На проект по курсу «электрические и электронные аппараты»

Низковольтное комплектное устройство (НКУ)

1. Предварительные расчеты:

1.1. Рассчитать параметры трансформатора.

1.2. Рассчитать токи линии с асинхронным двигателем.

1.3. Выбрать сечение и тип кабелей, соединяющих потребителей с питающим трансформатором.

1.4. Рассчитать токи короткого замыкания и сопротивления кабелей.

2. Выбор электрических аппаратов управления и защиты:

2.1. Составить задание для выбора аппаратов, используемых в схеме управления двигателем и защиты линий.

2.2. Провести 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.

2.3. Провести проверку всех выбранных аппаратов.

2.4. Составить заказную спецификацию.

2.5. Построить карту селективности защит выбранных выключателей.

3. Конструкторская часть проекта:

3.1. Разместить выбранные аппараты в НКУ с учетом их габаритных и установочных размеров.

3.2. Выполнить схему соединений силовых цепей аппаратов и цепей управления. Провести маркировку проводов согласно заданной принципиальной схеме.

Исходные данные.

 

№п/п	Параметры	Обозн.	Разм.	Значение
	Мощность питающего трансформатора	Sном	кВ*А
	Номинальное линейное напряжение	Uном.л.	В
	Напряжение короткого замыкания	UК	%
	Потери в меди	Pcu	кВт	3,25
	Длины соединительных кабелей	l0	м
l1
l2- l4
	Материал кабеля	-	-	Cu
	№ двигателя	№	-
	Мощность двигателя	Pном.дв	кВт
	Тип двигателя	-	-	A225M6
	КПД двигателя		%	90.5
	Коэффициент мощности cos двигателя	cos	-	0,84
	Кратность пускового тока двигателя	КI	-
	Номер варианта схемы нагрузки	№	-
	Номинальные токи нагрузки	I2-I4	А
I5-I7	А

 

 

Предварительные расчеты

1.1. Расчет параметров трансформатора:

1)Полное сопротивление трансформатора Z _тр:

мОм

2)Номинальный ток трансформатора I _ном.тр:

А

3)Активное сопротивление трансформатора:

мОм

4)Реактивное сопротивление трансформатора находится из формулы полного сопротивления:

мОм

5)Ток короткого замыкания (КЗ) на зажимах трансформатора I _кз.тр:

; (5)

А

1.2. Расчет параметров двигателя:

1)Номинальный ток двигателя:

А

 

2)Пусковой ток двигателя:

Выбор кабелей

Определение длительно допустимых токов во всех линиях:

;

Кабели прокладываются в воздухе.

1) Для кабеля длиной l₁=20 м длительно допустимый ток при установившемся продолжительном режиме:

[ (L1,L2,L3) + (PEN)].

По таблице выбираем одножильные кабели с резиновой изоляцией. Сечение токопроводящей жилы при прокладке кабеля в воздухе: q=35 мм²

2) Для двухжильного кабеля длиной l_2-7=20 м длительно допустимый ток при установившемся продолжительном режиме:

[ (L) +(N,PE)]

[ (L) + (PEN)]

По таблице выбираем кабель с резиновой изоляцией. Сечение токопроводящей жилы при прокладке кабеля в воздухе: q_2-4=1.5 мм² и q_5-7=1,5 мм²

3) Для кабеля длиной l₀=65 м длительно допустимый ток при установившемся продолжительном режиме:

I_дд.0=115.64;I_дд.0=170 А(табл) [ (L1,L2,L3) +(PEN)]. (для обеспечения селективности решили взять вышестоящий кабель l₀ таким же, как и нижестоящий l_1,так как номинальные токи в кабелях l₀ и l₁ различаюся незначительно (рекоменации консультанта КП)).

По таблице выбираем одножильные кабели с резиновой изоляцией. Сечение токопроводящей жилы при прокладке кабеля в воздухе: q=35 мм².

Расчет токов короткого замыкания и расчет сопротивлений кабелей

Расчет сопротивлений кабелей:

r _уд0=0.660 мОм/м, x _уд0=0.074 мОм/м

r _уд1=0.660 мОм/м, x _уд1=0.074 мОм/м

r _{уд 2-4}=15,3 мОм/м, x _{уд 2-4}=0,104 мОм/м

r _{уд 5-7}=15,3 мОм/м, x _{уд 5-7}=0,104 мОм/м

Сопротивление кабеля:

Активное и индуктивное электрическое сопротивление кабеля длиной l₁:

Активное и индуктивное электрическое сопротивление кабеля длиной l_2-4:

Активное и индуктивное электрическое сопротивление кабеля длиной l_5-7:

Активное и индуктивное электрическое сопротивление кабеля длиной l₀:

Все данные о кабелях сведены в таблицу “Параметры кабелей”.

 

 

Параметры кабелей.

	l1	PEN1	l0	PEN0	l2- l4	PE (2-4)	N (2-4)	l5 - l7	PEN (5-7)
Длина кабеля l, м
Номинальный ток нагрузки кабеля In, A
Длительно допустимый ток кабеля Iд.д., A
Материал	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu
Количество жил
Сечение q, мм^2					1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
Удельное активное сопротивление rуд, мОм/м	0.66	0.66	0.66	0.66	15.3	15.3	15.3	15,3	15,3
Удельное реактивное сопротивление xуд, мОм/м	0.074	0.074	0.074	0.074	0.104	0.104	0.104	0,104	0,104
Активное сопротивление r = rуд ´ l, мОм	13.2	13.2	42.9	42.9
Реактивное сопротивление x = xуд ´ l, мОм	1.48	1.48	4.81	4.81	2.08	2.08	2.08	2.08	2.08

 

 

Трехфазные короткого замыкания:

1. Определение трехфазного короткого замыкания в т.0:

r_кз=r_c+r_T+r_пк=0.1+7.51+15=22.61(мОм)

 

x_кз=x_c+x_c+x_T+x_k=0.6+21.85=22.45 (мОм)

 

2. Определение трехфазного короткого замыкания т.1

r_кз=r_c+r_T+r_пк+r_k=0.1+7.51+15+42.9=66.51мОм

 

x_кз=x_c+x_c+x_T+x_k=0.6+21.85+4.81=27.26мОм

3. Определение трехфазного короткого замыкания в т.2

Однофазные короткого замыкания:

а) Для точки 1:

б) Для точки 2:

в) Для точки 3:

1) Для кабеля l_2-4:

2) Для кабеля l_5-7:

Таблица. Данные о токах в различных точках системы

Токи	Точка 0	Точка 1	Точка 2	Точка 3
Iном, А
Iдд, А	-
Iп, А	-	-		-	-
Iуд.п, А	-	-		-	-
IКЗ^(1), А	-
IКЗ^(3), А				-	-