Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

• Оглавление
• Аннотация
• Введение
• 1. Определение параметров электрических нагрузок
• 2. Разработка принципиальной схемы электроснабжения
• 3. Расчет номинальных и пусковых токов двигателей установок, номинального тока сети освещения, а также номинального тока главной шины распределительной сети
• 4. Выбор пускорегулирующих аппаратов для электрических двигателей
• 5. Выбор коммутационных аппаратов и устройств защиты двигателей от перегрузок
• 6. Выбор светосигнальных аппаратов, устройств коммутации и управления
• 7. Выбор и расчёт дополнительных электрических аппаратов
• Заключение
• Список использованной литературы

Аннотация

В данной курсовой работе представлен обоснованный выбор электрических аппаратов для защиты и управления электроприемниками в распределительных сетях. Выбраны автоматические выключатели (далее автоматы), контакторы, тепловые реле, предохранители, светосигнальная арматура.

Abstract

In this term paper represented the reasonable choice of electric devices for protection and control of electrical receivers in distributive networks.Were chosenautomatic switches, contactors, thermal relays, safety locks, light-signal fittings.

Введение

Электрические аппараты используются для управления и защиты электроприемников. Важным этапом на стадии проектирования распределительных сетей является выбор аппаратов защиты. Ошибка в выборе может спровоцировать аварийный режим работы электроприемника, вывести электротехническое оборудование из строя. Выбор аппаратов должен быть обоснованным и удовлетворять заданным требованиям.

1. Определение параметров электрических нагрузок

В соответствии полученному заданию для насосной установки был выбран асинхронный электродвигатель, изображённый на рисунке 1:

Рис. 1 Электродвигатель 4А250S2.

И асинхронный электродвигатель для вентилятора, изображённый на рисунке 2:

Рис. 2 Электродвигатель 4А225L6 У3.

Для обеспечения осветительной нагрузки были подобраны светодиодные светильники SPP-4-150-5K-P. Паспортные данные представлены в таблице 1.

Таблица 1: Паспортные данные оборудования

2. Разработка принципиальной схемы электроснабжения

Принципиальная схема электроснабжения представлена на рисунке 3.

Рис. 3 Принципиальная схема электроснабжения.

Исходя из предоставленной схемы определили следующие устройства и аппараты предназначенные для защиты электрической нагрузки:

1. Один групповой трёхполюсный автоматический выключатель для защиты отходящих соединений;

2. Два трёхполюсных автоматических выключателя для защиты двигателей;

3. Один трёхполюсный автоматический выключатель для защиты линии питания осветительной нагрузки;

2. Два трёхполюсных автоматических выключателя для защиты двигателей.

5. Два тепловых реле для защиты двигателей от перегрузки;

6. Два автоматических выключателя для защиты цепей управления электродвигателей.

3. Расчет номинальных и пусковых токов двигателей установок, номинального тока сети освещения, а также номинального тока главной шины распределительной сети

1) Для насосной установки выбран двигатель 4А250S2:

2) Для вентилятора выбран двигатель 4А225L6 У3:

3) Осветительная сеть:

Ток в каждом проводнике осветительной сети одинаков.

4) Общий расчётный ток в номинальном режиме работы электрической сети:

4. Выбор пускорегулирующих аппаратов для электрических двигателей

На рисунке 4 представлен магнитный пускатель переменного тока, для управления электродвигателем насосной установки.

Рис. 4 DILM150(RAC24) - Contactor, 3 pole, 380 V/400 V 75 kW 50/60 Hz,AC operation, Screw terminals.

Блок контактов представлен на рис. 5, согласно технической документации:

Рис. 5 Графическое изображение блок контактов контактора.

1. Номинальный ток главных контактов - 150 А.

2. Номинальное напряжение - 380/400 В.

3. Номинальная мощность коммутируемой нагрузки - 75 кВт.

4. Кол-во нормально замкнутых контактов - 2.

5. Кол-во нормально разомкнутых контактов - 2.

6. Кол-во полюсов - 3.

7. Реверсирование - нет.

Контактор - двухпозиционный аппарат с самовозвратом, предназначенный для частых коммутаций токов, не превышающих токи перегрузки, и приводимый в действие двигательным приводом;(ГОСТ 17703-72). Работа контактора основана на двух противоположных действиях. На электромагнитную катушку подается напряжение, после чего сердечник, под действием магнитного поля, начинает двигаться вверх, и цепь замыкается, что приводит к появлению в цепи тока и включению электродвигателя или другого подключенного оборудования. После отключения подачи электроэнергии благодаря системе пружин сердечник принимает свое первоначальное положение, основная цепь размыкается, и электрооборудование отключается.

Включение и отключение контактора производится посредством кнопочного устройства с двумя кнопками - «Пуск» черного цвета и «Стоп» красного. При нажатии на кнопку «Пуск» контакты, присоединенные к кнопке, замыкаются, а при нажатии на кнопку «Стоп» - размыкаются. Замыкание контактов приводит к подаче напряжения на катушку контактора и замыканию в ней силовых контактов, которые остаются во включенном состоянии, даже после того как кнопка возвращается в исходное положение - благодаря вспомогательным блок-контактам.

Существует принципиальное отличие в названиях цепей, участвующих в работе системы. Катушка получает питание отцепи управления. напряжение в которой может быть самым разным - чаще всего 230 В. В свою очередь цепь, в которой замыкается контакт, называют силовой цепью. так как она пропускает ток большей силы, чем ток в цепи управления.

Выбранный контактор переменного тока реверсивный для управления двигателем вентилятора изображён на рисунке 6.

Рис. 6. Реверсивный контактор DILM40-10(380V50HZ,400V60HZ).

1. Номинальный ток главных контактов - 40 А.

2. Номинальное напряжение - 380/400 В.

3. Номинальная мощность коммутируемой нагрузки - 45 кВт.

4. Кол-во нормально замкнутых контактов - 2.

5. Кол-во нормально разомкнутых контактов - 2.

6. Кол-во полюсов - 3.

7. Реверсирование - есть.

8.Наличие в составе дополнительных вспомогательных контактов.

На рисунке 7 представлены блок контакты реверсивного контактора.

Рис.7. Графическое изображение блок контактов контактора.

Обычно стандартные реверсивные пускатели оснащаются двумя магнитными пускателями, собранными в одном корпусе и соединенными между собой. Если присмотреться к схеме, то можно рассмотреть место крепления и соединения на общем основании двух этих магнитных элементов. Ну а теперь о главной особенности реверсивного пускателя - может работать только один из элементов, то если либо первый, либо второй. Такая переменность необходима, чтобы исключить межфазное замыкание.

По принятому режиму работы, да и по схеме реверсивного магнитного пускателя запуск происходит через замкнутые блокировочные контакты, которые обеспечивают попеременное, то есть неодновременное включение реверсивных и нереверсивных режимов. При этом реализуется главенствующая задача реверсивного пускателя - смена направлений вращения того или иного электрического двигателя, иными словами: все взаимосвязано, если изменился порядок чередования фаз, то, соответственно, выполняются преобразования имеющегося у оборудования ротора, меняется направление вращения.

5. Выбор коммутационных аппаратов и устройств защиты двигателей от перегрузок

Автоматический выключатель - это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальных условиях цепи, включать и проводить токи в течении определённого промежутка времени и прерывать их при определённых аномальных условиях цепи, например при коротких замыканиях(ГОСТ 50030.2-99).

Автоматический выключатель, представлен на рисунке 8, для защиты главной шины.

Блок контактов выбранного автомата показана на рисунке 9.

1. Номинальный ток - 200 А;

2. Номинальное напряжение 380…415 В;

3. Тип сети - переменный ток;

4. Количество полюсов-3 ;

Рис.8. Выключатель автоматический BZM-400 / 415 В AC 50/60 Гц.EATON.

Рис.16 Тепловое реле ZB150-125.Eaton.

1. Регулируемый диапазон срабатывания 120…150 А, выбираем уставку 150 А.

2. Номинальное напряжение 1000 В.

Выбор уставки срабатывания для теплового реле осуществляется следующим образом:

Также для защиты от перегрузок электродвигателя вентилятора представлено тепловое реле на рисунке 17.

Рис.17 Тепловое реле ZB150-70.Eaton.

1. Ругулируемый диапазон срабатывания 50…70 А, выбираем уставку 60 А.

2. Номинальное напряжение 1000 В.

Выбор уставки срабатывания для теплового реле осуществляется следующим образом:

60>42

Схема блок - контактов тепловых реле представлены на рисунке 18.

Рис.18 блок - контакты теплового реле.

Биметаллическая пластина теплового реле состоит из двух пластин, одна из которых имеет больший температурный коэффициент расширения, другая -- меньший. В месте прилегания друг к другу пластины жестко скреплены либо за счет проката в горячем состоянии, либо за счет сварки. Если закрепить неподвижно такую пластину и нагреть, то произойдет изгиб пластины в сторону материала с меньшим. Именно это явление используется в тепловых реле.

6. Выбор светосигнальных аппаратов, устройств коммутации и управления

Для индикации работ электродвигателя была выбрана светосигнальная лампа, изображённая на рисунке 19.

Рис.19 Сигнальная лампа RMQ Titan.Eaton.

1. Цвет индикации - красный, зелёный, синий;

2. Номинальное напряжение 400 В;

3. Степень защиты - IP 66;

4. Диаметр выреза 23 мм.

Лампы для насосной установки выбраны в двух цветах: зелёный - «пуск», красный - «стоп».

Лампы для вентилятора выбраны в трёх цветах: зелёный - «пуск», красный - «стоп», синий - «реверс».

Для управления контакторами была выбрана кнопка, изображение которой представлено на рисунке 20.

Рис.20 Кнопка T0-1-15061/EZ.Eaton.

1. Цвет индикации - красный, зелёный, синий;

2. Номинальное напряжение 400 В;

3. Степень защиты - IP 66;

4. Диаметр выреза 23 мм.

Кнопки для насосной установки выбраны в двух цветах: зелёный - «пуск», красный - «стоп».

Кнопки для вентилятора выбраны в трёх цветах: зелёный - «пуск», красный - «стоп», синий - «реверс».

7. Выбор и расчёт дополнительных электрических аппаратов

Для защиты цепей управления электродвигателей выбираем автоматический выключатель без контактов силовой части представленный на рисунке 21.

Рис. 21 Автоматический выключатель PL6-C0,5/1

1. Номинальный ток 0,5 А;

2. Тип напряжения - переменное;

3. Предельно отключающая способность - 6 кА.

4. Количетсво - 2 шт.

Для защиты двигателей также используется реле напряжения, изображённая на рисунке 23.

Рис. 23 Реле минимального напряжения EMR6-VM600-A-1.

1. Диапазон измерения напряжения - 30…400В;

2. Время задержки срабатывания - 0,1…20 с;

Реле напряжения - это прибор, представляющий собой совокупность электронного устройства контроля напряжения и силовой части разъединителя нагрузки, собранные в одном корпусе. «Сердце» реле напряжения может быть изготовлено на базе микропроцессора или простого компаратора. При этом микропроцессорные реле напряжения отличаются более плавной регулировкой верхнего и нижнего порога срабатывания. Главным параметром реле напряжения является быстродействие. При этом время срабатывания некоторых реле составляет всего лишь десятки наносекунд. Установка порога срабатывания осуществляется потенциометром по градуированной шкале.

В отличие от стабилизатора напряжения реле напряжения не выравнивает напряжение в сети, а только мгновенно отключает защищаемый участок при повышении или понижении напряжения и автоматически включает его при стабилизации напряжения в сети. Поэтому оно весьма эффективно при аварийных ситуациях, которые возникают в результате обрыва нейтрали, перегрузки, перекоса фаз и т.п. Для проверки расцепителя минимального напряжения на зажимы автомата подают напряжение .Включают автомат, затем плавно понижают напряжение до момента срабатывания .

Также для обеспечения автоматизации освещения было подобрано импульсное реле, представленное на рисунке 24.

Рис. 24 Импульсное реле Z-S230/S

1. Номинальный ток 16 А;

2. Тип напряжения - переменное;

3. Номинальное напряжение- 220…230 В.

Импульсное реле предназначено для дистанционного включения /выключения 3-х однофазных или одной трёхфазной нагрузки. Позволяет организовать управление освещением в цехе, на складе и др. больших помещениях. Дополнительные выходы управления позволяют централизовано включать или выключать нагрузку освещения, в зависимости от установленного режима работы организовывать различные схемы управления освещением. Использование развязывающих диодов позволяет строить многоуровневые схемы управления освещением. Возможно применение в качестве трёхфазного пускателя для включения/выключения различных трёхфазных нагрузок.

Таблица 2: Параметры нагрузки и электрических аппаратов

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы были усвоены навыки, необходимые для осуществления рационального выбора электрических аппаратов, устанавливаемых в распределительных сетях. Данные навыки позволят лучше понять устройство электрических сетей и принцип работы с ними. В пояснительной записке представлены расчеты и выбранные аппараты.

электрический коммутационный перегрузка двигатель

Список использованной литературы

1. ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.

2. Соловьев А.Л. Защита асинхронных электрических двигателей напряжением 0,4 кВ и выше. Учебное пособие, СПб.: ПЭИПК, 2010.

3. Волотковский С.А. Электроснабжение угольных шахт. Москва 1984 г.

4. Сычёв Ю.А. Электрические и электронные аппараты, методические указания. Спб 2019.

Размещено на Allbest.ru