МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ЭлСт

Расчетно-графическая работа по дисциплине

«Вторичные цепи электроустановок»

Выполнил: Коваль Д. В.

Группа: ЭНМ1-31

Преподаватель: А.Ф.Саломатин

Отметка о защите:

Новосибирск 2014

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ 4

1 ВЫБОР И ПРОВЕРКА КАБЕЛЯ В ЦЕПИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 5

1.1 Выбор кабеля 5

1.2 Условие обеспечения нагрева в нормальном режиме 5

1.3 Условие обеспечения допустимого падения напряжения в кабеле 6

1.4 Условие обеспечение остаточного напряжения при пуске ЭД 7

1.5 Проверка по термической стойкости 8

1.6 Условие обеспечение защиты кабеля от перегрузки 8

2 ВЫБОР КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ А1 И А2 10

2.1 Выбор АВ в цепи электродвигателя 10

2.1.1 Автоматический выключатель ВА51-37 10

2.1.2 Автоматический выключатель ВА53-37 11

2.2 Проверка чувствительности АВ в цепи ЭД 12

2.2.1 Проверка выключателя ВА51-37 12

2.2.2 Проверка выключателя ВА53-37 14

2.3 Выбор коммутационного аппарата в цепи групповой нагрузки 15

2.4 Проверка чувствительности АВ в цепи групповой нагрузки 18

4 ВЫБОР ЗАЩИТЫ НА СТОРОНЕ ВН ТРАНСФОРМАТОРА 22

5 ПРОВЕРКА ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА НА СТОРОНЕ ВН ТРАНСФОРМАТОРА 28

5.1 Проверка ТТ на 10 % погрешность при значении тока близком к току срабатывания 28

5.2 Проверка ТТ на пробой изоляции по величине U_2max 29

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 30

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 31

Построение первичных схем сетей 0,4 кВ определяется технологией производства, требованиями надѐжности электроснабжения электроприѐмников в соответствии с Правилами устройства электроустановок, удобством обслуживания, технико-экономическими показателями, а также требованиями защиты и автоматики. Схемы могут выполняться радиальными, магистральными и смешанными [1]. Очень широкое применение получили радиальные схемы электроснабжения. Произведѐм расчѐт электроснабжения и выбор основного оборудования для схемы такого типа.

Исходные данные и задание на проектирование

Исходные данные приведены в Таблице 1. Схема сети представлена на Рисунке 1.

Таблица 1 – Исходные данные

Трансформатор Т1(Т2)

Эл. двигатель М1(М2)

Нагрузка Н1(Н2)

Коммутационные аппараты

Xсист., мОм (приведено к 0,4 кВ)

Экв. Tокр.ср.

Sном, кВА

Сх. соед.

Uвн, кВ

Pном, кВт

L, метров

Sном, кВА

Тип

А1

А2

max

min

0С

630

10,5

160

150

300

Быт.

АВ

АВ

1

0,8

8 земля

Задание на проектирование:

1. Выбрать кабель Л1.

2. Выбрать коммутационные аппараты А1, А2.

3. Выбрать защиту на ВН Т1 и согласовать с характеристиками аппаратов А1, А2.

4. Выбрать и проверить трансформаторы тока на ВН Т1.

5. Номинальное напряжение обмотки НН трансформаторов Т1(Т2) принять равным 0,4 кВ.

Рисунок 1 – Схема сети

1 Выбор и проверка кабеля в цепи электродвигателя

1.1 Выбор кабеля

Произведём выбор типа и мощности электродвигателя в соответствии с заданием. На основании заданной мощности двигателя 160 кВт и напряжения на стороне низкого напряжения трансформатора 0,4 кВ выбираем двигатель типа 4А315М2У3 [2, стр. 166, Табл.4.1]. Основные параметры двигателя приведены в Таблице 2.

Таблица 2 – Параметры электродвигателя

Тип	Pном, кВт	Uном, кВ	nном, об/мин	sном, %	sкр, %	η, %	cosφном	Кп
4А315S2У3	160	380	2970	1,9	8,5	92	0,9	7

Находим значение номинального тока электродвигателя:

Находим значение максимального рабочего тока электродвигателя:

Найдем пусковой ток ЭД по каталожным данным:

Предварительно выбирается кабель АВБбШв, т.к. он рекомендован для прокладки в земле (траншеях) со средней коррозионной активностью [3, стр.250, Табл.4-6] с сечением S = 150 мм², для которого значение длительно допустимого тока равно I_{дл.доп.норм} = 335 А [5]. Необходимо проверить выбранный кабель по условиям обеспечения нагрева в нормальном режиме, по падению напряжения, по остаточному напряжению при пуске электродвигателя, по термической стойкости, по обеспечению защиты кабеля от перегрузки.

1.2 Условие обеспечения нагрева в нормальном режиме

Согласно ПУЭ кабели напряжением до 1000 В по экономической плотности тока не выбираются.

Условие обеспечения нагрева в нормальном режиме:

Находится значение длительно допустимого тока:

где - поправочный коэффициент для 4 и 5 жильных кабелей; - поправочный коэффициент на число работающих кабелей, проложенных рядом в земле [5]; - поправочный коэффициент на температуры земли и воздуха токовых нагрузок на кабели, изолированные и неизолированные провода [5].

1.3 Условие обеспечения допустимого падения напряжения в кабеле

Допустимое падение напряжение в кабеле не должно превышать 10% номинального значения напряжения [1]:

Определяется падение напряжение в кабеле:

где мОм/м – удельное активное сопротивление (прямой последовательности) четырехжильного кабеля с алюминиевыми жилами сечением 150 мм² [1]; мОм/м – удельное индуктивное сопротивление (прямой последовательности) четырехжильного кабеля с алюминиевыми жилами сечением 150 мм² [1].

Пересчитаем падение напряжения для кабеля сечением 185 мм², т.к. сечение необходимо было увеличить для обеспечения защиты кабеля от перегрузки (см. пункт 1.6):

где мОм/м и мОм/м – удельное активное и индуктивное сопротивление (прямой последовательности) четырехжильного кабеля с алюминиевыми жилами сечением 185 мм² [1].