Расчет, выбор и проверка аппаратов защиты электрооборудования механического цеха тяжёлого машиностроения

Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств.

При эксплуатации электросетей длительные перегрузки проводов и кабелей, КЗ вызывают повышение температуры токопроводящих жил больше допустимой, что приводит к преждевременному износу их изоляции, следствием чего может быть пожар, взрыв во взрывоопасных помещениях, поражение персонала. Для предотвращения этого линия ЭСН имеет аппарат защиты, отключающий поврежденный участок. Аппаратами защиты являются: автоматические выключатели, предохранители с плавкими вставками и тепловые реле, встраиваемые в магнитные пускатели.

Автоматические выключатели являются наиболее совершенными аппаратами защиты, надежными, срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой линии. Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые, электромагнитные и полупроводниковые. Тепловые расцепители срабатывают при перегрузках, электромагнитные — при КЗ, полупроводниковые — как при перегрузках, так и при КЗ.

Автоматические выключатели выбираются согласно условиям:

• — для линии без ЭД — Iн.а. Iн.р.; Iн.р. Iдл
• — для линии с одним ЭД — Iн.а. Iн.р.; Iн.р. 1,25Iдл
• — для групповой линии с несколькими ЭД — Iн.а. Iн.р.; Iн.р. 1,1Iдл

Аппараты защиты проверяют [по 7, c 67]:

1. на надежность срабатывания, согласно условиям:

Iк? 1,4 Iо (для автоматов с расцепителем на Iн. а? 100 А);

Iк? 1,25 Iо (для автоматов с расцепителем на Iн. а 100 А);

• 2. на отключающую способность, согласно условию: Iоткл? 2I
• 3. на отстройку от пусковых токов, согласно условиям:

Iо? Iп (для электродвигателей);

Iо? Iпик (для распределительного устройства с группой ЭД).

Проверяем выбранный аппарат защиты согласно условию 3.

Магнитные пускатели предназначены главным образом для дистанционного управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором до 100 кВт; для пуска непосредственным подключением к сети и останова электродвигателя и реверса. В исполнении с тепловым реле пускатели также защищают управляемый электродвигатель от перегрузки. Магнитный пускатель представляет собой трехполюсный контактор переменного тока с прямоходовой магнитной системой, в который дополнительно встроены два тепловых реле защиты, включенных последовательно в две фазы цепи ЭД.

Производим расчет и выбор распределительного пункта ПР-1, ПР-2,ПР-3,ПР-4, ПР-5, ЩО вводных и фидерных выключателей:

Исходные данные из приложения 1 «Сводная ведомость нагрузок» табл. 2.1.

Линия Т1 -I СШ — 1SF (без ЭД).

Iт = Sт/v3Uн. = 630/ 1,73*0,38 = 954,5 А.

Iн.а.? Iн. р; Iн.р.? Iт = 1000 А Аналогично выбираем для линии Т2-IIСШ- 2SF.

Выбираем ВА 53−41 [7, таблица А.6. с.184].

Iн.а. = 1000 А.

Iн.р. = 1000 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р.

Iэмр = 7 Iн.р.

Iотк. = 25 кА Линия 1 CШ — ПР-1 — QF — 1 (с группой ЭД).

Iн.а.? Iн. р; Iн.р.? 1,1* Iм.

Iм = 332,5.

Iн.р. = 1,1×332,5 = 365,75 А.

Iн.а. = 400 А Выбираем автомат ВА 53−39−3.

Iн.а. = 400 А.

Iн.р. = 400 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×332,5 = 415,6 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×332,5 = 997,5 А Данные заносим в табл. 2,2 производим расчет для АВ поз 24,25,26,27,28,34,35,36.

Iн.р = 1,1×27,8 = 30,58 А Выбираем АВ серии ВА 51 — 31 3 с данными.

Iн.а. = 100 А.

Iн.р. = 31,5 А.

Iт.р. = 1,35 Iн.р. = 1,35×31,5 = 42,25 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×31,5 = 94,5 А Рассчитываем и выбираем АВ поз 32.

Iм = 42,4 А.

Iн.р. = 1,1×42,4 = 46,64 А Выбираем АВ серии ВА — 51 — 31 — 3.

Iн.а. = 100 А.

Iн.р. = 50 А.

Iт.р. = 1,35 Iн.р. = 1,35×31,5 = 42,52 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×31,5 = 94,5 А Выбираем АВ для позиции 33.

Iм = 45,5 А.

Iн.р. = 1,1×45,5 = 50,05 А Выбираем АВ серии ВА — 51 -31- 3.

Iн.а. = 100 А.

Iн.р. = 63 А.

Iт.р. = 1,35 Iн.р. = 1,35×63 = 85,05 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×63 = 189 А Выбираем для ПР — 1, ПР — 2, ПР — 3, ПР — 4, ПР — 5 распределительные пункты типа: ПР — 85 — 7 — 144 — 21 — УЗ Линия 1 СШ — ПР — З — QF — 3.

Выбираем вводной АВ для ПР — 3.

Iн.а.? Iн. р; Iн.р.? 1,1* Iм.

Iн.р. = 1,1×461,4 = 507,5 А.

Iн.а. = 630 А Выбираем АВ серии ВА 52 — 39 — 3.

Iн.а. = 630 А.

Iн.р. = 630 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×507,5 = 634 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×507,5 = 1522,5 А Выбираем АВ для позиций 3,4,5.

Iн.а.? Iн. р; Iн.р.? 1,1* Iм.

Iм = 134 А.

Iн.р. = 1,1×134 = 147,5 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×147,5 = 184,4 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×147,5 = 442,5 А Выбираем АВ серии ВА 52 — 35 — 3.

Iн.а. = 250 А.

Iн.р. = 160 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×160 = 200 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×160 = 480 А Выбираем АВ для позиций 6,16.

Iм = 68,2 А.

Iн.р. = 1,1×68,2 = 75,02 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×75,02 = 93,77 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×75,02 = 225 А Выбираем АВ серии ВА 52 — 35 — 3.

Iн.а. = 250 А.

Iн.р. = 80 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×80 = 100 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×80 = 240 А Выбираем АВ для позиций 12,13.

Iм = 15,2 А.

Iн.р. = 1,1×15,2 = 16,72 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×15,2 = 19 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×15,2 = 45,6 А Выбираем АВ серии ВА 51 — 25 — 3.

Iн.а. = 25 А.

Iн.р. = 20 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×20 = 25 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×20 = 60 А Производим расчет для линии.

2СШ — ПР — 2 — QF — 2.

Iн.а.? Iн. р; Iн.р.? 1,1* Iм.

Iм = 307,8 А.

Iн.р. = 1,1×307,8 = 338,6 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×338,6 = 423,3 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×338,6 = 1015,8 А Выбираем АВ серии ВА 52 — 39 — 3.

Iн.а. = 400 А.

Iн.р. = 400 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×400 = 500 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×400 = 1200 А Расчет и выбор АВ для позиций 1,2 аналогичен расчету для позиций 3,4,5 а расчет для позиций 7,8,9,10,11 аналогичен расчету для позиций 12,13.

Расчет АВ линии 2СШ — ПР — 4 — QF — 2.

Iм = 167,5 А.

Iн.р. = 1,1×167,5 = 184,25 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×167,5 = 209,4 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×167,5 = 502,5 А Выбираем АВ серии ВА 52 — 35 — 3.

Iм = 250 А.

Iн.р. = 200.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×200 = 250 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×200 = 600 А Производим расчет и выбор АВ линии 2СШ — ПР — 5 — QF — 5.

Iм = 285,4 А.

Iн.р. = 1,1×285,4 = 313,9 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×313,9 = 392,4 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×313,9 = 941,7 А Выбираем АВ серии ВА 52 — 37 — 3.

Iн.а. = 400 А.

Iн.р. = 320 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×320 = 400 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×320 = 960 А Выбор АВ для позиций 21,22,23,29,30,31.

Iм= 53 А.

Iн.р. = 1,1×53 = 58,3 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×58,3 = 72,87 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×58,3 = 174,9 А Выбираем АВ серии ВА 52 — 31 — 3.

Iн.а. = 100 А.

Iн.р. = 63 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×63 = 78,75 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×63 = 189 А Рассчитаем вводной АВ для ЩО.

Iм= 19,5 А.

Iн.р. = 1,1×19,5 = 21,45 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×21,45 = 26,81 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×21,45 = 64,35 А Выбираем АВ серии ВА 51 — 25 — 3.

Iн.а. = 25 А.

Iн.р. = 25 А.

Iт.р. = 1,25 Iн.р. = 1,25×25 = 31,25 А.

Iэмр = 3 Iн.р. = 3×25 = 75 А Данные расчетов заносим в табл. 2,2 приложения.