«Электрические и электронные аппараты»
Вариант№60
Выполнил:
Проверил:
2022 г.
Задание 2 15
Задание 3 18
Задание 4 24
Задание 5 28
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 54
Выбрать аппараты защиты и управления для двух групп асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором (АД). Схема электроснабжения задана на рисунке 1.
Исходные данные.
Вид помещения по ПУЭ для второй группы АД – 1 (нормальное).
Вводный выключатель на ПР имеется.
Синхронная частота вращения для АД – 1000 мин–1.
Количество и характеристики АД приведена в таблице 1.
Таблица 1 – Задание количества и характеристики АД
|
Первая группа АД |
Мощность АД, кВт |
0,37 |
2,2 |
11 |
37 |
75 |
110 |
160 |
|
Количество |
1 |
3 |
2 |
3 |
1 |
1 |
2 | |
|
Ток статора |
1,26 |
5,65 |
22,6 |
69,4 |
139 |
199 |
291 | |
|
Отношение начального пускового тока к номинальному |
4 |
5 |
6 |
6,5 |
5,5 |
6,5 |
6,5 | |
|
Вторая группа АД на каждой секции сборных шин |
Мощность АД, кВт |
0,25 |
1,1 |
5,5 |
18,5 |
30 |
45 |
- |
|
Количество |
2 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
- | |
|
Ток статора |
1,04 |
3,05 |
12,2 |
36,6 |
56,0 |
84 |
- | |
|
Отношение начального пускового тока к номинальному |
3 |
4 |
6,5 |
5 |
6,5 |
6,5 |
- |
Режим работы АД – Д (длительный).
Для первой группы АД выбрать низковольтное комплектное устройство (НКУ) на основе блоков серий Б5130. Выписать технические характеристики аппаратов блока. Изобразить все возможные принципиальные электрические схемы управления АД от командоаппарата с кнопками «Пуск» и «Стоп».
Для второй группы АД предусмотреть два варианта защиты от коротких замыканий: автоматическими выключателями и предохранителями. Выбрать тип и количество силовых распределительных пунктов с автоматическими выключателями и распределительных шкафов с предохранителями. Для управления АД и защиты их от перегрузки выбрать магнитные пускатели (контакторы и тепловые реле) со встроенными кнопками «Пуск» и «Стоп».
Рисунок 1 – Радиальная трехступенчатая схема электроснабжения:
1, 2, 3, 4 – аппараты защиты электрической сети и электроприемников от аварийных режимов (перегрузки и коротких замыканий) (QF – автоматический выключатель, FU – предохранитель); ПР – пункт распределительный с автоматическими выключателями; ШР – шкаф распределительный с предохранителями; КМ, КК – магнитный пускатель (КМ – контактор, КК – воспринимающая часть электротеплового реле)
Нарисовать схему электроснабжения подобную рисунку 1 с оборудованием, которое выбрано на основе исходных данных варианта задания. Записать технические характеристики оборудования в виде спецификации.
Решение.
Имеется участок цеха промышленного предприятия, состоящий из двух помещений. В помещении 1 (с нормальной средой по ПУЭ) располагаются электродвигатели приводов 1 группы, участвующие в технологическом процессе, и за сетчатой перегородкой – комплектная трансформаторная подстанция (КТП) и щит (1Щ), где размещены блоки управления электродвигателями. Командоаппараты в виде кнопок управления и ключей управления располагаются на пульте управления или непосредственно около соответствующего технологического механизма.
В помещении 2 располагаются электродвигатели 2 группы (приводы насосов и вентиляторов), а также их аппараты защиты и управления. Аппараты защиты электрической сети (автоматические выключатели и предохранители) размещены в шкафах, аппараты управления и защиты электродвигателей – непосредственно около них на стойке или на стене. Для всех аппаратов следует предусмотреть соответствующие защитные оболочки.
Для соответствующих АД первой группы выбираем НКУ низковольтное комплектное устройство (НКУ) на основе блоков серий Б5130.
Например, номинальный ток для первого двигателя мощностью 0,37 кВт при частоте вращения 1000 мин–1 составляет 1,26 А.
Для тока 1,26 А подходит блок с типовым индексом по току 2274 ( ) с пределами регулирования тока несрабатывания теплового реле 0,95–1,6. Номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя 2 А также больше чем номинальный ток двигателя.
Так как управление АД осуществляется от кнопочного поста, то достаточно двухконтактной приставки ПКЛ к пускателю – выбирается индекс Г.
Климатическое исполнение выбираем УХЛ – для умеренного климата, категорию размещения 4 – для отапливаемых помещений.
Для блока с индексом 2674 соответствует магнитный пускатель ПМЛ 1100-04 с номинальным током 10 А. Номинальный ток двигателя 1,26 А составляет 12,6% от номинального тока пускателя, что менее 60% допускаемого по условиям износостойкости контактов (см. П 1.1), поэтому выбираем исполнение Б.
Формируем полное обозначение блока управления Б 5130-2674ГУХЛ4Б.
Для остальных электродвигателей аналогично. Индекс блока и технические характеристики аппаратов записываем в таблицу 2.
Для блоков управления 2674 и 2874 схема управления АД изображена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Схема управления АД для блоков управления 2674 и 2874
Рисунок 3 – Схема управления АД для блоков управления 3474 и 3974
Для второй группы АД предусматриваем два варианта защиты от коротких замыканий: автоматическими выключателями и предохранителями.
Например, номинальный ток для первого двигателя мощностью 0,25 кВт при частоте вращения 1000 мин–1 составляет . Пусковой ток составляет
Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ первой величины (первый индекс – 1) на номинальный ток 10 А, нереверсивный с тепловым реле (второй индекс – 2), с защитной оболочкой IР54 (подходит для всех видов помещений) с кнопками и сигнальной лампой (третий индекс – 3), с числом контактов вспомогательной цепи в количестве одного (четвертый индекс – 0), не сейсмостойкого исполнения (пятый индекс отсутствует), общеклиматического исполнения – 0 и категории размещения – 4 для работы в закрытых помещениях с отоплением (шестой индекс – О4), исполнение по износостойкости контактов принимаем для длительного режима работы с числом срабатывания менее 120 циклов включения-отключения в сутки (седьмой индекс – В). Формируем итоговый типовой индекс магнитного пускателя – ПМЛ-1230-О4В.
Рисунок 4 – Схема управления АД для блоков управления 4274 и 4574
Так как шкафы серии ПР-11 комплектуются линейными выключателями АЕ 2046Б и АЕ 2066Б, то для такие шкафы не подходят, Поэтому применяем шкафы серии ПР-85 с линейными выключателями ВА21-29-34 с номинальным током 63 А и номинальным током расцепителя . Ток электромагнитного расцепителя равен
Проверяем, чтобы при пуске не происходило срабатывания электромагнитного расцепителя АВ по условию
Условие выполняется.
Формируем итоговый типовой индекс АВ – ВА21-29-34, 1,6 А.
Так как шкафы серии ШР-11 комплектуются предохранителями серии НПН2 и ПН2. то ориентируемся только на эти типы. Выбираем ток плавкой вставки по условию:
Выбираем . Плавкая вставка с данным номинальным током может быть типа НПН2-60.
Для остальных электродвигателей аналогично. Технические характеристики аппаратов записываем в таблицы 2 и 3.
Таблица 2 – Технические данные выбранных аппаратов блоков Б5130 для АД группы 1
|
Технические параметры АД |
Кол-во |
Индекс блока |
Ток блока, А |
Выключатель |
Тип пускателя (контактора) |
Тепловое реле, трансформатор тока | |||
|
Мощность, кВт |
Ток, А |
Тип |
Ток расцепителя, А |
Тип |
Пределы регулирования тока, А | ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
0,37 |
1,26 |
1 |
2674Г УХЛ4Б
|
1,6 |
АЕ2026-10НУЗ-Б |
2 |
ПМЛ1100-О4 |
РТЛ-1006-О4 |
0,95–1,6 |
|
2,2 |
5,65 |
3 |
2874Г УХЛ4Б
|
6,0 |
АЕ2026-10НУЗ-Б |
8 |
ПМЛ1100-О4 |
РТЛ-1010-О4 |
3,8–6,0 |
|
11 |
22,6 |
2 |
3474 УХЛ4А
|
25 |
АЕ2046М-10РУ3-Б |
32 |
ПМЛ2100-О4 |
РТЛ-1015-О4 |
18–25 |
|
37 |
69,4 |
3 |
3974 УХЛ4А
|
80 |
АЕ2066-100УЗ-Б |
100 |
ПМА5202-УХЛ4 |
РТТ-3 |
68–92 |
|
75 |
139 |
1 |
4274 УХЛ4Б
|
160 |
А3726Ф |
200 |
КТ6033С |
РТЛ-1008-04, ТК-20-300/5 |
144–200 |
|
110 |
199 |
1 |
4274 УХЛ4А
|
200 |
А3726Ф |
250 |
КТ6033С |
РТЛ-1008-04, ТК-20-300/5 |
144–250 |
|
160 |
291 |
2 |
4574 УХЛ4А
|
320 |
А3736Ф |
400 |
КТ6043С |
РТЛ-1010-04, ТК-20-400/5 |
304–400 |
Таблица 3 – Выбор пусковых и защитных аппаратов для АД группы 2
|
Мощность, кВт |
Кол-во |
Ном. ток АД, А |
Пускатель |
Тепловое реле | |||
|
Тип |
Ном. ток, А |
Тип |
Ном. ток, А |
Диапазон регулирования ном. тока, А | |||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
0,25 |
2 |
1,04 |
ПМЛ-1230-О4В |
10 |
РТЛ-1006-О4 |
25 |
0,95–1,6 |
|
1,1 |
1 |
3,05 |
ПМЛ-1230-О4В |
10 |
РТЛ-1008-О4 |
25 |
2,4–1,6 |
|
5,5 |
2 |
12,2 |
ПМЛ-2230-О4В |
25 |
РТЛ-1016-О4 |
25 |
9,5–14,0 |
|
18,5 |
3 |
36,6 |
ПМЛ-3230-О4В |
40 |
РТЛ-2055-О4 |
80 |
30–41 |
|
30 |
1 |
56 |
ПМЛ-4230-О4В |
63 |
РТЛ-2059-О4 |
80 |
47–64 |
|
45 |
2 |
84 |
ПМЛ-5230-О4В |
125 |
РТЛ-2063-О4 |
80 |
63–86 |
Таблица 4 – Выбор защитных аппаратов дли электрической сети
|
Ном. ток АД, А |
Пусковой ток, А |
Автоматический выключатель |
Пусковой ток/2,5, А |
Предохранитель | ||||||
|
Тип |
Ном. ток, А |
, , А |
Тип |
Ном. ток, А |
Номинальный ток плавкой ставки | |||||
|
3 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 | ||
|
1,04 |
3,12 |
ВА21-29-34 |
16 |
1,6, 19,2 |
1,248 |
НПН2-60 |
60 |
6 | ||
|
3,05 |
12,2 |
ВА21-29-34 |
16 |
3,15, 37,8 |
4,88 |
НПН2-60 |
60 |
6 | ||
|
12,2 |
79,3 |
ВА21-29-34 |
16 |
16, 192 |
31,72 |
НПН2-60 |
60 |
16 | ||
|
36,6 |
183 |
АЕ 2066Б |
160 |
40, 480 |
73,2 |
ПН2-250 |
250 |
80 | ||
|
56 |
364 |
АЕ 2066Б |
160 |
63, 756 |
145,6 |
ПН2-250 |
250 |
150 | ||
|
84 |
546 |
АЕ 2066Б |
160 |
100, 1200 |
218,4 |
ПН2-250 |
250 |
250 | ||
Изображаем на схеме электроснабжения (рис. 5) АД запитанные от первой секции подстанции (щита управления 1Щ) с использованием распределительных пунктов с автоматическими выключателями, а от второй секции (щита управления 2Щ) – с использованием распределительных шкафов с предохранителями. Так как во второй группе, задано количество АД на каждой секции, то соответственно на каждой секции будет по 11 АД. В соответствии с количеством автоматических выключателей для щита управления 1Щ выбираем 1 распределительный пункт ПР85-НЭ1-54-УХЛ3 с 5 линейными выключателями ВА21-29-24 и номинальным током 250 А (вводный выключатель ВА57-35) и 1 распределительный пункт ПР11-7119 с 6 линейными выключателями АЕ 2066 и номинальным током 400 А (вводный выключатель А3736ФУЗ).
Аналогично для щита управления 2Щ выбираем шкафы распределительные ШР11-73701 с числом отходящих линий 5×60 А (предохранители НПН2-60) и номинальным током 250 А, и ШР11-73507 с числом отходящих линий 8×260 А (предохранители ПН2-250) и номинальным током 400 А.
Для первой группы в соответствии с примерным равенством мощностей 2 двигателя по 160 кВт, присоединяем к щиту управления 1Щ, остальные 11 двигателей к щиту управления 2Щ.
Составляем спецификацию на основе схемы электроснабжения с указанием всего выбранного оборудования, которое подлежит заказу (таблица 5).
Для первой группы АД это блоки управления с указанием полного индекса блока. Для второй группы АД это силовые пункты ПР и ШР, магнитные пускатели и тепловые реле, так как они поставляются отдельно от магнитных пускателей. В спецификации указываем полный индекс аппаратов.
Рисунок 5 – Схема электроснабжения
|
Поз. |
Обознач. |
Наименование |
Тип |
Кол-во |
Примечание |
|
Оборудование для первой группы АД | |||||
|
1 |
1Щ1 |
Блоки управления |
Б 5130-2274ГУХЛ4Б |
1 |
|
|
2 |
1Щ2 |
Б 5130-2874ГУХЛ4Б |
3 |
| |
|
3 |
1Щ3 |
Б 5130-3474УХЛ4А |
2 |
| |
|
4 |
1Щ4 |
Б 5130-3974УХЛ4А |
3 |
| |
|
5 |
1Щ5 |
Б 5130-4274УХЛ4Б |
1 |
| |
|
6 |
1Щ6 |
Б 5130-4274УХЛ4А |
1 |
| |
|
7 |
2 Щ 1 |
Б 5130-4574УХЛ4А |
2 |
| |
|
Оборудование для второй группы АД | |||||
|
8 |
ПР1 |
Пункты распределительные |
ПР85-НЭ1-54-УХЛ3 |
1 |
|
|
9 |
ПР2 |
ПР11-7119-54У3 |
1 |
| |
|
10 |
ШР1 |
Шкафы распределительные |
ШР11-73701-IP54У3 |
1 |
; |
|
11 |
ШР2 |
ШР11-73507-IP54У3 |
1 |
; | |
|
12 |
КМ1 |
Пускатели |
ПМЛ-1230-О4В |
6 |
|
|
13 |
КМ2 |
ПМЛ-2230-О4В |
4 |
| |
|
14 |
КМ3 |
ПМЛ-3230-О4В |
6 |
| |
|
15 |
КМ4 |
ПМЛ-4230-О4В |
2 |
| |
|
16 |
КМ5 |
ПМЛ-5230-О4В |
4 |
| |
|
17 |
КК1 |
Тепловые реле |
РТЛ-1006-О4 |
4 |
|
|
18 |
КК2 |
РТЛ-1008-О4 |
2 |
| |
|
19 |
КК3 |
РТЛ-1016-О4 |
4 |
| |
|
20 |
КК4 |
РТЛ-2055-О4 |
6 |
| |
|
21 |
КК5 |
РТЛ-2059-О4 |
2 |
| |
|
22 |
КК6 |
РТЛ-2063-О4 |
4 |
| |