Файл: Методические указания по написанию и защите курсовых работ Направление подготовки 13. 03. 02 Электроэнергетика и электротехника.docx

14.3 Расчет и выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели являются наиболее совершенными аппаратами защиты, надежными, срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой линии.

Таблица 4

Выбор предохранителей

Обозначение аппарата защиты	Наименование электроприемника	Рном, кВт	cosφ	Iном, А	Кп	Iп, А	α	Iп/α, А	Марка предохранителя	Iоткл., кА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
FU1 ÷ FU5	Шлифовальный станок №1…№5	88,5	0,5	269,24	5	1346,2	2,5	538,48	ПН-2 600/600	25
FU6, FU16	Обдирочный станок типа РТ-341 №6, №16	45	0,65	105,31	5	526,55	2,5	210,62	ПН-2 400/250	40
FU7 ÷ FU15	Анодно-механический станок типа МЭ-12 №7…№15	10	0,5	30,42	5	152,1	2,5	60,84	ПН-2 100/80	10
FU17	Кран мостовой №17	60	0,5	182,54	5	912,7	1,6	570,44	ПН-2 600/600	25
FU18 ÷ FU20	Обдирочный станок типа РТ-341 №18… №20	45	0,65	105,31	5	526,55	2,5	210,62	ПН-2 400/250	40
FU21 ÷ FU23	Обдирочный станок типа РТ-250 №21…№23	35	0,65	81,91	5	409,53	2,5	163,82	ПН-2 200/200	10
FU24 ÷ FU28	Анодно-механический станок типа МЭ-31 №24…№28	18,4	0,5	55,98	5	279,89	2,5	111,96	ПН-2 200/125	10
FU24 ÷ FU28	Анодно-механический станок типа МЭ-31 №24…№28	18,4	0,5	55,98	5	279,89	2,5	111,96	ПН-2 200/125	10
FU32	Вентилятор вытяжной №32	28	0,8	53,24	5	266,2	1,6	166,38	ПН-2 200/200	10
FU33	Вентилятор приточный №33	30	0,8	57,04	5	285,21	1,6	178,26	ПН-2 200/200	10
FU34 ÷ FU36	Анодно-механический станок типа МЭ-31 №34…№36	18,4	0,5	55,98	5	279,89	2,5	111,96	ПН-2 200/125	1

---

Наиболее современными автоматическими выключателями являются выключатели серии «ВА». Они предназначены для замены устаревших А37, АЕ, АВМ, «Электрон» и имеют уменьшенные габариты, более совершенные конструктивные узлы и элементы.

В связи с выше изложенным, в выпускной квалификационной работе принимаем к установке автоматические выключатели серии ВА88. Данные автоматические выключатели предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при КЗ, перегрузках, недопустимых снижениях напряжения в трехфазных электрических сетях переменного тока напряжением 400В и частотой 50Гц.

Для выбора автоматического выключателя нужно знать ток в линии, где он установлен. В выпускной квалификационной работе автоматические выключатели установлены для защиты секционного оборудования ТП, защиты шинопроводов и компенсирующего устройства (см. рисунок 2).

Ток сразу после трансформатора [17]

, (30)

где S_Т– номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_Н.Т – номинальное напряжение трансформатора, кВ. Принимается U_Н.Т = 0,4кВ.

Ток в линии к распределительному устройству (РУ) (РП или шинопроводу):

, (31)

где S_м.РУ – максимальная расчетная мощность РУ, кВА;

U_н.РУ – номинальное напряжение РУ, кВ.

Принимается U_н.РУ = 0,38кВ.

Выбор автоматических выключателей производится по тепловому и электромагнитному расцепителям.

По тепловому расцепителю автоматические выключатели выбираются согласно условиям [17]:

U_н.аU_с, (32)

I_н.аI_н.р, (33)

I_н.р1,1I_м, (34)

где U_н.а – номинальное напряжение автомата, В;

U_с– номинальное напряжение сети, В;

I_н.а – номинальный ток автомата, А;

I_н.р – номинальный ток расцепителя, А;

I_м– максимальный ток в линии, А.

По электромагнитному расцепителю автоматические выключатели выбираются согласно току отсечки [5]:

I_о1,25I_пик, (35)

где I_пик. – пиковый ток, А.

I_пикI_п.нб I_мI_н.нб

---

, (36)

где I_п.нб – пусковой ток наибольшего по мощности ЭД, А;

I_м– максимальный ток на группу, А;

I_н.нб – номинальный ток наибольшего в группе ЭД, А.

При выборе автоматических выключателей, устанавливаемых в линиях с КУ, должно выполняться условие [17]:

, (37)

где Q_к.у – мощность конденсаторной установки, квар;

U_л – напряжение в линии, кВ.

Произведем расчет по формулам (30…37). Результаты расчета и выбор автоматических выключателей по каталогу ИЭК [20] для рисунка 2 представлены в таблице 5 и на рисунке 3.

Таблица 5

Выбор автоматических выключателей

Обозначение аппарата защиты	Наименование защищаемой цепи	Sм, кВА	Iм, А	1,1­Iм, А	Iн.р, А	Iн.а, А	Тип автоматического выключателя
QF7, QF8, QF9, QF11	Секция шин НН ТП	630	910,4	1001	1250	1600	ВА88-43
QF1	ШРА1	217,03	330,14	363,15	400	400	ВА88-37
QF2	ШРА2	37,34	56,8	62,48	63	125	ВА88-32
QF3	ШРА3	73,64	112,02	123,22	125	160	ВА88-33
QF4	ШРА4	105,73	160,83	176,91	200	250	ВА88-35
QF5	ШРА5	54,46	82,84	91,12	100	125	ВА88-32
QF6	ШРА6	75,55	114,92	126,41	160	160	ВА88-33
QF10	КУ	216квар	–	427,14	500	800	ВА88-40

---

Рисунок 3 – Выбор автоматических выключателей

15 Расчет и выбор линий электроснабжения

15.1 Общие сведения о линиях электроснабжения

Силовые линии электроснабжения цеха подразделяются на провода, кабельные линии (кабели) и шинопроводы.

Провода классифицируются по материалу, из которого они изготовлены, сечению, виду изоляции, механической прочности и так далее. В электротехнике применяют главным образом провода из меди и алюминия, реже из латуни и бронзы.

Кабели подразделяют по материалу, из которого изготовлены их токопроводящие жилы (медь, алюминий), изоляции и материалов, из которых она изготовлена, степени герметичности и защищенности кабелей от механических повреждений и так далее.

Шинопроводы подразделяют на магистральные (ШМА) и распределительные (ШРА). Шинопроводы предназначены для распределения электроэнергии напряжением до 1кВ внутри производственных помещений; магистральные рассчитаны на токи более 1000А, распределительные - на токи менее 1000 А.

15.2 Выбор сечения проводников

Проводники для линий электроснабжения выбираются с учетом соответствия аппарату защиты.

Для линии, защищенной автоматом с комбинированным расцепителем, условие выбора проводника [17, стр. 43]:

I_допК_зщI_у(П) К_зщК_у(ТР) I_н.р., (38)

где I_доп- допустимый ток проводника, А;

К_зщ- коэффициент защиты;

К_у(ТР) - кратность уставки теплового расцепителя;

I_н.р. - номинальный ток расцепителя автоматического выключателя, А.

Для линии, защищенной предохранителем:

I_допК_зщI_вс, (39)

где I_вс- ток плавкой вставки предохранителя, А.

Коэффициент защиты К_зщпринимается равным [17]:

а) для взрыво- и пожароопасных помещений К_зщ1,25;

б) для нормальных (неопасных) помещений

---

К_зщ1;

в) для предохранителей без тепловых реле в линии К_зщ 0,33.

Помещения проектируемого механического цеха являются сухими помещениями с нормальной зоной опасности и отсутствием механических повреждений, в связи с чем в курсовой работе принимаются следующие решения:

а) для электроснабжения шинопроводов и КУ использовать кабель марки АВВГ, способ прокладки – в воздухе, коэффициент защиты К_зщ1;

б) для электроснабжения электроприемников цеха использовать провод марки АПВ, способ прокладки – скрыто, в стальных трубах, коэффициент защиты К_зщ0,33.

Выбор сечения проводников производится на основании расчета по формулам (38), (39) и согласно ПУЭ [10]. Произведем расчет и выбор проводников для схем электроснабжения, представленных на рисунках 2 и 3. Данные сведем в таблицу 6.

Таблица 6

Выбор проводников

Трасса прокладки линии	Ку(ТР)	Iдоп.расч., А	Марка кабеля (провода) и сечение жил	Iдоп, А
QF1 - ШРА1	1,25	500	3хАВВГ 4х120	552
QF2 - ШРА2	1,25	78,75	АВВГ 4х35	82,8
QF3 - ШРА3	1,25	156,25	АВВГ 4х95	156,4
QF4 - ШРА4	1,25	250	2хАВВГ 4х70	257,6
QF5 - ШРА5	1,25	125	АВВГ 4х70	128,8
QF6 - ШРА6	1,25	200	АВВГ 4х150	216,2
QF10 - КУ	1,25	625	3хАВВГ 3х150	705
ШРА1 (FU1 FU5) - шлифовальный станок №1...№5	–	198	4хАПВ (1х120)	200
FU6 - обдирочный станок типа РТ-341 №6	–	82,5	4хАПВ (1х35)	85
ШРА2 (FU7 FU15) – анодно-механический станок типа МЭ-12 №7...№15	–	26,4	4хАПВ (1х6)	30
FU16 - обдирочный станок типа РТ-341 №16	–	82,5	4хАПВ (1х35)	85
ШРА3 (FU18 FU20) – обдирочный станок типа РТ-341 №18. №20	–	82,5	4хАПВ (1х35)	85
ШРА4 (FU17) - кран мостовой №17	–	198	4хАПВ (1х120)	200
ШРА4 (FU21 FU23) – обдирочный станок типа РТ-250 №21...№23	–	66	4хАПВ (1х25)	70
ШРА4 (FU24 FU28) – анодно-механический станок типа МЭ-31 №24...№28	–	41,25	4хАПВ (1х16)	55
ШРА5 (FU32) – вентилятор вытяжной №32	–	66	4хАПВ (1х25)	70
ШРА5 (FU33) – вентилятор приточный №33	–	66	4хАПВ (1х25)	70
ШРА6 (FU29 FU31) – обдирочный станок типа РТ-250 №29...№31	–	66	4хАПВ (1х25)	70
ШРА6 (FU34 FU36) – анодно-механический станок типа МЭ-31 №34...№36	–	41,25	4хАПВ (1х16)	55

---