Отчет по практике в механическом цехе

 

 

 Изменить данную ситуацию  можно путем размещения источника  реактивной энергии непосредственно у потребителей — это дает возможность разгрузить сети от реактивного тока и практически исключить все вышеописанные недостатки — то есть «скомпенсировать» индуктивную реактивную мощность. Таким источником служат другие фазосдвигающие элементы — конденсаторы. В противоположность индуктивности, конденсаторы стремятся сохранять неизменным напряжение на своих зажимах, то есть для них ток «опережает» напряжение. Поскольку величина потребляемой электроэнергии на любом предприятии никогда не является постоянной и может меняться в существенном диапазоне за достаточно малый промежуток времени, — то, соответственно, может меняться и соотношение активной потребляемой энергии к полной, то есть cosφ. Причем, чем меньше активная нагрузка какого-либо индуктивного потребителя (асинхронного двигателя, трансформатора), тем ниже cosφ. Из этого следует, что для компенсации реактивной мощности необходим набор оборудования, обеспечивающий адекватное регулирование cosφ в зависимости от изменяющихся условий работы оборудования — то есть установка компенсации реактивной мощности (УКРМ).

Основные компоненты УКРМ

• Источники емкостной реактивной мощности — конденсаторы;
• Регулятор реактивной мощности — устройство, измеряющее и поддерживающее величину cosφ на заданном оптимальном уровне путем выдачи команд на исполнительные устройства без участия персонала;
• Исполнительные устройства, подключающие и отключающие конденсаторы необходимой мощности в необходимом количестве в зависимости от команд регулятора.

 

 

6.2 Исходные данные

Определяем расчетную активную нагрузку на цех с учетом осветительной нагрузки (Рр):

 

Рр=Рс+Рсо;

 

Рр=34,899+14,58=49,479 кВт.

 

Определяем расчетную  реактивную нагрузку  на цех с  учетом осветительной нагрузки (Qр):

 

Qр=Qс+Qсо;

 

Qр=56,772+7,05=63,822квар.

 

1. Номинальная мощность трансформатора  Sном=100кВА;
2. Номинальное высшее напряжение (ВН)  Uном вн=10 кВ;
3. Номинальное низшее напряжение (НН)  Uном нн=0,4кВ;
4. Коэффициент загрузки трансформатора  Кз=0,75;
5. Режим работы – двусменный;
6. Тариф на ЭЭ – одноставочный, т.к. Sном=99,86 кВА<750кВА;
7. Плата за 1 кВт максимальной нагрузки =800 р/кВт*мес;
8. Стоимость 1 кВт/ч ЭЭ β=6,8 р/кВт*ч;
9. Удельная стоимость конденсаторных батарей  Кр=1000 р/квар.

 

 

Исходные данные синхронных двигателей:

1. Номинальное напряжение  Uн=10 кВ;
2. Количество групп СД:  1;
3. Количество СД в группе:  1;
4. Номинальная мощность  Рр=630 кВт;
5. Скорость вращения – любая;
6. Коэффициент загрузки  Кзагр=0,9.

Расчет произведен в  программе ПРЭС-1 «КРМ» (результат  представлен в    п. 6.3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.1 Выбор плавких предохранителей.

 

Общие сведения

Плавкий предохранитель — компонент силовой электроники одноразового действия, выполняющий защитную функцию. В электрической цепи плавкий предохранитель является слабым участком электрической цепи, сгорающий в аварийном режиме, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение высокой температурой. Минимальный ток перегрузки, при котором произойдёт гарантированное сгорание плавкой вставки составляет 1,6 от номинального тока: например, предохранитель номинальным током 10 ампер гарантированно сгорит при токе выше 16 ампер.

Главным конкурентом  плавкого предохранителя является автомат  защиты, отличительной чертой которого является простота в использовании.

Недостатки

• Возможность использования только один раз.
• Большим недостатком плавких предохранителей является конструкция, дающая возможность шунтирования, то есть использования «жучков», приводящих к пожарам.
• В цепях трёхфазных электродвигателей при сгорании одного предохранителя инициируется пропадание одной фазы, что может привести к выходу из строя электродвигателя (рекомендуется использовать реле контроля фаз).
• Возможность необоснованной замены на предохранитель номиналом выше.
• Возможный перекос фаз в трёхфазных электроцепях при больших токах.

Преимущества

• В асимметричных трёхфазных цепях при аварии на одной фазе, питание пропадёт только на одной фазе, а остальные две фазы продолжат дальше снабжать нагрузку (не рекомендуется такое практиковать при больших токах, так как это может привести к перекосу фаз)

 

 

• Из-за медленной скорости срабатывания, плавкие предохранители можно использовать для селективности.
• Так же селективность самих плавких предохранителей относительно друг друга (при последовательном соединении) имеют более простой расчёт селективности, нежели у автоматического предохранителя: номинальные токи последовательно соединённых предохранителей должны отличаться друг от друга в 1,6 раз или больше.
• Из-за более простой конструкции чем у автомата защиты, почти исключена возможность т. н. «поломки механизма» — в случае аварийной ситуации предохранитель полноценно обесточит цепь.

Данное устройство защищает как  от перегрузки, так и от КЗ и перегрузки.

 

Исходные данные

  В нашем случае выбор плавкого предохранителя производится для схемы, показанной на рисунке 7.1.

 

Рисунок 7.1 – Расчетная  схема для выбора предохранителя

 

 Плавкий предохранитель  осуществляет защиту только от  КЗ, поскольку функция защиты  от перегрузок передана магнитному  пускателю.

 Защищаемым потребителем  является двигатель (АД) (данные  по таблице 1.3 [7] ), со следующими исходными данными, приведенными в 7.1.

 

 

 

 

 Таблица 7.1 – Данные  асинхронного двигателя (АД)

Тип	Рном,АД, кВт	Uном,АД, кВ	nАД,об/мин	(Iпуск,АД/Iном,АД), о.е.	сosφном,АД, о.е.	ηАД, о.е.
4А80В2У3	2,3	0,38	2850	6,5	0,87	0,81
4А80А2У3	1,5	0,38	2850	6,5	0,85	0,81

 

В таблице 7.1-  Приняты следующие обозначения:

Р_ном,АД – номинальная активная мощность АД, кВт.

U_ном,АД - номинальное напряжение АД, кВ.

n_АД – скорость вращения АД, об/мин.

I_{пуск,АД} – пусковой ток АД, А

I_ном,АД – номинальный ток АД, А.

cosφ_ном,АД – номинальный коэффициент мощности АД, о. е.

η_АД – коэффициент полезного действия (КПД), о. е.

 

Ручной расчет приведен для АД 4А80В2У3, подключенного к   РП-1

 

Определяем  номинальный ток 4А80В2У3 (I_ном,АД):

 

              I_ном,АД=

,                                       (7.1)

 

 

 

I_ном,АД =

= 5А.

 

 

Пусковой ток АД (I_{пуск,АД}) вычисляется по формуле

 

                                    

 

 

 

I _{пуск ,АД}= I _пуск* I_ном,АД ,                                    (7.2)

где ( ) –кратность пускового тока АД, о.е.

 

I _{пуск ,АД} = 6,5*5=32,5 А.

 

 

 

Ток плавкой вставки (I_ном, В) выбирается по двум условиям:

 

                                                I_ном, В ≥ I_ном,АД;                                         (7.3)

 

I_ном, В ≥

,

где 2,5 - коэффициент запаса при лёгком пуске.

 

I_ном, В ≥

А,

 

 

По таблице 2.4 [8] выбираем ближайший  больший ток I_ном, В =80 A и по

этому току выбираем предохранители ПР2-100,  ПН2-200 и ПН2-100 со следующими номинальными данными, приведенными в таблице 7.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7.2. - Номинальные параметры предохранителей

Тип предохранителя	ПР2-15	ПР2-60	НПН-15
Номинальное напряжение (Uном,,П), кВ	0,38	0,38	0,38
Номинальный ток предохранителя (Iном, П), А	15	60	15
Номинальный ток плавкой вставки (Iном, В), А	15	15	15
Предельный ток отключения (Iоткл, П), кА	8	4,5	10

 

Согласование плавкой вставки  с защищаемым проводником

Поскольку предохранитель защищает АД только от КЗ, то условием

согласования является следующее:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверяем правильность расчета в програмне wstawka (PRES 4):

ВЫБОР ПЛАВКОЙ  ВСТАВКИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ

 

Исходные данные

 

Защищаемый  потребитель : Асинхронный электродвигатель

Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт):   2.300

Кратность пускового  тока Iп/Iн :    6.50

Коэффициент мощности cos fн  :   0.870

Коэффициент полезного  действия  КПДн ( o.e.) :   0.810

Пуск двигателя : легкий

 

Расчет

 

Номинальный ток  двигателя Iн =    4.959 A

Пусковой    ток двигателя Iп =   32.232 A

Отношение    Iп / 2.5        =   12.893 A

Номинальный ток  плавкой вставки Iном.в >=   12.893 A

 

ДАННЫЕ ВЫБРАННЫХ  ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ :

 

Тип предохранителя                      ПР-2     ПР-2

Номинальное напряжение (В)              380      380

Номинальный ток  предохранителя (А)       15       60

Номинальный ток  плавкой вставки (А)      15       15

Предельный  ток отключения (кА)          0.8      1.8

 

ПРОВЕРКА ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ ПО ОТКЛЮЧАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ :

 

Наибольший  ток  КЗ  за предохранителем

Iк должен  быть меньше

пpедельного  тока отключения пpедоханителя

0.8 кА - для пеpвого  предохpанителя,

1.8 кА - для второго  пpедохранителя.

 

CОГЛАСОВАНИЕ  ПЛАВКОЙ ВСТАВКИ С ЗАЩИЩАЕМЫМ  ПРОВОДНИКОМ :

 

Допустимый  ток защищаемого проводника Iдоп (А) :    19.00

(Изолированный провод в трубе, алюминиевые жилы,   2.5 мм2)

Защита только от КЗ.

I ном.в  <  3*I доп

Плавкая  вставка  согласуется с защищаемым проводником.

 

CОГЛАСОВАНИЕ  ПО СЕЛЕКТИВНОСТИ С ПРЕДЫДУЩЕЙ  ПЛАВКОЙ ВСТАВКОЙ :

 

Наибольший  ток  КЗ  за        Номинальный ток плавкой вставки

выбранным предохранителем     предыдущего предохранителя

Iк ( кА ) :                      Iв1 ( А ) :

 

Если        Iк <=  1  ,  то     Iв1 >=   40

1.0 < Iк <=  2.3                 Iв1 >=   50

2.3 < Iк <=  3.8                 Iв1 >=   80

Iк >   3.8                       Iв1 >=  120

 

 

Расчет предохранителей на остальные  АД производится автоматически с  помощью программы  ПРЭС-4

 

ВЫБОР ПЛАВКОЙ ВСТАВКИ  ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ

 

                          Исходные данные

 

          Защищаемый потребитель : Асинхронный электродвигатель

          Номинальная активная мощность  двигателя Рн (кВт):   2.300

          Кратность пускового тока Iп/Iн  :    6.50

          Коэффициент мощности cos fн  :   0.870

          Коэффициент полезного действия  КПДн ( o.e.) :   0.810

          Пуск двигателя : легкий

 

                           Расчет 

 

          Номинальный ток двигателя Iн  =    4.959 A

          Пусковой    ток двигателя  Iп =   32.232 A

          Отношение    Iп / 2.5        =   12.893 A

          Номинальный ток плавкой вставки Iном.в >=   12.893 A

 

                 ДАННЫЕ ВЫБРАННЫХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ  :

 

          Тип предохранителя                  НПН-15        НПН2-60

          Номинальное напряжение (В)              500           500

          Номинальный ток предохранителя (А)       15            60

          Номинальный ток плавкой вставки  (А)      15            15

          Предельный ток отключения (кА)           10             6

 

            ПРОВЕРКА ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ ПО ОТКЛЮЧАЮЩЕЙ  СПОСОБНОСТИ :

 

          Наибольший ток  КЗ  за предохранителем

                 Iк должен быть меньше

          пpедельного тока отключения пpедоханителя

                 10 кА - для  НПН-15   ,

                  6 кА - для  НПН2-60  .

 

CОГЛАСОВАНИЕ ПЛАВКОЙ  ВСТАВКИ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :

 

          Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) :    19.00