Разработка проекта цехового электроснабжения. Расчет силовой сети цеха медицинских полимеров с применением ПЭВМ

4 РАСЧЕТ СИЛОВОЙ СЕТИ ЦЕХА МЕДИЦИНСКИХ ПОЛИМЕРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЭВМ

4.1  В ы б о р    э л е к т р о д в и г а т е л е й

Электродвигатели для приводов производственных механизмов выбираются по мощности, напряжению, режиму работы, частоте вращения и условиям окружающей среды.

Первым условием выбора двигателей является соответствие между его мощностью и мощностью производственного механизма. Последняя определяется различными методами в зависимости от характера нагрузки механизма.

,                                                          (4.1)

где:  Руст  – установленная мощность станка, кВт;

Рном – номинальная мощность электродвигателя, кВт.

Двигатель должен быть выбран в соответствии с напряжением заводской сети.

,                                                            (4.2)

где:  U_{н. эд}  – номинальное напряжение электродвигателя, кВ;

U_с     – номинальное напряжение сети, кВ.

Важной задачей при выборе двигателей является определение тех условий, в которых будет работать электропривод. В нашем случае окружаю-щая среда в цехе – нормальная, поэтому нет необходимости применять двигатели с высокой степенью защиты.

По [1], таблица 1.1 выбираем асинхронные электродвигатели серии 4А основного исполнения, с синхронной частотой 1500 об/мин, со степенью защиты IP44.Выбор электродвигателей представлен в таблице 4.1.

Таблица 4.1-Выбор двигателей

4.2  В ы б о р   п у с к о в о й    и   з а щ и т н о й    а п п а р а т у р ы

Для защиты электродвигателей, проводов, кабелей и шинопроводов от воздействия больших токов в сетях до 1 кВ применяются автоматические выключатели, которые разрывают цепь тока, когда его значение становится недопустимым для дальнейшей работы сети или ее элементов.

В данном дипломном проекте для защиты электроприемников от коротких замыканий и перегрузок применяем автоматические выключатели, так как они являются более совершенными защитными аппаратами по сравнению с плавкими предохранителями, так как они конструктивно рассчитаны на быстрое повторное включение. При отключении автоматических выключателей они отключают сразу три фазы, что препятствует возникновению неполно-фазных режимов работы электрооборудования.

Автоматы, несмотря на их высокую стоимость по сравнению с предохра-нителями, широко применяются как для защиты отдельных электроприемников, так и для защиты присоединений на более высоких уровнях системы электроснабжения.

Все автоматы имеют в каждой фазе (полюсе) максимальное реле, которое в каталогах и справочника называют расцепителем. Расцепитель состоит из: нагревательного элемента на основе биметаллической пластинки (осуществляющего защиту от перегрузки с выдержкой времени) и электромагнитного элемента (осуществляющего максимально токовую защиту с выдержкой или без выдержки времени – «отсечку» при токах КЗ).

Выбор автоматических выключателей выполняется по следующим условиям:

1. Номинальный ток теплового расцепителя автомата не должен быть меньше расчетного тока:

,                                                           (4.3)

где:    I_рц.н  – номинальный ток теплового расцепителя, А;

I_р       – расчетной ток защищаемой цепи, А;

2. Для расцепителей автоматов всех типов, уставка тока мгновенного срабатывания должна  быть:

,                                                  (4.4)

где:  I_ср.к.з. – ток срабатывания отсечки при КЗ, А;

I_п      – ток кратковременной перегрузки защищаемой цепи, А.

3. Проверка на селективность действия  последовательно включенных автоматических     выключателей.

Сечение жил проводов  напряжением до 1   кВ определяется по нагреву из таблиц допустимых токов, составленных для нормальных условий прокладки, в зависимости от расчётных значений длительно допустимых токовых нагрузок из соотношения  

 ≥ ,                                                          (4.5)

где:  Iр – расчётный ток приёмника;

Кп – поправочный коэффициент на условие прокладки            

(при нормальных условиях прокладки: Кп = 1).

Выбранные проводники должны соответствовать их защитным аппаратам, что проверяется по условию:

                                                 ≥,                                                        (4.6)

где :   Кз – кратность длительно допустимого тока провода или кабеля по  отношению  к номинальному току или току   срабатывания защитного аппарата, определяется по  ([3], стр.133).

Согласно [2] для цеховых электрических сетей, как правило, должны применяться провода и кабели с алюминиевыми жилами.

Рассмотрим пример выбора автоматических выключателей для присоединения электроприемника с номером № 3 по плану (Литьевая машина).

В данном случае расчетный ток защищаемой линии будет равен номинальному току электроприемника № 3, который определяется по формуле:

 ,                                               (4.7)

где:    U_ном   – номинальное напряжение электроприемника , кВ;

P_ном    – номинальная мощность электроприемника по таблице 4.1,  кВт;

cosj_н  – номинальный коэффициент мощности электроприемника по  таблице 4.1.

Расчётный ток электроприемника № 3 будет равен:

 А

Определим ток кратковременной перегрузки:

,              (4.8)

где:   К_п – кратность пускового тока по таблице 4.1.

А

Выбираем автомат серии  ВА 51-33 с номинальным током расцепителя

Iрц.н = 125 А, по 1 условию подходит.  

Проверим уставку тока мгновенного срабатывания по условию 2:

А

по условию 2:

I ср.к.з .> (1.25…1.35) I п,

А

1250 > 878,33

Окончательно выбираем автоматический выключатель по [1], таблица