Выбор аппаратуры управления и защиты каждого двигателя.

ЗАДАНИЕ № 6

По заданным параметрам и количеству трехфазных асинхронных двигателей на участке энергопредприятия  при линейном напряжении трехфазных цепей 380 В и частоте тока 50 Гц

1. Определить:

- полную, активную и реактивную мощности питающей сети (до компенсации реактивной мощности);

- выбрать аппаратуру управления каждым двигателем в составе магнитного пускателя с встроенными тепловыми реле;

- выбрать индивидуальную защитную аппаратуру для каждого двигателя (предохранители) и общий автоматический выключатель;

- выбрать четырехжильный кабель для подключения силовой цепи двигателей и цепей

управления магнитными пускателями.

2. Определить суммарный коэффициент мощности – Cosφ и рассчитать емкость компенсирующих конденсаторов для повышения коэффициента мощности Cosφ в силовой цепи на участке до величины 0,95 в номинальном режиме работы.

3. Определить полную мощность и силу тока в линейных проводах после компенсации.

4. Начертить общую силовую схему цепей двигателей участка и схему цепей управления магнитного пускателя для одного двигателя.

Цепи управления подключить на фазное напряжение сети, распределив равномерно между тремя фазами.

Исходные данные приведены в табл.6.1. для десяти вариантов

                     Исходные данные к заданию № 6                          Таблица 6.1.

УКАЗАНИЕ

По расчету задания № 6

Расчет потребляемой мощности силовой цепи.

По варианту  задания № 6 выписываем значения  номинальной мощности Р_НОМi  каждого двигателя,  η_i ,  Сos j_i  и определяем:

- потребляемую активную мощность Р_1i  каждого двигателя:

                                                        Р_1i = Р_НОМ.i / η_i , Вт                          

- потребляемую реактивную мощность Q_i каждого двигателя

                                                          Q_i = P_1i tg j_i    ВАр

- суммарную активную потребляемую мощность на участке Р_Σ

                                                          Р_Σ =  , Вт

- суммарную реактивную потребляемую мощность на участке  до компенсации Q_Ξ

                                                          Q_Σ = , Вар

- полную мощность S_Ξ потребляемую на участке до компенсации части реактивной мощности

                                                           , ВА

- результирующий Сos j_Σ на участке

                                                         Сos j_Σ  = Р_Ξ / S_Ξ  

- расчетное значение силы тока в линейных проводах каждого двигателя               

                                                   , А

- расчетное значение силы тока на участке для подключения общего щита до компенсации части реактивной мощности;

 в расчете принять, что мощность цепей управления магнитными пускателями составляет      10 % от суммарной полной мощности при таком же Сos j_Σ  

                                                            , А

Выбор аппаратуры управления и защиты каждого двигателя.

Выполняется согласно указаниям в разделе 3 методических указаний по курсовой работе, в том числе разделы:

3.1. Выбор магнитного пускателя (МП), напряжение катушки МП – фазное напряжение сети;

3.2. Выбор тепловых реле

3.3. Выбор аппаратуры защиты – предохранителя

3.4. Выбор аппаратуры защиты – автоматического выключателя (АВ) для общей цепи щита

  Если включается несколько двигателей от общей цепи, то выбор АВ производят по номинальному току автомата I_Н.А. , номинальному току расцепителя I_Н.Р , с учетом пределов регулирования тока уставок срабатывания АВ в зоне короткого замыкания ( ток срабатывания защиты - I_СР.).

Все перечисленные значения приводятся в технических данных на АВ.

Условия выбора: I_Н.А ³ I_Ξ ; I_Н.Р ³ I_Ξ ; I_СР ³ 1,2 I_MAX ;                                  

                                   I_{МАХ. =}[ I_{P MAX} / a + m ( S I_{P I} ) ] ,                            ( 3.5. )

где I_{P MAX}  -пусковой ток наиболее мощного двигателя, a = (2…2,5)по условиям пуска;

     S I_{P I} - сумма токов остальных двигателей;

     m – коэффициент одновременности включения двигателей, принимается в пределах ( 0,3 …0,4 ), если общее число двигателей больше 20. 

     Для трехфазных асинхронных двигателей I_MAX = К_П I_НОМ.

 3. Расчет емкости компенсирующих конденсаторов

  Для повышения коэффициента мощности в трехфазных сетях до Сosj = 0, 95 требуется подключение трехфазной батареи косинусных компенсирующих конденсаторов.

Определяем допустимую реактивную мощность Q_ДОП.Σ  сети при Соsj = ,95.

Соответствующий угол сдвига фаз j, а также Sinj, tgj  в этом случае равны                                      j = 18,2⁰, Sinj = 0,31; tgj = 0,33.

                                   Q_ДОП.Σ = Р_Σ tgj = S_Σ Sinj, ВАр

Определяем разницу реактивной мощности для компенсации

                                             ΔQ_Σ = Q_Σ - Q_ДОП.Σ , ВАр

Для симметричной нагрузки находим величину компенсируемой реактивной мощности в одной фазе ΔQ_ΣФ

                                            ΔQ_ΣФ = ΔQ_Σ /3, ВАр

Принимая компенсирующие конденсаторы идеальными ( пренебрегая активными потерями, т.к. тангенс угла потерь δ конденсаторов tgδ очень мал), определяем величину емкости конденсатора  С_Ф в каждой фазе

                                             10⁶ , мкФ, где ω= 2πf р/с, f = 50 Гц

Полная мощность S_Σ1 потребляемую на участке после компенсации части реактивной мощности

                                                          , ВА

Расчетное значение силы тока в линейных проводах  I_PΣ1 на участке для подключения общего щита после компенсации части реактивной мощности

                                                     , А                                                                                            

                                                                                                                ПРИЛОЖЕНИЕ 6

          Данные по номеру, типу и параметрам двигателей для расчета задания № 6