2. Основные формулы и соотношения для выполнения курсового проекта

Номинальный рабочий ток потребителя (электроприемника) электрической энергии:

I_ном.эп = P / (√3 U_л.ном ·сos φ_н ) (2.1)

где I_{ном. эп} - номинальный рабочий ток, А;

Р - потребляемая активная мощность электроприемником, Вт;

U_л.ном - номинальное линейное напряжение сети, В;

сos φ_н - номинальный косинус угла сдвига фаз.

Потребляемая (номинальная) электродвигателем активная мощность:

Р₁ = Р_2н / η_н (2.2)

где Р₁ - потребляемая (номинальная) активная мощность, кВт;

Р_2н - номинальная (паспортная) активная мощность электродвигателя, кВт;

η_н— номинальный коэффициент полезного действия (КПД) электродвига­теля.

Номинальный рабочий ток силового кабеля (отходящей линии от силового шкафа):

(2.3)

где ∑Р - суммарная потребляемая активная мощность всех низковольтных потребителей электрической энергии, Вт;

cosφ_сp- средневзвешенный косинус угла сдвига фаз.

Условия определения допустимого рабочего тока силового кабеля (отхо­дящей линии от силового шкафа):

I_{к.доп.раб} ≥ I_ном.к (2.4)

I_нвп ≥ I_{к.доп.раб}

где I_{к.доп.раб.} - допустимый рабочий ток силового кабеля;

I_нвп - номинальный ток плавкой вставки предохранителей силового шкафа.

Условие определения номинального тока рубильника силового шкафа:

I_н.р ≥ I_{к.доп.раб}

Условие для выбора марки и сечения силового кабеля (проводов) для пита­ния электроприемника:

I_{доп.к(п)} ≥ I_ном.эп

где I _{доп к.(п)} — допустимый ток силового кабеля (проводов);

I _ном.эп — номинальный ток электроприемника.

Условие определения номинального тока полупроводникового расцепителя автоматического селективного выключателя (автомата) силового распредели­тельного пункта:

где К — 0,85 - тепловой поправочный коэффициент.

Пусковой ток самого мощного электродвигателя:

I_{пуск.эд}=К_п· I_ном.эд

где К_п — кратность пускового тока электродвигателя;

I _ном.эд - номинальный ток электродвигателя.

Кратковременная токовая нагрузка полупроводникового расцепителя при пуске самого мощного электродвигателя:

I_кр ≈ I_{пуск.эд} + ∑ I_н.эп

где I _{пуск.эд} — пусковой ток самого мощного электродвигателя;

∑I _{н эп} — сумма номинальных токов других электроприемников.

Пиковый расчетный ток:

I_{пик.рас} = K_зап * I_кр

где К_зап - 1,25 - коэффициент запаса.

Условие несрабатывания селективного автомата от пускового тока самого мощного электродвигателя:

К_у * I_н.пр ≥ I_{пик.рас}

где К_у — кратность стандартной уставки (К_у = 3,5,7, 10).

Условие определения номинального тока электромагнитного расцепителя токоограничивающего автомата:

где К = 0,85 — тепловой поправочный коэффициент;

I_н.эд— номинальный ток электродвигателя любой мощности;

I_н.эр - номинальный ток электромагнитного расцепителя

Пиковый расчетный ток электродвигателя:

I_{пик.рас} = К_зап * I_п.эд ;

К_зап=1,25

где I_п.эд — пусковой ток электродвигателя любой мощности.

Условия несрабатывания электромагнитного расцепителя от пускового то­ка электродвигателя любой мощности:

I_н.трог ≥ I_{пик.рас}

I_н.ав ≥ I_н.эр

где: I_н.трог - номинальная уставка тока трогания электромагнитного расцепителя в зоне токов короткого замыкания;

I _н.ав — номинальный ток автомата.

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя в зоне токов КЗ:

I_к.з ≥ I_н.трог

Ток срабатывания теплового расцепителя автомата в зоне токов перегруз­ки:

I_ср.т.р =1,25 * I_н.т.р

где I_н.т.р — номинальный ток теплового расцепителя.

Условие определения номинального тока рубильника схемы управления:

I_н.р ≥ I_р.сх.уп

где I_р.сх.уп - расчетный ток схемы управления.

Условие определения номинального тока контактора (магнитного пускате­ля):

I_н.к.п ≥ I_н.эд

Условия определения тока срабатывания теплового реле, предназначенного для защиты электродвигателя от перегрузок по току:

I_ср.т.р =1,2 * I_н.т.р

I_н.т.р= I_н.эд

где I_н.т.р — номинальный ток нагревателя теплового реле.

Условие определения номинального тока плавкой вставки предохраните­лей схемы управления:

I_н.пл.вс ≥ 2,5 * I_р.сх.уп

Полная мощность понижающего трансформатора:

S=U_2ф * I_2p * cos_фн

где U _2ф - фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора;

I_2p - расчетный ток вторичной обмотки трансформатора.

Максимальное выпрямленное напряжение однофазной мостовой схемы выпрямителя:

U_d=0,9*U_2ф

Расчетный ток в ветви схемы управления:

где U_h— номинальное напряжение ветви схемы управления;

R_b- сопротивление ветви схемы управления, Ом.

Условие определения допустимого тока приводов схемы управления:

I_доп.п ≥ I_р

где I_р - расчетный протекающий ток в проводе.

Следует отметить, что основой при выборе любого коммутационного ап­парата являются расчетные токи. К числу показателей при выборе аппарата от­носятся также род тока и величина номинального напряжения, механическая изно­состойкость, коммутационная износостойкость контактов и их количество, до­пустимая частота включений, категория размещения и степень защиты от воз­действия окружающей сред