Зміст

Вступ………………………………………………………………………….2

1. Розрахунок номінальних, пускових та ударних струмів………………….4

2. Вибір типу і перерізів кабелів………………………………………………5

3. Визначення опорів кабелів………………………………………………….6

4. Розрахунок струму трифазного короткого замикання в колі живлення електродвигуна………………………………………………………………7

5. Вибір електричного апарату керування і захисту електродвигуна……...10

6. Уточнення вибору апаратів керування і захисту по промисловим каталогах виробництва……………………………………………………………. 16

Висновки……………………………………………………………………. 18

Список використаної літератури………………………………………...... 19

Вступ

Електричні апарати є основними засобами автоматизації та електрифікації народного господарства. Вони широко застосувуються в енергетиці (електричні станції), в різних схемах керування електроустаткуванням, електротермії, світлотехніці, плазменній техніці й ін., а також у системах автоматики, телемеханіки, електрозв'язку, радіотехніці, в автоматизованих системах керування, електричному транспорті, тягових підстанціях.

Електричні апарати – це пристрої електротехніки, що використовуються для вмикання, вимикання електрокіл, контролю, захисту, керування, регулювання роботою установок, що призначені для передачі, перерозподілу та споживання енергії.

Апарати керування призначені для частих оперативних вимкнень і увімкнень нормальних струмів навантаження і нечастих комутацій струмів перевантаження, що звичайно перевищують номінальні в 5–20 разів. До апаратів керування належать: контактори, пускачі, командоапарати, електромагнітні муфти, реле керування.

В даній курсовій роботі потрібно вибрати апарати керування і захисту для трифазних асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором, саме автоматичних вимикачів, пускачі та теплових реле.

Автоматичні вимикачі серії призначені для захисту асинхронних електродвигунів від перевантажень і коротких замикань, оперативних включень і відключень цих кіл і проведення струму в номінальному режимі.

Пускачі головним чином призначені для застосування в стаціонарних установках дистанційного пуску безпосереднім підключенням до мережі, зупинки і реверсування трифазних асинхронних електродвигунів із короткозамкненим ротором при напрузі до 380 і 660 В змінного струму частотою 50 Гц. За наявності теплових реле пускачі здійснюють захист керованих електродвигунів від перевантаження неприпустимої тривалості.

У завданні курсової роботи подано електродвигун типу АИР 200 L2 У3.

Технічна характеристика двигуна АИР 200 L2 У3

Номінальна потужність, кВт ………………………................. 45;

Номінальна напруга, В…………………………………………380;

Номінальна швидкість, об/хв………………………………….2960;

Стрим при 380 В, А ……………………………………………84;

ККД, % ………………………………………………………….92;

cos φ =0,88;

Маса, кг…………………………………………………………255;

Клас ізоляції «F»;

Номінальний режим роботи – S1.

Електродвигун АИР 200 L2 У3

1. РОЗРАХУНОК НОМІНАЛЬНОГО, ПУСКОВОГО

ТА УДАРНОГО СТРУМІВ

Розрахуємо номінальний струм двигуна із врахуванням cos φ і ККД за формулою:

(1.1)

Підставимо у формулу (1.1) відповідні величини параметрів, отримаємо величину номінального струму двигуна:

Розрахуємо пусковий струм за формулою:

(1.2)

Підставимо у формулу (1.2) відповідні величини параметрів, отримаємо величину пускового струму двигуна:

Розрахунок пускового ударного струму по амплітуді за формулою:

(1.3)

Підставимо у формулу (1.3) відповідні величини параметрів, отримаємо величину ударно пускового струму двигуна:

2. Вибір типу і перерізу кабелів, що з’єднують електродвигун з трансформатором живлення

Провода і кабелі вибираємо в залежності від категорії розміщення, умов навколишнього середовища, виду проводки і способу її прокладки.

В даному випадку нам необхідно передавати і розподіляти електроенергію між стаціонарними установками, частота яких становить 50 Гц, а номінальна напруга – до 1кВ, варто використовувати АВВГ, ВВГ, АКВВБбШв, ВБбШв, ППВ. Все це види силових кабелів, ізольованих пластмасою – вони цілком надійні для виконання перерахованих вище завдань.

Тому вибираємо тип кабелю АВВГ – кабель силовий з алюмінієвими жилами, ізоляцією і оболонкою і з полівінілхлоридного пластикату. Цей кабель призначений для прокладання в землі, пожежонебезпечпих тунелях, каналах, в тому числі в у мовах агресивного середовища при відсутності механічних навантажень.

Площу поперечного перерізу кабелів вибираємо виходячи з умови:

де I_доп – тривалий допустимий струм проводу, А;

I_роз –розрахунковий струм(номінальний струм двигуна), А;

Згідно каталогу вибираємо переріз кожної жили кабелю АВВГ S = 25 мм² .

Перевіряємо вибраний кабель по умові:

Як бачимо умова виконується, отже кабель вибраний вірно.

Згідно схеми, кабель розділений на дві частини: l = 100 м, l = 20 м

3. Визначення опорів кабеля

Визначення опору кабелів здійснимо за формулою:

(3.1)

де ρ – питомий опір;

Питомий опір для алюмінію:

S – площа перерізу жили, м²;

l – довжина провода, м.

Тоді величина опору на другій ділянці l₂ = 100 м дорівнює:

На третій ділянці l₃ = 20 м величина опору дорівнює:

4. Розрахунок струму трифазного короткого замикання в колі живлення електродвигуна

Опір всієї лінії при живленні від трансформатора розраховується за формулою:

(4.1)

Підставивши у формулу (4.1) відповідні величини параметрів, отримаємо опір всієї лінії:

Згідно ПУЕ (ПУЕ 1996 р.) реактивний опір X_l складає 1% від активного R_л, тобто реактивний опір дорівнює:

Визначаємо струм короткого замикання трансформатора.

(4.2)

Перетворимо формулу (4.2), що є формулою визначення потужності трансформатора і визначимо струм К.З.

(4.3)

Підставимо у формулу (4.3) відповідні значення, отримаємо величину К.З. струму трансформатора:

Згідно будови і експлуатації трансформатора опір трансформатора визначимо за формулою:

(4.3)

Згідно технічних умов падіння напруги в обмотках трансформатора при коротких замиканнях знаходиться (2…5%)U_н

Підставивши у формулу (4.3) відповідні величини параметрів, отримаємо величину опору трансформатора:

.

Знаходимо сумарний активний і реактивний опори від трансформатора до того де відбудеться К.З.:

(4.5)

Тоді із формули (4.5) знаходимо реактивний опір трансформатора:

Знаходимо активний опір трансформатора:

Реактивний опір дорівнює:

Знаходимо активний опір ліній електропередач і обмоток трансформатора до часу t замикання на електродвигуну:

(4.6)

Згідно технічних умов перехідний опір з’єднувальних контактів , і підставимо в формулу (4.6):

Знаходимо реактивний опір ліній електропередач і обмоток трансформатора до часу t замикання на електродвигуну:

(4.7)

де K – відношення реактивного опору лінії до реактивного опору трансформатора:

Тоді:

Знаходимо повний опір в місці К.З. електричного двигуна:

(4.8)

Підставимо параметри в формулу (4.8), отримаємо:

Визначаємо струм 3-фазного К.З. в час t електричному двигуні:

(4.9)

Підставимо параметри в формулу (4.9), отримаємо: