ПРИМЕР 1. Выбор оборудования для шахты опасной по газу и пыли.

Задание. Выбрать пускатель и автоматический выключатель для управления группой электродвигателей в шахте, опасной по газу и пыли при напряжении 660 В.

Данные приемников см. в таблице 1.

 

 

 

 

АФВ-2А ПВИ-125Б ПВИ-250 М

Рисунок 1 – Общий вид автомата и пускателей рудничного

взрывобезопасного исполнения

 

Таблица 1 – Данные электроприемников

 

Тип двигателя	Pном., кВт	Iном, А	Iпуск/Iном
ВР – 250 М4			6,5
ВР – 200 М4			6,3
ВАО – 280 L4			6,5

 

Ток КЗ в конце линии I_к⁽²⁾ = 2900 А;

 

Решение.

2.1. Находим рабочие токи двигателей. Если расчетная мощность двигателей равна паспортной, то рабочий ток равен номинальному (паспортному). Если расчетная мощность меньше паспортной, то рабочий ток будет меньше номинального в соответствии с величиной коэффициента загрузки. В данном случае Р _расч. и Р _ном. совпадают.

 

2.1. Находим пусковые токи двигателей:

I_пуск = I_ном

Первого двигателя: I_пуск1 = 95•6,5 = 618 А;

Второго двигателя: I_пуск1 = 49•6,3 = 308 А;

Третьего двигателя: I_пуск1 = 210•6,5 = 1365 А;

2.2. Выбираем пускатели ПВИ и автоматы АФВ или АВ, т. к. шахта опасна по газу и пыли:

у ПВИ – имеется максимальная защита – УМЗ (см. приложение);

у АФВ – также максимальная защита (см. приложение)

2.3. Токи уставок срабатывания максимальной защиты для пускателей:

I_у ≥ I_пуск;

2.3.1. Первого пускателя: I_ном1 = 95А, I_у1 ≥ 618А, выбираем пускатель ПВИ – 125, т. к. 125А > 95А и по таблице приложения – стандартную уставку I_у1 = 650А, что соответствует 9 ступени блока УМЗ аппарата с номинальным током 125А;

2.3.2. Второго пускателя: I_у2 ≥ 308А – выбираем пускатель ПВИ – 63, т. к. 63 > 49А и по таблице приложения – стандартную уставку I_у2 ≥ 325А, что соответствует 9 ступени блока УМЗ аппарата с номинальным током 63А;

2.3.3. Третьего пускателя: I_у3 ≥ 1365А – выбираем пускатель ПВИ 250, т. к. 250 > 210А и по таблице приложения – стандартную уставку I_у3 = 1400А, что соответствует 10 ступени блока УМЗ аппарата с номинальным током 250А;

2.4. Рабочий ток группы потребителей: I_{ном раб гр} = I_н1 + I_н2 + I_н3 =95 + 49 + 210 = 354 А;

2.5. Принимаем автомат для группы приемников при U = 660 В АФВ-3 с I_ном = 500А, т. к. 500 > 354 А;

2.6. Ток срабатывания МТЗ автомата (см. п. 1.8): I_уа= I_пуск3 + I_ном1 + I_ном2 = 1365 + 95 + 49 = 1509 А. Принимаем стандартную уставку МТЗ из таблиц приложения I_уа = 1750А, т. к. 1750 > 1509А;

2.7. Проверяется чувствительность защиты по условию:

К_ч = ≥ 1,5;

2.7.1. Для пускателей: Первого: К_ч1 = = 4,46 ≥ 1,5, подходит;

Второго: К_ч2 = = 8,9 ≥ 1,5, подходит;

Третьего: К_ч3 = = 2,07 ≥ 1,5, подходит;

2.7.2. Для автомата:

К_ча = = 1,65 ≥ 1,5, подходит;

2.8. Как видно из расчета – выбранные уставки обеспечивают защиту от коротких замыканий, которые могут возникнуть при эксплуатации данных приемников;

 

Составляем схему (см. рис. 2), куда заносим все исходные и расчетные данные:

 

	Iном, А Iу, А     Iк(2), А   Номер по плану   Тип двигателя Pном, кВт Iраб., А Iпуск, А

 

Рисунок 2- Схема питания группы электродвигателей.

 

Ответ: Выбранные аппараты управления обеспечивают работу электрооборудования в нормальном режиме и защиту от коротких замыканий.

 

ПРИМЕР 2. Выбор оборудования для рудника не опасного по газу и пыли.

Задание. Выбрать пускатели и автоматический выключатель для управления группой электродвигателей в руднике, не опасном по газу и пыли при напряжении 660 В. Расчетная мощность двигателей: 87 кВт, 41 кВт и 190 кВт. Ток КЗ в конце линии I_к⁽²⁾ = 2900 А;

 

 

 

ВРН ВР ПРН ПР-М

 

Рисунок 3 – Общий вид автоматов и пускателей рудничного нормального исполнения

 

Решение.

1. Принимаем электродвигатели серии ВР, так как работа предусматривается в условиях подземного рудника.

2. Выбираем из справочников по заданной мощности соответствующие двигатели. Поскольку в задании ничего не сказано о скорости вращения, -принимаем двигатели с синхронной частотой вращения 1500 об./мин. (число полюсов-4). Данные электродвигателей приводим в таблице 1.

 

Таблица 1 – Данные электроприемников

 

Тип двигателя	P расч.., кВт	Р ном., кВт	Iном, А	Iпуск/Iном
ВР – 250 М4				6,5
ВР – 200 М4				6,3
ВАО – 280 L4				6,5

3. Находим рабочие токи двигателей.

Если расчетная мощность двигателей равна паспортной, то рабочий ток равен номинальному (паспортному). Если расчетная мощность меньше паспортной (как в нашем примере), то рабочий ток будет меньше номинального в соответствии с величиной коэффициента загрузки. В данном случае Р _расч. и Р _ном. не совпадают. Коэффициент загрузки: Кз=Ррасч. / Рном.

Рабочий ток первого двигателя:

I_{раб. 1} =I_{ном. 1} Р_расч.1 / Р_{ном. 1} = 95 87 / 90 = 91, 8 А

Аналогично рассчитываем рабочие токи остальных двигателей:

Они равны соответственно:

I_раб.2 =I_{ном. 2} Р_расч.2 / Р_{ном. 2} = 49 41/ 45 = 46, 6 А

I_{раб. 3} =I_{ном. 3} Р_расч.3 / Р_{ном. 3} = 210 190 /200 = 199, 5 А

4. Находим пусковые токи двигателей:

I_пуск = Iраб

Первого двигателя: I_пуск1 = 91,8•6,5 = 597,6 А

Второго двигателя: I_пуск1 = 46,6•6,3 = 293,6 А;

Третьего двигателя: I_пуск1 = 199,5•6,5 = 1296 А;

5. Выбираем пускатели. Так как рудник не опасен по газу и пыли, можно принять пускатели рудничного нормального исполнения ПРН или ПР. Поскольку пускатели серии ПР имеют расцепители перегрузки и короткого замыкания, а пускатели ПРН – имеют защитные устройства только от перегрузки, то принимаем более современные пускатели ПР.

Выбираем для первого двигателя по рабочему току 91,8 А из справочной таблицы 7 пускатель ПР-100 М на номинальный ток 100 А, так как 100 больше, чем 91,8 А, следовательно – пускатель выдержит данный ток двигателя.

Для второго двигателя выбираем пускатель из таблицы 7 на ток не менее 46,6 А, принимаем ПР-63М на ток 63 А, так как 63А больше, чем 46,6А.

Для третьего двигателя выбираем аналогично из таблицы 7 пускатель ПР-250 М, так как 250 больше, чем 199,5.

6. Выбираем расцепители перегрузки. Уставка расцепителя перегрузки выбирается в зависимости от рабочего тока:

I р.п. ≥ (1,05-1,1) Iраб.

Для первого пускателя:

I р.п. 1 ≥ 1,1 Iраб.1 = 1,1 91,8 = 100,4 А, принимаем из таблицы 8 для пускателя ПР-100 М уставку расцепителя перегрузки, соответствующую величине 100 А, - это будет 16-я ступень с током 100 А.

Для второго пускателя:

I _р.п.2 ≥1,1 I_раб.2 = 1,1 46, 6 А = 51,3 А, принимаем из таблицы 8 для пускателя ПР-63 М уставку расцепителя перегрузки, соответствующую величине 51,3 А, - это будет 52 А (у данного пускателя ступени не указаны).

Для третьего пускателя:

I _р.п.3 ≥1,1 I_раб.3 = 1,1 199,5 = 219 А, принимаем из таблицы 8 для пускателя ПР-250 М уставку расцепителя перегрузки, соответствующую величине 219 А, - это будет 220 А, что соответствует 13-ой ступени.

7. Выбираем расцепители короткого замыкания. Уставки расцепителей КЗ выбираются в зависимости от пусковых токов приемников электроэнергии:

Iр.к. ≥ Iпуск.

 

Для первого пускателя:

Iр.к. ₁ ≥ Iпуск.₁ = 597,6 А, принимаем из таблицы 8 для пускателя ПР-100 М ток расцепителя КЗ 0,6 кА или 600 А, что соответствует 4-ой ступени.

 

Для второго пускателя:

Iр.к.₂ ≥ Iпуск_.2 = 293,6 А, принимаем для пускателя ПР-63 М ток расцепителя КЗ 12 I ном. (других нет), что соответствует 12 х 63 = 726 А.

 

Для третьего пускателя:

Iр.к. ₃ ≥ Iпуск.₃ = 1296 А, принимаем для пускателя ПР-250 М ток расцепителя КЗ 1,3 кА или 1300 А, что соответствует 5-ой ступени.

 

8. Проверяем чувствительность защиты для расцепителей КЗ пускателей:

Коэффициент чувствительности защиты должен быть не менее 1,5.

Для первого пускателя:

Кч₁=Iк: Iр.к.₁ =2900: 600 = 4,8, что больше 1,5

 

Для второго пускателя:

Кч₁=Iк: Iр.к.₂ =2900: 726 = 3,9, что больше 1,5

 

Для третьего пускателя:

Кч₃=Iк: Iр.к.₃ =2900: 1300 = 2,2, что больше 1,5

 

Таким образом коэффициенты чувствительности защиты соответствуют предъявляемым требованиям правил.

 

9. Выбираем автомат для управления и защиты всей группы. Автомат выбираем по условиям эксплуатации, по суммарному рабочему току, по току расцепителей перегрузки и короткого замыкания.

Принимаем автомат рудничного нормального исполнения, так как рудник не опасен по газу и пыли. Из автоматов ВРН и ВР принимаем более современный автомат серии ВР, так как он имеет более прочный корпус и имеет расцепители перегрузки и КЗ, а автомат ВРН – только блок ПМЗ.

 

10. Определяем суммарный рабочий ток группы:

Iгр. = I₁ + I₂ + I₃ = 91,8 + 46,6 + 199,5 = 337,9 А, принимаем из таблицы 4 автомат ВР-400 с номинальным током 400 А, что больше, чем 340, следовательно автомат подходит.

 

Выбираем расцепитель перегрузки.

Iр.п ≥ 1,1 Iгр. = 1,1 337,9 = 371 А, - принимаем для автомата ВР-400 в таблице 5 ток уставки расцепителя перегрузки 400 А, что соответствует 16-ой ступени рсцепителя.

 

11. Выбираем расцепитель КЗ для автомата. Условие выбора:

Iр.к. ≥ Iпуск. Макс. + Σ Iраб. = 1296 + 91,8 + 46,6 = 1434,5 А, - принимаем для автомата ВР-400 из таблицы 5 ток расцепителя КЗ 1,6 кА = 1600 А, что больше, чем 1434,5, что соответствует третьей ступени расцепителя КЗ.

 

12. Проверяем чувствительность защиты для группового автомата.

Кч = Iк: Iр.к. = 2900: 1600 = 1,8, что больше, чем 1,5.

 

 

Таким образом, выбранные пускатели и автоматический выключатель обеспечат надежное управление и защиту указанных в условии электродвигателей.

 

Составляем схему (см. рис. 4), куда заносим все исходные и расчетные данные:

 

 

Рисунок 4 – Схема электроснабжения к примеру 2

3. Приложения.

 

Таблица 1 - Технические данные рудничных автоматов АФВ, АВ, ВРН

Тип	Iном, А	Uном, В	Ток отключения, кА	Ток уставок МТЗ, А
АФВ-1А		380/660	19/10	360-660 через75
АФВ-2А		380/660	19/10	600-1200 через150
АФВ-3		380/660	19/10	1000-2000 через250
АФВ-200		380/660	20/17	400-1200 через100
АВ-315		380/660	23/20	800-2400 через200
АВ-320		380/660	23/20	800-2400 через200
АВ-320				-----------
АВ-400				-----------
ВРН-100		380/660	13/12	200-600 через50
ВРН-200		380/660	16/13	400-1200 через100
ВРНш-315		-----------	19/14	800-2400 через200

 

Таблица 2 - Токи уставок блоков УМЗ.

Номинальный ток аппарата, А	Токи уставок (А), соответствующие условным единицам (ступеням) на шкале блока защиты УМЗ

 

Таблица 3 - Токи уставок блоков ПМЗ

 

№ ступени	Трансформаторы тока
ТТЗ-100	ТТЗ-125	ТТЗ-250	ТТЗ-320
Токи уставок, А

Пускатель

Номинальный ток, А

Номинальное напряжение цепей, В

Допустимая мощность двигателя (кВт) при категории

Встроенная защита

Пределы уставок, А

Уставка блока БРУ, кОм

Тип контактора

Коммутационная способность, А

силовой

управления

БРУ

АС-3

50% АС-3 +50% АС-4

На отключение (эффективное значение тока)

На включение (амплитудное значение)

ПВИ-25Б

380/660

УМЗ

63-187

КТ-7123У

ПВИ-63Б

УМЗ

125-375

КТ-7123У

ПВИ-125Б

380/660

УМЗ

250-750

КТ-7123У

ПВИ-250Б

380/660

УМЗ

500-1500

КТУ-4Б

ПВИ-250БТ

380/660

ПМЗ

500-1500

КТУ-4Б

ПВИ-320

380/660

УМЗ

800-2400

КТ-604ЗАР

ПВИР-63

380/660

УМЗ

125-375

КТУ2А

ПВИР-250

380/660

УМЗ

500-1500

КТУ-4Б

ПРН-63

---

ТЗП

---

---

КТ-7023У

---

ПРН-100

---

ТЗП

---

---

КТ-7023У

---

ПРН-200

---

ТЗП

---

---

КТ-6033

---

---

ПВ-1140-2×25

2×25

2×30

---

УМЗ

125-375

КТУ-2Е

НЕ НОРМИРУЕТСЯ

ПВ-1140-2×63

2×63

2×80

--

УМЗ

250-750

КТУ-2Е

ПВ-1140-250

--

УМЗ

500-1500

КТ-604ЗБР

ПВВ-320

1140/660

УМЗ

800-2400

КТ-12Р-37

Таблица 4 – Технические данные рудничных пускателей ПВИ, ПВ и ПРН

 

Таблица 5 – Технические данные рудничных автоматов ВР

 

 

 

Таблица 6 – Токи уставок расцепителей рудничных автоматов ВР

 

 

 

Таблица 7 – Технические данные рудничных пускателей ПР

 

Таблица 8 – Токи расцепителей пускателей ПР

 

 

Таблица 8 – Токи уставок расцепителей рудничных пускателей ПР

 

4. Контрольное задание 1, 2.

Выбрать электродвигатели в соответствии с вариантом задания. Выбрать пускатели и автоматические выключатели для управления и защиты электродвигателей, проверить чувствительность защиты. Данные для расчета взять из таблицы 9 в соответствии с номером варианта. Задание 1 – для шахты, опасной по газу и пыли. Задание 2 – для рудника, не опасного по газу и пыли.

Таблица 9 – Варианты для выполнения контрольного задания 1,2

Вариант	Напряжение, В	Мощность двигателей, кВт	Ток КЗ, А
№1	№2	№3
1/2	380/660
3/4	660/1140
5/6	380/660
7/8	660/380
9/10	660/1140
11/12	1140/660
13/14	660/380
15/16	380/660
17/18	1140/660
19/20	660/380
21/22	380/660
23/24	660/1140
25/26	660/380
27/28	380/660
29/30	1140/660

Примечание: перед началом решения следует выбрать двигатели и составить таблицу с данными выбранных двигателей.

 

РАЗДЕЛ 2.

ВЫБОР ПУСКАТЕЛЕЙ И АВТОМАТОВ ОБЩЕПРОМЫШЛЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ

В настоящем разделе рассматривается методика выбора пускателей и автоматических выключателей общепромышленного применения для управления одиночными электроприемниками и для группы. Состав работы: выбор электродвигателей, расчет номинальных рабочих и пусковых токов, выбор типов пускателей, расчет токов уставок тепловых реле, выбор автоматических выключателей, выбор токов расцепителей автоматов и токов отсечки автоматов, проверка чувствительности защиты, составление и заполнение схемы питания.

В общепромышленных установках для управления и защиты применяются: - для прямого пуска: контакторы, пускатели, автоматические выключатели; для плавного пуска – устройства плавного пуска, тиристорные преобразователи тока, напряжения и частоты. Промышленность выпускает большой ассортимент пускателей прямого пуска – пускатели серий ПМЕ, ПМА, ПМЛ, ПМ-12, а также автоматы серии ВА, ВДА и другие. Используются также аппараты зарубежных производителей: Siemens, Schneider Electric, ЕВВ и др. В настоящем примере в качестве оборудования применяются пускатели ПМЛ и автоматы серии ВА.

Рисунок 3 – Общий вид и электрические схемы однополюсного и трехполюсного автоматических выключателей ВА с тепловым и электромагнитным расцепителями

 

 

 

Рисунок 4 – Общий вид пускателей ПМЛ и ПМ 12.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: