Выбор автоматических выключателей и предохранителей

Цели:

1. Закрепить пройденный теоретический материал.

2.Освоить простейшие расчеты и выбор автоматов и предохранителей

3.Уметь пользоваться справочной литературой.

4.Воспитывать ответственность за правильность выбранной аппаратуры .

5.Учиться принимать решения по выбору автоматов и предохранителей.

Технические средства: справочники, калькулятор, провода, кабели.

Ход работы:

1.Повторение теоретического материала.

2.Расчет для выбора автоматов и предохранителей.

3.Выдача индивидуальных заданий.

4.Защита выполненной работы

Теоретические сведения

Автоматический выключатель предназначен для автоматического отключения

электрической сети при ненормальных режимах работы и редких оперативных переключений

В нормальных режимах.

По исполнению автоматы бывают:

Нормальные - с временем срабатывания 0,02 – 0,1с;

Селективные - с регулируемой выдержкой времени до 1c;

Быстродействующие - с временем срабатывания менее 0,005с.

Основными элементами автоматов являются; дугогасительная система, контакты, расцепители.

В дугогасительных камерах используют эффект магнитного дутья. К контактам автомата предъявляются требования сочетающие в себе хорошую проводимость и дугостойкость. В качестве расцепителй используют электромагнитные расцепители, тепловые, электронные.

Предохранители предназначены для защиты сетей и оборудования от токов КЗ и перегрузок. Защитным элементом в предохранителях является плавкая вставка. Выбор предохранителей осуществляется о току плавкой вставки. По исполнению предохранители бывают: разборные, неразборные, с наполнителем, без наполнителя, инерционные и безинерционные. Достоинством предохранителей является простота конструкции, дешевизна.

1.Расчетный ток для пункта питания, Ip., A

2.Максимальный ток для наибольшего электрического электроприемника в пункте питания,

Iном.max., A

Где Рном. – номинальная мощность наибольшего электроприемника в пункте питания

Cosφ – коэффициент мощности \наибольшего электроприемника для пункта питания

3. Пусковой ток Iпуск., А

4.Пиковый ток , Iпик., А

Где Ки. – Коэффициент использования активной мощности для наибольшего электроприемника в пункте питания.

5.Условия выбора автоматического выключателя

5.1.Номинальный ток выключателя выбирается по приковому току и ток теплового расцепителя выбирается по расчетному току Iном.выкл., А

Номинальный ток электромагнитного расципителя выбирается по пиковому току Iэл.расц., А

Iэл.расц.>Iпик.

Условие выбора предохранителей:

Номинальный ток предохранителя выбирается по расчетному току

Iном.пр.>Ip.

Ток плавкой вставки

Iпл.вт.=Iпуск./

Где - коэффициент снижения пускового тока

=2.5 при легком пуске

=1.6-2.0 при тяжелом пуске

Данные расчетов сводятся в таблицу 5

Таблица № 5- Данные выключателей и предохранителей

п/п	Наиме- нование линии	Uном кВ	Iном. выкл	Iр	Iпик.	Тип Выключатея. Предохранителя	Iпл.вст.	Iэл.расц.
Iт.расц.	Iт.расц

Пример:

Выбрать автомат для защиты отходящей линии по следующим данным:

Uном. = 0.38 кВ

Sр. = 93 кВа

Pp.= 56 кВт

Cos = 0.8

Ки = 0,6

1.Расчетный ток по пункту питания Ip, А

2. Ток наибольшего электроприемника в пункте питания Iн.max, А

3. Ток пусковой Iпуск., А

Iпуск.= (5-10) Iн.max

Iпуск.= 5 106.4 =531 А.

4. Ток пиковый Iпик., А

Iпик. = Iр. + Iпуск. - Ки Iн.max

Iпик. = 141 +531-0.6 106.4= 608 A

Выбирается автомат марки А3710ФУЗ/Приложение 9/

По тем же данным выбрать для защиты отходящей линии предохранитель

1.Расчетный ток по пункту питания Ip, А

2. Ток наибольшего электроприемника в пункте питания Iн.max, А

3. Ток пусковой Iпуск., А

Iпуск.= (5-10) Iн.max

Iпуск.= 5 106.4 =531 А.

4. Ток плавкой вставки Iпл.вст,А

Iпл.вст=

Где - коэффициент снижения пускового тока

= 2.5 – легкий пуск;

= 1.6-2 тяжелый пуск.

Iпл.вст= =266 А

Выбирается предохранитель ПП31/приложение8/: Iном.п= 630 A; Iпл.вст. = 320 А

Индивидуальные задания

№.вар	Sp, кВА	Pр, кВт	Cos	Ки	Uном, кВ
			0,8	0,7	0,38
			0,8	0,7	0,38
		208,8	0,5	0,5	0,38
			0,8	0,7	0,38
			0,8	0,6	0,38
			0,8	0,7	0,38
			0,8		0,38
			0,8	0,3	0,38
			0,8	0,6	0,38
			0,8	0,3	0,38
			0,8	0,7	0,38
			0,5	0,1	0,38
	116,8			0,85	0,38
			0,8	0,6	0,38
				0,85	0,38
	72,4		0,88	0,6	0,38
			0,8	0,2	0,38
		5,5	0,5	0,35	0,38
	72,4		0,8	0,6	0,38
			0,5	0,2	0,38
			0,5	0,14	0,38
			0,5	0,14	0,38
			0,8	0,7	0,38
			0,8	0,3	0,38
			0,8	0,65	0,38
			0,8	0,7	0,38
			0,8	0,75	0,38
			0,8	0,7	0,38
				0,85	0,38

Контрольные вопросы:

1. Как различаются автоматы по времени срабатывания?;

2. Условия выбора автомата ?;

3. Предохранители по исполнению бывают… ?;

4. Условия выбора предохранителя?;

5. Какой элемент в предохранителе контролирует ток в сети?

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

Практическая работа №5

Расчет и выбор двух вариантов силовых трансформаторов

Цели:

1. Закрепить теоретический материал.
2. Научиться рассчитывать силовые трансформаторы.
3. Учиться принимать решения по выбору трансформаторов.
4. Учиться необходимости экономического обоснования при выборе оборудования.

Технические средства: справочники, калькулятор.

Ход работы:

1. Организационные моменты.
2. Повторение теоретического материала.
3. Выдача самостоятельной работы.
4. Защита выполненной работы.

Теоретические сведения

1. Число трансформаторов на подстанции определяется из условий надежности электроснабжения с учетом категории потребителей.
2. Мощности трансформаторов намечаются с учетом допустимых
   нагрузок в нормальном режиме и допустимых перегрузок в аварийном
   режиме.

а) для одиночного трансформатора без резервирования:

kзн=0,9 - 0,95

б) взаимного резервирования двух трансформаторов:

kзн=0,65 - 0,75

kза<1,4

в) для взаимного резервирования трех трансформаторов:

kзн=0,9-0,93

1. Намечаются и просчитываются минимум два варианта
   трансформаторов из которых выбирается вариант с наименьшими
   потерями и затратами.

4. Учитывается возможное расширение производства.

Пример:

Рассчитать два варианта силовых трансформаторов для потребителей 1 категории, если расчетная мощность составляет 785 кВА, а напряжение ¹⁰/_0,4кВ

Расчет двух вариантов силовых трансформаторов.

1 .Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме, kз.н.

где Kзн - коэффициент загрузки в нормальном режиме

Sтр - мощность трансформаторов ( по справочнику ) /Приложение 5 /

n - количество трансформаторов, выбирается исходя из категории потребителей

Sp — полная максимальная мощность с учетом компенсации по ТП

Сравниваются трансформаторы сухого и масляного охлаждения

2.Коэффициент загрузки в аварийном режиме kза:

kза=

где kза - коэффициент загрузки в аварийном режиме

3.Приведенные реактивные потери холостого хода трансформатора, ÑQ'xx, кВар

где ÑQ'xx- приведенные реактивные потери холостого хода трансформатора

Iх х — ток холостого хода в процентах

4.Приведенные потери реактивной мощности короткого замыкания трансформатора, ÑQ^/_K3 ,квар

где ÑQ^/кз. — приведенные потери реактивной мощности короткого замыкания

трансформатора

Uкз.% — напряжение короткого замыкании,%

5.Приведенные потери активной мощности холостого хода трансформатора, Р^/хх, кВт

где Рхх. — потери активной мощности холостого хода трансформатора( справочные данные)

Кпп- коэффициент понижения потерь, зависит от выбранной компенсирующей

установки. /стр 14, табл 4/

P'x.x.₁=l,68+0,004 * 18,9=1,76кВт

Р'х.х.₂=2+0,004 * 9,45=2кВт

6.Приведенные потери активной мощности короткого замыкания трансформатора, Р'к.з., кВт

Р'к.з= Рк.з+Кпп * Q'кз.

где Р'кз - приведенные потери активной мощности короткого замыкания трансформатора

Ркз- потери активной мощности короткого замыкания трансформатора (таб. данные)

Рк.з.₁ =8,5+0,004*34,65=8,64 кВт

Ркз.₂ =7,3+0,004 *34,65=7,44 кВт

7.Полные потери активной мощности трансформатора, Р', кВт

где Р' - полные приведенные потери активной мощности трансформатора

Р^/₁=2 *(1,76+8,64 * 0,623²)=10,23кВт

Р^/₂=2* (2+7,44 * 0,623²)=9,9 кВт

8.Стоимость потерь, Сп, руб

Сп =С х Р ^/* Т

где Сп - стоимость потерь

С - стоимость 1 кВт электроэнергии

Т - число часов работы предприятием в год

Сп₁=2,5 *10,23*8760=224037руб

Сп.₂=2,5 *9,9 *8760=216810руб

9.Стоимость амортизационных отчислений, Са ,руб

Ca=f*K

где Са - стоимость амортизационных отчислений

f - коэффициент амортизации /

К - стоимость трансформатора

Са₁=0,063 * 56000=7000руб

Са₂=0,063 * 80800=5090руб

10.Суммарные затраты по подстанции, 3,руб

3=Сп+Са+0,125*К

3₁=224037+7000+0,125 *56000=238037*2=476074 руб

3₂=216810+5090+0,125*80800=232000*2=464000 руб

Выбирается вариант с двумя трансформаторами ТСЗ-630, так как в этом варианте меньше потери активной мощности и меньше стоимость и они легче в эксплуатации. Расчеты сведены в таблицу 6.

Таблица 6-. Технические данные трансформаторов

Тип	S кВА	Кол-во тр-ров	Напряжение	Потери мощности	Uк.з.%	Iх х%	Цена, руб
ВН	НН
ТМ				0,4	1,42	8,5	5,5	2,0
ТСЗ				0,4		7,3	5,5	1,5

Контрольные вопросы:

1. Почему чаще используются трехфазные трансформаторы, чем однофазные?
2. Система охлаждения трансформаторов.
3. В каких случаях применяются однофазные трансформаторы?
4. Какова должна быть загрузка трансформаторов ,в номинальном и аварийном режимах при взаимном резервировании 2х трансформаторов?

Индивидуальные задания

№ варианта	Sp кВА		Категория потребителей
			1 и 2
			1 и 2
			1 и 2

№ варианта	Sp кВА		Категория потребителей
			1 и 2
			1 и 2
			1 и 2
			1 и 2
			1 и 2

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

Практическое занятие №6