	250	1,1	22,5	25,2	28,75
26-27	QF2-12, QF2-13	Плоскошлиф.станки	18,38	68,85	68,85	20	10	200	1,1	18	22,2	23
РП3
28,29, 30	QF3-1, QF3-3	Строгальный станок	29,45	173	173	31,5	10	315	1,1	28,3	35,6	36,2
31,32, 33,34	QF3-4, QF3-7	Фрезерный станок	20,85	118,7	118,7	25	10	250	1,1	22,5	25,2	28,75
35,36, 37	QF3-8, QF3-10	Расточной станок	31,16	155,5	155,5	40	10	400	1,1	36	37,7	46
РП4 сварочного отделения
3,4,5	QF4-1 QF4-2 QF4-3	Сварочный агрегат 1-3	23,7	23,7	23,7	25	10	250	1,1	25,8	28,7	28,8

_{Для переключения силовых цепей электродвигателей станков магнитные пускатели [21]. Магнитные пускатели устанавливаются в система автоматики электроприводов станков механизмов с электродвигателями. Применяем магнитные пускатели серии:}

- КМИ с 2-мя размыкающими + 2-мя замыкающими вспомогательными контактами, напряжение управления 230 В переменного тока [19].

_{Вспомогательные блок контакты применяются для самоподхвата пусковых кнопок, блокировок с технологическим оборудованием и микропроцессорной системой управления.}

_{Произведём проверку нереверсивного магнитного пускателя КМИ-11811 для вентиляторов цеха:}

_{- по напряжению:}

_{Uн.м.п. ≥ Uн.сети (7.6)}

_{380 В = 380 В.}

_{- по длительно-допустимой токовой нагрузке:}

_{Iн. м.п. ≥ Iрасч (7.7)}

_{18 А > 12,3 А.}

_{- по мощности подключаемого двигателя:}

_{Pн. м.п. ≥ Pрасч (7.8)}

_{7,5 кВт > 5,5 кВт.}

_{Данный магнитный пускатель КМИ-11811 допустим к установке.}

_{Аналогичным образом выберем магнитные пускатели для каждого электродвигателя и занесём данные в таблицу 5.3.}

Таблица 5.3–Перечень электроприемников РМЦ

№ электроприемника на плане	Наименование электроприемника	Тип двигателя	Pном, кВт (Sн, кВА)	№ пускателя	Тип магнитного пускателя	Допустимая мощность подключаемого двигателя, кВт	Номинальный расчетный ток ЭП, А	Номинальный ток магнитного пускателя, А	Номинальное напряжение управления катушки, В	Слаботочные контакты
1	2	3				6	7	8	9	10
1,2	Вентиляторы	АИР132S6;	5,5	КМ1-1, КМ2-2	КМИ-11811 нереверсивный	7,5	12,30	18	230	2 НО, 2 НЗ
6,7,8	Токарные автоматы	4А160S8У3	7,5	КМ6-1,	КМИ-11811 реверс	7,5	16,78	18	230	2 НО, 2 НЗ
		4А112МА5У3	3	КМ6-2	КМИ10911 реверс	4	6,17	9	230	2 НО, 2 НЗ
		4А90L6У3	1,5	КМ6-3	КМИ10911 нереверсивный	4	4,11	9	230	2 НО, 2 НЗ
9,10, 11	Зубофрезерные станки	4А160S6У3	11	КМ96-1,	КМИ23211 реверс	15	22,62	32	230	2 НО, 2 НЗ
		4А112МВ6У3	4	КМ9-2	КМИ-11211 нереверсивный	5,5	9,16	12	230	2 НО, 2 НЗ
12,13,14	Круглошлифовальные станки	4А112МВ6У3	4	КМ12	КМИ-11211 реверс	5,5	9,16	12	230	2 НО, 2 НЗ
15,16,17	Заточные станки	4А160S8У3	3	КМ15	КМИ10911 реверс	4	6,17	9	230	2 НО, 2 НЗ
18,19	Сверлильные станки	5АМ112МВ6	3	КМ18	КМИ10911 реверс	4	8,26	9	230	2 НО, 2 НЗ
20,21,22,23, 24,25	Токарные станки	4А132S4У3	7,5	КМ20-1	КМИ-11811 нереверсивный	7,5	15,16	18	230	2 НО, 2 НЗ
		4А90L4У3	2,2	КМ20-2	КМИ10911 реверс	4	5,04	9	230	2 НО, 2 НЗ
26,27	Плоскошлифовальные станки	4А112М4У3	5,5	КМ26-1	КМИ-11211 реверс	5,5	11,51	12	230	2 НО, 2 НЗ
		4А100S4У3	3	КМ26-2	КМИ10911 нереверсивный	4	6,71	9	230	2 НО, 2 НЗ
28,29,30	Строгальные станки	4А132М4У3	11	КМ28-1	КМИ23211 реверс	15	22,52	32	230	2 НО, 2 НЗ
		4А90L6У3	1,5	КМ28-2	КМИ10911 реверс	4	4,11	9	230	2 НО, 2 НЗ
31,32,33,34	Фрезерные станки	4А132S4У3	7,5	КМ31-1	КМИ-11811 нереверсивный	7,5	15,16	18	230	2 НО, 2 НЗ
		4А90L4У3	2,2	КМ31-2	КМИ10911 реверс	4	5,04	9	230	2 НО, 2 НЗ
35,36,37	Расточные станки	4А160М4У3	11	КМ35-1	КМИ23211 реверс	15	25,64	32	230	2 НО, 2 НЗ
		4А63В6У3	0,55	КМ35-2	КМИ10911 реверс	4	1,75	9	230	2 НО, 2 НЗ