Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

активное сопротивление кабелей от трансформатора до точки КЗ r_k=23.07+165 = 188.7;

переходное сопротивление контактов в местах соединения r_пк =15 мОм.

Суммарное реактивное сопротивление цепи от трансформатора до двигателя.

x_кз1=x_c+x_t+x_k (3.4.1.2.)

x_кз1=x_c+x_t+x_k=8,6+8,6+9,15+1,8=28,15 мОм, где

индуктивное сопротивление энергосистемы x_c = 8.6 мОм;

индуктивное сопротивление трансформатора x_t = 8.6 мОм;

индуктивное сопротивление соединительного x_k=9.15+1.8=10.95 мОм.

Полное сопротивление цепи от трансформатора до двигателя.

Z_кз1=((x_кз1)² +(r_кз1)² )^1/2=207 мОм. (3.4.1.3.)

Ток КЗ

I⁽³⁾_кз1=U_ном.л./3^0.5*z_кз=660/3^0.5*207*10^-3=1840,9 A. (3.4.1.4.)

3.4.2.Рассчитаем 2^ое трехфазное КЗ (в точке присоединения кабеля l₉ к шине Ш4).

Суммарное активное сопротивление цепи от трансформатора до шины Ш4.

r_кз2=r_t+r_k+r_пк=2+23,07+15=40,07 мОм, где (3.4.2.1.)

активное сопротивление трансформатора r_t = 2 мОм;

активное сопротивление кабелей от трансформатора до точки КЗ r_k=23.07;

переходное сопротивление контактов в местах соединения r_пк =15 мОм.

Суммарное реактивное сопротивление цепи от трансформатора до шины Ш4.

x_кз2=x_c+x_t+x_k=8,6+8,6+1,8=19 мОм (3.4.2.2.)

индуктивное сопротивление энергосистемы x_c = 8.6 мОм;

индуктивное сопротивление трансформатора x_t = 8.6 мОм;

индуктивное сопротивление соединительного x_k=1.8 мОм.

Полное сопротивление цепи.

Z_кз2=((x_кз2)² +(r_кз2)² )^1/2=44.92 мОм. (3.4.2.3.)

Ток КЗ

I⁽³⁾_кз2=U_ном.л./3^0.5*z_кз2=660/3^0.5*44.92*10^-3=8483 A. (3.4.2.4)

3.4.3.Рассчитаем 3^ие трехфазное КЗ ( в точке присоединения кабеля l₉ к шине Ш1).

Суммарное активное сопротивление цепи от трансформатора до шины Ш1.

r_кз3=r_t+r_пк=2+15=17 мОм. (3.4.3.1.)

активное сопротивление трансформатора r_t = 2 мОм;

переходное сопротивление контактов в местах соединения r_пк =15 мОм.

Суммарное реактивное сопротивление цепи от трансформатора до шины Ш1.

x_кз3=x_c+x_t=8,6+8,6=17.2 мОм (3.4.3.2.)

индуктивное сопротивление энергосистемы x_c = 8.6 мОм;

индуктивное сопротивление трансформатора x_t = 8.6 мОм;

Полное сопротивление цепи.

Z_кз3=((x_кз3)² +(r_кз3)² )^1/2=24.2 мОм. (3.4.3.3.)

Ток КЗ

I⁽³⁾_кз3=U_ном.л./3^0.5*z_кз3=660/3^0.5*24,2*10^-3=15746 A. (3.4.3.4.)

3.4.4.Рассчитаем ток двухфазного КЗ (в точке присоединения двигателя к питающей его сети).

I⁽²⁾_кз(1)=u_ном.л./2*z_кз1=660/2*207*10^-3=1595 A. (3.4.4.1.)

3.4.5.Рассчитаем ток двухфазного КЗ (в точке присоединения кабеля l₁₀ к шине Ш4).

I⁽²⁾_кз(2)=u_ном.л./2*z_кз2=660/2*44.92*10^-3=7346,4А. (3.4.5.1.)

3.4.6.Рассчитаем ток двухфазного КЗ (в точке присоединения кабеля l₉ к шине Ш1).

I⁽²⁾_кз(2)=u_ном.л./2*z_кз3=660/2*24,2*10^-3=13636,4А (3.4.6.2.)

3.4.7.Рассчитаем ток однофазного КЗ ( в точке присоединения двигателя к питающей его сети).

Активное сопротивление трансформатора нулевой последовательности r_от=2 мОм.

Активное сопротивление кабеля нулевой последовательности r_ок=188.07 мОм.

Активное сопротивление нулевого провода r_нп=2.4*150+1.1*30=393 мОм.

Реактивное сопротивление трансформатора нулевой последовательности x_от=8.6 мОм.

Реактивное сопротивление кабеля нулевой последовательности х_ок=10,95 мОм.

Реактивное сопротивление нулевого провода x_нп=0,078*150+0,061*30=13.53

Суммарное активное сопротивление нулевой последовательности: r_о=r_от+r_ок+3*r_нп. (3.4.7.1)

Суммарное реактивное сопротивление нулевой последовательности: х_о=х_от+x_ок+3*x_нп. (3.4.7.2.)

r_о=2+188.07+3*393=1369.07 мОм.

x_о=8.6+10.95+3*13.53=60.14 мОм.

Ток КЗ

I⁽¹⁾_кз=3^0.5*U_ном/((2*x_1т+x₀)²+(2*r_1т+r₀)²)^0.5=3^0.5*660/((2*8.6+60.14)²+(2*2+1369.07)²)^0.5=831.23 А.

(3.4.7.3.)

3.4.8.Рассчитаем ток однофазного КЗ (в точке присоединения кабеля l₁₀ к шине Ш4).

Активное сопротивление трансформатора нулевой последовательности r_от=2 мОм.

Активное сопротивление кабеля нулевой последовательности r_ок=23.07 мОм.

Активное сопротивление нулевого провода r_нп=1.1*30=33 мОм.

Реактивное сопротивление трансформатора нулевой последовательности x_от=8.6 мОм.

Реактивное сопротивление кабеля нулевой последовательности х_ок=1.8 мОм.

Реактивное сопротивление нулевого провода x_нп=0,061*30=1.83

Суммарное активное сопротивление нулевой последовательности: r_о=r_от+r_ок+3*r_нп. (3.4.8.1.)

Суммарное реактивное сопротивление нулевой последовательности: х_о=х_от+x_ок+3*x_нп. (3.4.8.2)

r_о=2+23.07+3*33=124.07 мОм.

x_о=8.6+1.8+3*1.83=15.89мОм.

Ток КЗ

I⁽¹⁾_кз=3^0.5*U_ном/((2*x_1т+x₀)²+(2*r_1т+r₀)²)^0.5=3^0.5*660/((2*8.6+15.89)²+(2*2+124.07)²)^0.5=8642.2А.

(3.4.8.2.)

3.5.Определение ударных токов.

3.5.1.Ударный ток КЗ (в точке присоединения двигателя к питающей его сети).

Ударный ток КЗ находим, как:

I_уд.кз.=k_уд*2^0.5* I⁽³⁾_кз1, (3.5.1.1.)

где K_уд – ударный коэффициент, определяемый по соотношению x_кз1/r_кз1.

K_уд=x_кз1/r_кз1=28.15/205.07=0.13727 (3.5.1.2.)

I_уд.кз.=k_уд*2^0.5* I⁽³⁾_кз1=0.13727*2^0.5*1840.9=356.8 A. (3.5.1.3.)

3.5.2. Ударный ток КЗ (в точке присоединения кабеля l₁₀ к шине Ш4).

Ударный ток КЗ находим, как:

I_уд.кз.=k_уд*2^0.5* I⁽³⁾_кз2, (3.5.2.1.)

где K_уд – ударный коэффициент, определяемый по соотношению x_кз1/r_кз1.

K_уд=x_кз2/r_кз2=19/40.07=0.4741 (3.5.2.2.)

I_уд.кз.=k_уд*2^0.5* I⁽³⁾_кз2=0.4741*2^0.5*8483=5688.6А. (3.5.2.3.)

3.5.3. Ударный ток КЗ (в точке присоединения кабеля l₉ к шине Ш1).

Ударный ток КЗ находим, как:

I_уд.кз.=k_уд*2^0.5* I⁽³⁾_кз3, (3.5.3.1.)

где K_уд – ударный коэффициент, определяемый по соотношению x_кз1/r_кз1.

K_уд=x_кз3/r_кз3=17.2/17=1.011 (3.5.3.2.)

I_уд.кз.=k_уд*2^0.5* I⁽³⁾_кз3=1.011*2^0.5*15746=22513.2А. (3.5.3.3.)

3.6. Проверка условия нормального пуска двигателя.

По условию, время пуска двигателя t_пуск= 4 (легкий пуск), а значит для пуска двигателя необходимо, чтобы

I_кз/I_п => 2; (3.6.1.)

Имеем: I_кз/I_п=1840.9/588=3.13>2 (Условие пуска выполняется).

Проведенные выше вычисления делают возможным переход к следующему шагу расчета:

4.Выбор автоматических выключателей, контакторов, предохранителей и других элементов цепи

4.1.Схема управления и защиты электродвигателя.

М - двигатель;

FU - предохранитель;

KM1, KM2, KM3 - контакторы;

SB1, SB2 - выключатели кнопочные;

КТ - реле времени;

QF - автоматический выключатель с максимально токовым расцепителем;

Схема защиты и управления пуском короткозамкнутого асинхронного двигателя включает в себя 3 контактора: КМ1, КМ2, КМ3. Схема обеспечивает прямой пуск АД, отключение его от сети, а также защиту от коротких замыканий в цепях статора (автоматический выключатель QF) управления (предохранитель FU1). Кроме того, схема управления осуществляет нулевую защиту от исчезновения напряжения сети (контакторы КМ2, КМ3).

Подача напряжения в цепь производится замыканием автоматического выключателя QF. После подачи напряжения происходит включения реле времени КТ, которое своим размыкающим контактом разрывает цепь питания контактора КМ3. Нажимают кнопку SB1 (“Пуск”). Получает питание контактор КМ1, главные силовые контакты которого замыкаются в цепи статора АД, а вспомогательный контакт шунтирует кнопку SB1. Одновременно с этим, второй вспомогательный контакт контактора КМ1 замыкает цепь питания контактора КМ2, а третий вспомогательный контакт размыкает цепь питания реле времени KT. Получив питание контактор КМ2 замыкает главные силовые контакты в цепи статора, тем самым подключая АД к сети по схеме “звезда”, а его вспомогательный контакт замыкается в цепи управления контактора КМ3. Однако последний не срабатывает, так как перед этим разомкнулся в этой цепи размыкающий контакт КТ. В результате размыкания вспомогательного контакта КМ1 происходит разрыв цепи питания реле времени КТ. Реле времени, потеряв питание, начинает отсчет выдержки времени, после чего замыкает свой контакт в цепи контактора КМ3. Получив питание, контактор КМ3 замыкает свои главные контакты в цепи питания статора, тем самым подключая АД к сети по схеме “треугольник” . Одновременно с этим замыкающий вспомогательный контакт КМ3 шунтирует контакт КТ, а размыкающий контакт КМ3 отключает питание от контактора КМ2.

Для остановки АД необходимо нажать кнопку SB2 (“ Стоп ”). Положение контактов всех контакторов вернется в исходное состояние, показанное на “Схеме защиты и управления пуском”.

4.2. Перечень аппаратуры управления и защиты, которую необходимо выбирать.

Схеме защиты и управления пуском короткозамкнутого асинхронного двигателя включает в себя:

– автоматический выключатель FQ (на радиальной схеме электроснабжения имеет обозначение Q11). Он должен осуществлять защиту от коротких замыканий в цепях статора, т.е. ток отсечки I_отс=K_кр*I_ном<I_кз, где K_кр – коэффициент кратности; I_ном – номинальный ток электромагнитного расцепителя должен быть больше номинального тока АД; I_кз – ток короткого замыкания; а также защиту от длительных перегрузок, т.е. номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя должен быть меньше длительно допустимого тока защищаемого кабеля. Предельная коммутационная способность должна быть больше тока трехфазного КЗ. FQ должен иметь категорию применения АС3 и работать при номинальном напряжении в 660В.

– контакторы КМ1, КМ2, КМ3. Контакторы предназначены для коммутации различных электрических сетей. Для пуска АД больше подходят пускатели, т.к. именно они предназначены для осуществления пуска. В связи с этим указанные на схеме пуска АД контакторы заменяю магнитными пускателями, и приводящиеся ниже дальнейшие рассуждения относятся именно к ним. При выборе пускателя необходимо соблюдать следующие правила: напряжение сети должно быть меньше или равно рабочего напряжения пускателя; номинальный рабочий ток пускателя должен быть больше или равен номинального тока запускаемого двигателя; число полюсов должно быть достаточным для коммутации. Выбранные пускатели должны осуществлять запуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, а также его отключение без предварительной остановки (торможения). Из выше сказанного становиться ясным, что пускатели должны иметь категорию применения АС3.

– реле времени КТ. С помощью реле времени должно осуществляться переключение схемы питания АД со “звезды” на “треугольник”. Согласно принципу работы схемы защиты и управления АД, необходимо выбрать реле времени, которое начинает отсчет времени после потери им питания.

Характеристики

Список файлов домашнего задания