Точка 3 (на второй нагрузке)

ФГБОУ ВПО

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

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:	Антонов И.А.
Группа:	ЭЛ-05-14
Преподаватель:	Радовенчик М.В.
Вариант:

Москва 2016

Исходные данные:

Таблица 1. Параметры

№	Параметры	Обозн.	Разм.	Значение
	Мощность питающего трансформатора	S	кВА
	Номинальное линейное напряжение		В
	Напряжение короткого замыкания		%	4,5
	Потери в меди		кВт	3,1
	Длины соединительных кабелей		м
-
	№ двигателя	№	-
	Мощность двигателя		кВт	5,5
	Марка двигателя	-	-	АИР100L2
	КПД двигателя	η	%
	Коэффициент мощности двигателя		-	0,88
	Кратность пускового тока двигателя		-	7,5
	Номер варианта схемы нагрузки	№	-
	Мощность нагрузки	-	кВт	3,0
	Мощность нагрузки	-	кВт	1,0

Рис. 1. Общая радиальная схема электроснабжения

Рис. 2.Схема нагрузки

Рис. 3.Схема управления и защиты двигателя

Предварительные расчеты

1.1. Расчет параметров трансформатора:

1) Полное сопротивление трансформатора :

2) Номинальный ток трансформатора :

3) Активное сопротивление трансформатора :

4) Реактивное сопротивление трансформатора находится из формулы полного сопротивления :

5) Ток короткого замыкания (КЗ) на зажимах трансформатора :

1.2. Расчет параметров двигателя:

1) Номинальный ток двигателя :

2) Пусковой ток двигателя :

3) Ударный пусковой ток двигателя (амплитудное значение) :

1.3. Выбор кабелей:

По номинальным токам линий выбираем сечения всех кабелей (см. п. 1.3 ПУЭ). Материал кабеля – медь; оболочка резиновая или поливинилхлоридная. Длительно допустимый ток кабеля должен быть на 30% больше номинального тока линии. Сечение рабочего нейтрального (N) и защитного (PE) проводника выбираем равным фазному.

Определение длительно допустимых токов во всех линиях:

, ,

(А)

(А)

;

;

;

;

.

1. Для кабеля (3 рабочих жилы, 1 нулевая защитная) выбираем трехжильный кабель с сечением жилы , длительно допустимый ток при установившемся продолжительном режиме принимаем равным табличному значению по п.1.3.6 [1]:

2. Для кабеля (3 рабочих жилы, 1 нулевая защитная) выбираем трехжильный кабель с сечением жилы , длительно допустимый ток при установившемся продолжительном режиме принимаем равным табличному значению по п.1.3.6 [1]:

3. Для кабелей (1 рабочая жила, 1 нулевая рабочая, 1 нулевая защитная) выбираем один трехжильный кабель с сечением жилы ,длительно допустимый ток при установившемся продолжительном режиме принимаем равным табличному значению по п.1.3.6 [1]:

4. Для кабелей (1 рабочая жила, 1 нулевая рабочая, 1 нулевая защитная) выбираем один трехжильный кабель с сечением жилы

, длительно допустимый ток при установившемся продолжительном режиме принимаем равным табличному значению по п.1.3.6 [1]:

1.4. Расчет токов короткого замыкания и расчет сопротивлений кабелей:

Для расчета сопротивлений кабелей для выбранного сечения по таблице «Эквивалентные параметры кабелей» находим удельное активное и удельное реактивное сопротивления.

, ;

, ;

, ;

, .

Сопротивление кабеля:

; .

Активное и индуктивное электрическое сопротивление кабеля длиной :

;

.

Активное и индуктивное электрическое сопротивление кабеля длиной :

;

.

Активное и индуктивное электрическое сопротивление кабелей длиной

Все данные о кабелях приведены в таблице 2.

Таблица 2. Параметры кабелей

Кабель		PEN0		PEN1		N2-7
, м
, А	29,93		10,791		2-4: 14,354 5-7: 4,785
, А
Материал	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu
Количество жил
Сечение			2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
,	3,95	3,95	9,2	9,2	9,2	9,2	9,2
,	0,085	0,085	0,097	0,097	0,097	0,097	0,097
	197,5	197,5
	4,25	4,25	1,455	1,455	1,94	1,94	1,94

Суммарные сопротивления составляют:

активное: ,

реактивное: ,

где и – приведенные активное и индуктивное сопротивления энергосистемы (принимаем равными мОм и мОм), и – соответственно активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности питающего трансформатора; –сопротивление аппаратов(см. табл. 3).

Тогда модуль полного сопротивления до точки КЗ составит:

.

Ток трехфазного КЗ находится как:

,

где – сопротивление участка цепи до точки КЗ.

Ток однофазного КЗ:

,

и - соответственно активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи до точки КЗ; и находятся как

,

,

где и - соответственно активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности трансформатора (при соединении обмоток трансформатора «треугольник-звезда» и ; и - активное и индуктивное сопротивления кабелей, ( и ); и _. - активное и индуктивное сопротивления нулевого проводника, (находится также как и сопротивление кабеля).

Таблица 3. Сопротивления аппаратов

Аппарат	Номинальный ток нагрузки , А	Номинальный ток аппарата , A	Сопротивление аппарата , мОм
QF10			0,3
QF11			3,4
QS0			3,4
QF1			10,2
FD2			10.2
FD5	4,785		83,3

Точка 0

Сопротивление короткого замыкания в точке 0:

;

;

.

Ток трехфазного короткого замыкания в точке 0:

.

Точка 1

Сопротивление короткого замыкания в точке 1:

;

;

.

;

.

Ток трехфазного короткого замыкания в точке1:

.

Ток однофазного короткого замыкания в точке 1:

.

Точка 2

Сопротивление короткого замыкания в точке 2:

;

;

;

;

.

Ток трехфазного короткого замыкания в точке 2:

.

Ток однофазного короткого замыкания в точке 2:

.

Точка 3 (на второй нагрузке)

Сопротивление короткого замыкания в точке 3:

;

;

;

;

.

Ток трехфазного короткого замыкания в точке 3:

Ток однофазного короткого замыкания в точке 3:

.