Электрические и электронные аппараты (стр. 3 из 5)

Проверяем правильность выбора по условию пуска двух самых крупных двигателей в нормальном режиме (3):

Предохранитель типа ПР-2 условию (3) удовлетворяет.

Выберем для защиты той же группы двигателей автоматические выключатели (рис.2а). Расчеты производятся по формулам (4) – (7). Расчетные и справочные данные заносим в таблицу I.2.

Таблица I.2

Мощность двигателя, кВт

Ток двигателя, А

Расчетные токи срабатывания расцепителей, А

Принятые токи срабатывания расцепителей, А

номинальный

пусковой

зависимые

мгновенные

зависи-мые

мгновен-ные

1,7

2,8

4,5

3,7

5,8

9,4

27,5

22,2

31,9

56,5

193

6,3

10,2

30,0

290

6,4

100

400

Все двигатели имеют номинальные токи менее 50 А, поэтому для их защиты выбираем автомат АП50 – 3МТС I_Н = 50 А.

Номинальный ток теплового расцепителя принимается ближайший больший номинального тока двигателя с поправкой на окружающую температуру: помещение, где установлены двигатели и автоматы обычное, отапливаемое, с температурой t = 20 °С; завод калибрует автоматы АП50 при температуре +35 °С, поэтому номинальные токи зависимых расцепителей выбираются по уравнению (6):

Ток срабатывания мгновенного расцепителя автомата принимается равным десятикратному току срабатывания теплового расцепителя.

Для защиты группы двигателей ток срабатывания независимого расцепителя автомата должен быть отстроен от тока самозапуска всех двигателей:

По справочным данным выбираем автомат А4100 с I_Н= 80 А

Ток срабатывания зависимого расцепителя автомата А4100:

что удовлетворяет требованию (7):

, так как 112А > 46,4 А.

Выдержку времени независимого расцепителя автомата А4100 приняли по справочным данным 0,15 с, что обеспечивает его селективность с мгновенными автоматами.

Ток срабатывания независимого расцепителя по справочным данным автомата А4100 равен:

или с учетом разброса минимальный ток срабатывания независимого расцепителя:

, что удовлетворяет условию отстройки от токов самозапуска группы двигателей (455-550 А).

Методические указания и примеры решения задач II.1 - II.2

В задачах II.1 – II.2 требуется выбрать коммутационные и защитные аппараты, установленные со стороны высокого и низкого напряжения понижающего трансформатора. Схемы представлены на рис. 4-5, исходные данные по вариантам контрольного задания – в табл. 2-4.

Указанные аппараты выбирают по соответствию их номинальных параметров тока и напряжения расчетным параметрам сети в длительном нормальном режиме работы и проверяют по условиям наиболее тяжелого режима короткого замыкания по термической и электродинамической стойкости, включающей и отключающей способности аппарата.

Термической стойкостью называют способность аппарата выдерживать кратковременное тепловое действие тока КЗ без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе. Характеризуется током термической стойкости, который зависит от времени его прохождения, поэтому термическая стойкость относится к определенному времени в зависимости от параметров аппарата [1].

Электродинамической (динамической) стойкостью называют способность аппарата выдерживать кратковременное действие электродинамических усилий в режиме КЗ без повреждений, препятствующих его дальнейшей нормальной эксплуатации. Электродинамическая стойкость характеризуется наибольшим допустимым током КЗ для данного аппарата [4].

Отключающая способность – это значение ожидаемого тока отключения, который способен отключить коммутационный аппарат или плавкий предохранитель при установленном напряжении в предписанных условиях эксплуатации и поведения.

Для переменного тока это симметричное действующее значение периодической составляющей (ГОСТ 50030.1 - 92).

Включающая способность коммутационного аппарата – это значение ожидаемого тока включения, который способен включить коммутативный аппарат при установленном напряжении в предписанных условиях эксплуатации и поведения (ГОСТ 50030.1 - 92).

В зависимости от назначения при выборе аппарата учитывают те или иные параметры, основные из которых приведены в таблице II.1, где учитываемые параметры обозначены знаком "+"; не учитываемые – знаком "-"; параметры, отмеченные знаком "(+)" учитываются в частных случаях.

Выбор аппаратов при решении задач II.1 – II.2 с использованием таблицы II.1 соответствует требованиям ПУЭ, более подробный выбор в соответствии с ГОСТами или ТУ на каждый вид аппарата и с учетом всех составляющих токов нормальных и аварийных режимов рассматривается в специальной литературе, например в [4].

Полный анализ схем электроснабжения с расчетом токов нормальных и аварийных режимов и времени срабатывания устройств релейной защиты и автоматики является предметом изучения специальных дисциплин. В настоящем контрольном задании рекомендуется использовать следующие расчетные формулы и допущения:

1) при защите трансформаторов, предохранителями (рис. 4) рекомендуется использовать исходные данные из табл. 2 и 3;

2) при выборе аппаратов, приведенных на схемах рис. 5, расчет номинальных токов трансформатора со стороны низкого (НН) и высокого (ВН) напряжения произвести по формулам

- для НН:

, (1)

- для ВН:

, (2)

где

– номинальная мощность трансформатора; U_НН (U_ВН) – номинальные напряжения;

Начальное действующее значение периодической составляющей токов КЗ определяется

- для НН:

, (3)

- для ВН:

, (4)

, (5)

где

– мощность трехфазного КЗ соответственно на вводах низкого и высокого напряжения;

Для трансформаторов класса напряжения 110кВ считать

[4];

– напряжение КЗ, %;

Действующее значение периодической составляющей токов трехфазного КЗ определяется

- для ВН:

, (6)

- для НН:

, (7)

Мгновенное амплитудное значение полного тока КЗ (ударный ток КЗ):

, (8)

где

– ударный коэффициент, его значения в приближенных расчетах допускается принимать:

– для сетей НН,

– для сетей ВН.

3) время протекания тока КЗ (

) определяется суммарным временем срабатывания аппарата и устройств автоматики, в данных расчетах примем

с.

Таблица II.1. Основные параметры выбора аппаратов

Аппарат	Номинальные		В режиме КЗ
	напряжение	ток	стойкость		способность
			терми-ческая	динами-ческая	отключа-ющая	включа-ющая
Автомат Предохранитель Рубильник Выключатель Разъединитель Короткозамыкатель Отделитель Выключатель нагрузки	+ + + + + + + +	+ + + + + - + +	- - + + + + + +	(+) - + + + + + +	+ + - + - - - -	- - - + - - - -

Пример II.1. Выбор низковольтных аппаратовв системах электроснабжения.