Подбор двигателей, пусковой и защитной аппаратуры

 

Выбор типа электродвигателей, пусковой и защитной аппаратуры произведём в соответствии с характеристикой производства и средой цеха. Электроприводом станков, насосов, транспортёров, автоматических линий являются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серии АИР,

как наиболее простые и надёжные в эксплуатации.

Для АД выбираем блоки серии Б5130 и технические характеристики аппаратов блоков.

Выбор производим по выражению:

,

где - номинальный ток блока, А;

- номинальный ток электродвигателя, А.

Выбираем аппаратуру блока Б5130: Величины, приведённые в каталогах на асинхронные электродвигатели, связаны между собой следующими зависимостями:

,

,

где - номинальная полная мощность эл.двигателя, кВА;

- номинальный ток АД, А;

- номинальная активная мощность, кВт;

- номинальный коэффициент мощности;

- КПД при номинальных нагрузке и параметрах

,

Пример: рассчитаем пусковую и защитную аппаратуру для токарного станка, P=10 кВт.

Из таблицы выбираем:

АД АИР132М2У3 с Рн=11 кВт; cos =0,9; =88%; 1500^об/_мин.

Рассчитываем по выражению:

.

 

- защита силовой цепи от коротких замыканий осуществляется автоматическими выключателями с комбинированными расцепителями на ток до 100А – АЕ2000, на ток до 630А – А3700;

 

- защита двигателя от перегрузки малодопустимой продолжительности осуществляется тепловыми реле серий РТЛ в блоках с пускателями ПМЛ и РТТ – в блоках с пускателями ПМА, на большие токи применяются реле РТЛ;

 

- защита цепей управления от коротких замыканий предусмотрена плавкими малогабаритными предохранителями ПТ–10, ПРС–25, ТК–20.

Для электропечей сопротивления и индукционных печей устанавливаем блоки Б5000.

Машины дуговой сварки питаем через блоки БПВ-1.

Питание крановых троллей осуществляем через ящики ЯПБВУ 5000.

Результаты выбора заносим в таблицу 3.1.

 

 

Выбираем КТП

По составу и характеру нагрузки электропотребителей цех относится ко второй категории по бесперебойности электроснабжения, следовательно необходимо установить двухтрансформаторную подстанцию.

Мощность трансформаторов ТП цеха определяется по формуле:

(23)

где S_Р.Ц – полная расчётная мощность цеха, кВА;

n – количество трансформаторов, шт.;

к_з – коэффициент загрузки трансформаторов.

Принимаем к_з = 0.8 (для потребителей второй категории по бесперебойности электроснабжения) [6].

 

 

, (24)

 

где Р_МЦ, Q_МЦ– максимальные расчётные (активная и реактивная) мощности

силовой нагрузки цеха, кВт, кВАр;

Р_Д.С, Q_Д.С – суммарные (активная и реактивная) мощности машин дуговой сварки,

 

Р_ДОП, Q_ДОП – расчётная (активная и реактивная) дополнительные мощности, кВт, кВАр.

 

.

S_Н S_ТР

На основании S_ТР выбираем два трансформатора ТСЗ – 1600/10 [7].

 

Таблица 5.5 – Выбор трансформатора

 

Тип	UВН, кВ	UНН, кВ	РХХ, кВт;	РКЗ кВт	IХХ %,	UКЗ %.
ТСЗ- 1600/10		0,4	2,75		1,3	6,5

 

Реальный коэффициент загрузки:

. (25)

 

Выбранная ТП располагается в электропомещении цеха. Подстанция кроме двух трансформаторов содержит вводные шкафы на напряжение 10 кВ и комплектные распределительные шкафы, при помощи которых собрана схема КРУ напряжением 0.4 кВ.

 

2.2 Компенсация реактивной мощности в сетях до 1000 В

 

Передача реактивной мощности вызывает дополнительные затраты на

увеличение сечения проводников сетей и мощностей трансформаторов, создаёт дополнительные потери электроэнергии. Кроме того, увеличиваются потери напряжения за счёт реактивной составляющей, пропорциональной реактивной нагрузке и индуктивному сопротивлению, что снижает качество электроэнергии по напряжению.

Поэтому важное значение имеет компенсация реактивных нагрузок и повышения коэффициента мощности в системах электроснабжения предприятия. Под компенсацией подразумевается установка местных источников реактивной мощности, благодаря которой повышается пропускная способность сетей и трансформаторов, а также уменьшаются потери электроэнергии.

Суммарная мощность компенсирующего устройства:

(26)

где Q_Р.Ц, Р_Р.Ц – активная и реактивная мощности цеха, кВт, кВАр;

 

где tgφ_Э – коэффициент мощности, заданный системой, о. е

 

 

В качестве источников реактивной мощности используем комплектные конденсаторные установки с размещением их на магистральных шинопроводах.

На каждый магистральный шинопровод устанавливаем конденсаторную установку ККУ – 0,38 - V, мощностью 280 кВАр.

Тип	Мощность, кВар	Тип выключателя	Ток уставки, А
ККУ – 0,38 - V		АВ – 10НВ

 

Таблица 6.1 Выбор компенсирующей установки

 

Монтаж компенсирующих установок на месте установки сводится к соединению ячеек друг с другом с помощью болтовых соединений; установке сборных шин; закреплению ККУ на фундаменте болтами; присоединению питающих кабелей и заземляющих проводников.

 

Уточняем мощностьтрансформаторов с учётом компенсации

 

Расчётная реактивная нагрузка после установки комплектных конденсаторных установок:

(25)

 

Пересчитываем полную расчётную мощность:

(26)

Определяем расчётную мощность трансформатора:

, (27)

С учётом компенсации выбираем трансформатор ТСЗ – 1000/10:

 

Таблица 7.1 – Выбор трансформатора с учётом компенсации

 

Тип	UВН, кВ	UНН, кВ	РХХ, кВт;	РКЗ кВт	IХХ %,	UКЗ %.
ТСЗ- 1000/10		0,4	1,9	10,5	1,15	5,5

 

Коэффициент загрузки:

Выбираем магистральные шинопровода

После уточнения расчётных нагрузок и мощности трансформаторов с учётом компенсации производим выбор магистральных шинопроводов по номинальному току трансформатора.

Выбираем шинопровод ШМА4-1600. Номинальный ток 1600 А.

По данным предыдущих глав найдём расчётные токи магистральных шинопроводов.

 

(28)

,

 

, (29)

 

 

,

 

Окончательно принимаем магистральный шинопровод ШМА4-1600.