1.4 Условие обеспечение остаточного напряжения при пуске эд

Двигатели мощностью 160 кВт на электрических станциях используется для приводов относительно малой мощности, их условия пуска можно считать лёгкими (tпуска = 0,5–2 с). Тогда в режиме пуска напряжение на зажимах электродвигателя не должно понижаться ниже 80% номинального напряжения [1]:

Определяется комплексное пусковое сопротивление ЭД:

Определяется активное пусковое сопротивление ЭД:

Определяется индуктивное пусковое сопротивление ЭД:

Определяется полное сопротивление кабеля:

Определяется минимальное сопротивление цепи от системы до ЭД в режиме пуска последнего:

где и – минимальное активное и индуктивное сопротивления системы (в максимальном режиме); и - активное и индуктивное сопротивления трансформатора [1].

Пересчитаем минимальное сопротивление цепи от системы до ЭД в режиме его пуска с учетом увеличения сечения кабеля до 185мм²:

Определяется фактическое значение пускового тока:

Значение остаточного напряжения:

Тогда , т.е. условие выполняется.

Тогда , т.е. условие выполняется.

1.5 Проверка по термической стойкости

Минимальное сечение кабеля из условия термической стойкости определяется как:

где - максимальное значение тока трехфазного КЗ в точке К-1` (в начале кабеля, см.рис.1).; - время отключения короткого замыкания, которое состоит из собственного времени отключения АВ и времени гашения дуги (предполагается установка неселективного АВ); - среднее значение постоянной времени цепи; - постоянная, значение которой зависит от материала жилы и изоляции, в данном случае для кабеля с ПВХ изоляцией и алюминиевой жилой.

Значение сопротивления цепи КЗ:

Максимальное значение тока трехфазного КЗ в точке К-1`:

Тогда , т.е. условие выполняется.

1.6 Условие обеспечение защиты кабеля от перегрузки

В цепи двигателя предполагается установка автоматического выключателя типа ВА51–37 нетокоограничивающего, с тепловым и электромагнитным расцепителем. Должно выполняться условие [1]:

где - ток срабатывания защиты от перегрузки.

Значение , т.е. условие не выполняется, тогда увеличим сечение кабеля до 185 мм². Тогда:

, т.е. условие выполняется.

Таким образом для питания электродвигателя был выбран кабель типа АВБбШв (кабель с алюминиевыми токоведущими жилами, ПВХ изоляцией, оболочкой из ПВХ пластиката, броня выполнена из стальных лент, наружный покров выполнен из битума) с сечением S = 185 мм².

2 Выбор коммутационных аппаратов а1 и а2

2.1 Выбор ав в цепи электродвигателя

По условию задания в цепи электродвигателя должен устанавливаться автоматический выключатель (SF2). В пункте 1.6 было сказано, что в цепи электродвигателя предполагается установка автоматического выключателя типа ВА53–37. Рассмотрим два возможных варианта установки АВ:

1. Выключатель ВА51-37 - нетокоограничивающий, с тепловым и электромагнитным расцепителем.

2. Выключатель ВА53–37 - токоограничивающий, неселективный с полупроводниковым и электромагнитным расцепителем.

Необходимо проверить этот выключатель по следующим условиям. Для обоих выключателей , т.е. условие выполняется.

2.1.1 Автоматический выключатель ва51-37

Воспользуемся предыдущими расчетами, проделанными в пункте 1.1 .

Для ВА51-37 с ток расцепителя может быть , выбирается . Определим расчетный ток срабатывания защиты от перегрузки комбинированного расцепителя:

Определим фактический ток срабатывания защиты от перегрузки комбинированного расцепителя:

По условию защиты кабеля от перегрузки должно быть:

Определим время срабатывания защиты от перегрузки:

Принимается фактическое время срабатывания защиты от перегрузки .

Произведем выбор тока срабатывания отсечки:

,

где 1,05 – коэффициент, учитывающий, что в нормальном режиме напряжение может быть на 5 % выше номинального напряжения ЭД; – коэффициент запаса для АВ с электромагнитным расцепителем; – коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей в пусковом токе ЭД (значение получено путем линейной интерполяции для ); - коэффициент, учитывающий возможный разброс тока срабатывания отсечки относительно уставки для АВ с электромагнитным расцепителем.

Определим фактическое значение тока срабатывания: