МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
______________________________
КАФЕДРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТОВ
НИЗКОВОЛЬТНОЕ КОМПЛЕКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Расчетно-пояснительная записка
к курсовому проекту по курсу
«ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ»
Выполнил: студент группы Эл-13-06
Принял:
Москва МЭИ 2008
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ.................................................................................................. 2
Предисловие................................................................................................ 4
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.................................................................................... 8
2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ................................................................ 10
2.1. Расчёт параметров трансформатора................................................... 10
2.2. Расчет параметров электродвигателя................................................. 11
2.3. Выбор кабелей........................................................................................ 13
2.3.2. Кабель, соединяющий распределительную шину с питающим трансформатором (l0=15м)........................................................................ 14
2.3.3. Кабели, соединяющие двигатель с распределительной шиной (l1=8м). 14
2.3.4. Кабели, соединяющие нагрузку с распределительной шиной (l2= l3= l4=8м)........................................................................................................................ 15
2.3.5. Кабели, соединяющие нагрузку с распределительной шиной (l5= l6= l7=8м)........................................................................................................................ 15
2.4. Определение сопротивления выбранных кабелей........................... 18
2.5.Расчет токов короткого замыкания...................................................... 18
2.5.1. Расчёт тока трехфазного КЗ в точке 1.......................................... 20
2.5.2. Расчёт тока двухфазного КЗ в точке 1.......................................... 20
2.5.3. Расчёт тока однофазного КЗ в точке 1......................................... 20
2.5.4. Полученные результаты сводим в табл. 3.................................... 21
2.6. Расчет ударного тока короткого замыкания..................................... 21
2.6.1. Расчет ударного тока КЗ в точке 1................................................ 21
2.6.2. Расчет ударного тока КЗ в точке 2................................................ 22
2.7. Проверка условия нормального пуска двигателя............................ 22
2.8. Проверка падения напряжения до контактора.................................. 22
3. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.................................................................................... 24
3.1. Описание схемы прямого пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором........................................................................ 25
3.1.1.Нормальная работа асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором......................................................................................................... 25
3.1.2. Нештатные режимы.......................................................................... 26
3.2 Выбор магнитного пускателя............................................................... 27
3.3 Выбор теплового реле............................................................................ 33
3.4. Выбор автоматического выключателя...................................................... 39
3.4.1. Выбор автоматического выключателя QF1......................................... 40
3.4.2. Выбор автоматического выключателя QF0......................................... 43
3.4.3. Выбор автоматических выключателей QF5-7............................. 48
3.5. Выбор автоматического выключателя дифференциального тока FD2-4 53
3.6. Выбор кнопок......................................................................................... 55
3.7. Выбор плавких предохранителей....................................................... 58
3.8. Выбор зажимов....................................................................................... 60
3.9 Выбор бокса монтажного...................................................................... 62
4. Пусковая характеристика двигателя и защитные характеристики аппаратов защиты.............................................. 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................ 65
Список литературы............................................................................... 67
Предисловие
Развитие современной техники невозможно без широкого использования электрических и электронных аппаратов - устройств управления потоками энергии и информации, осуществляющих:
· включение и отключение электрических цепей объектов, принимающих участие в получении, преобразовании, передаче, распределении и потреблении электроэнергии;
· контроль и измерения параметров указанных объектов;
· защиту их от несанкционированных режимов работы;
· управление технологическими процессами;
· регулирование (поддержания на неизменном уровне или изменение по определенному закону) параметров отмеченных выше объектов;
· преобразование неэлектрических величин в электрические;
· создание магнитного поля с определенными параметрами и направлением в заданном объеме [1 - 3].
Независимо от назначения, области применения, принципа действия, конструктивного исполнения и т. п. все электрические аппараты можно разделить на две большие группы:
· электромеханические, непременно содержащие подвижные элементы, в результате перемещения которых и осуществляется функционирование аппарата;
· статические (иногда называемые бесконтактными) или силовые электронные, не имеющие подвижных частей и осуществляющие возложенную на них функцию в результате изменения параметров и характеристик входящих в их состав элементов и блоков.
Электрические аппараты (ЭА) - это электротехнические устройства, применяемые при использовании электрической энергии, начиная от ее производства, передачи, распределения и кончая потреблением. Разнообразие видов ЭА и различие традиций мировых электротехнических школ затрудняют их классификацию. Это еще больше усугубляется многозначностью и неопределенностью самого термина аппарат (лат. „apparatus" - техническое устройство). В России термин „аппарат" был распространен с 1879 г. известным электротехником на следующие электротехнические устройства того времени: рубильники, переключатели, коммутаторы, реле и регуляторы.
Одним из основных признаков классификации ЭА является напряжение.
По этому признаку различают аппараты низкого (до 1000 В) напряжения (АНН) и аппараты высокого (свыше 1000 В) напряжения (АВН).
Большинство аппаратов низкого напряжения условно можно разделить на следующие основные виды:
аппараты управления и защиты - автоматические выключатели, контакторы, реле, пускатели электродвигателей, переключатели, рубильники, предохранители, кнопки управления и другие аппараты, управляющие режимом работы оборудования и его защитой;
аппараты автоматического регулирования - стабилизаторы и регуляторы напряжения, тока, мощности и других параметров электрической энергии;
аппараты автоматики - реле, датчики, усилители, преобразователи и другие аппараты, осуществляющие функции контроля, усиления и преобразования электрических сигналов.
Следует отметить, что АНН иногда классифицируют по величине коммутируемого тока: слаботочные (до 10 А) и сильноточные (свыше 10 А). При этом нижние пределы коммутируемых современными ЭА токов достигают 10-9 А, а напряжений - 10-5 В.
Аппараты высокого напряжения работают в сетях с напряжением до 1150 кВ переменного тока и 750 кВ постоянного тока и также существенно различаются по своим функциям. К АВН обычно относят следующие основные виды аппаратов:
выключатели высокого напряжения, обеспечивающие включение и отключение электрических цепей в различных режимах работы, включая аварийные, например, короткое замыкание (КЗ);
токоограничивающие реакторы для ограничения токов КЗ и
шунтирующие реакторы для ограничения перенапряжений и компенсации реактивной мощности;
ограничители перенапряжений на основе разрядников и элементов с нелинейной вольтамперной характеристикой (например, оксидо-цинковые ограничители перенапряжений - ОПН);
разъединители и отделители для отключения цепи без тока при ремонте электрооборудования;
измерительные трансформаторы для высоковольтных цепей.
Электрические аппараты как низкого, так и высокого напряжения обычно являются конструктивно законченными техническими устройствами, реализующими определенные функции и рассчитанными на разные условия эксплуатации.
В основе большинства электромеханических ЭА лежит контактная система с различными типами приводов - ручным, электромагнитным, механическим и др. Процессы, протекающие в ЭА, определяются различными и многообразными физическими явлениями, которые изучаются в электродинамике, механике, термодинамике и других фундаментальных науках.
Элементная база современной силовой электроники не только существенно расширила диапазон коммутируемых мощностей до единиц мегаватт, позволила поднять верхний уровень частоты коммутации электронных ключей, что сделало возможным создавать аппараты управления, регулирования и защиты постоянного и переменного тока с высокими технико-экономическими показателями. Появились новые виды силовых электронных аппаратов, управляющих качеством электрической энергии и коэффициентом мощности.
Следует отметить, что достижения современной микроэлектроники и, в частности, микропроцессорной техники в настоящее время также используются практически в ЭА всех видов, как электромеханических, так и силовых электронных. Это позволяет существенно расширить их функциональные возможности, обеспечить эффективный контроль и диагностику, а также возможность управления с различных иерархических уровней системы, в которой используются ЭА.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
