Электроснабжение и электрооборудование предприятия

 

    Выбор контакторов.

    Контакторы  используются в системах управления крановыми электроприводами для осуществления коммутации тока в главных цепях при дистанционном управлении.

    Контакторы  серий КТ и КТП предназначены  для коммутации главных цепей электроприводов переменного тока с номинальным напряжением 380 В.

    Контакторы  серии КТП выполняются с втягивающими катушками постоянного тока на номинальное напряжение: 24, 48, 110 и 220 В. Серии контакторов КТП применяемые в крановых ЭП, охватывают четыре величины на номинальные токи: 100, 160, 250 и 400 А.

 
 

    Выбор контактора произведем по пусковому  току двигателя I_п, который должен быть меньше или равен номинальному току включения выбираемого контактора I_н.в.

    I_п  £ I_н.в 

    Выберем контактор серии КТП6024, так как  он удовлетворяет условию выбора:

    I_п = 86 А <  120 А = I_н.в

    Таблица 9. Технические данные контактора серии КТП6014.

 

    Выбор защитной панели.

    Защитная  панель крана является комплектным  устройством, в котором расположен общий рубильник питания крана, линейный контактор для обеспечения нулевой защиты и размыкания цепи при срабатывании нулевой защиты, предохранители цепи управления, комплект максимальных реле, а также кнопка и пакетный выключатель, используемый в цепях управления.

    Основным  назначением защитной панели является обеспечение максимальной и нулевой защиты электроприводов управляемых при помощи кулачковых контроллеров или магнитных контроллеров.

    Конструктивно защитная панель представляет собой  металлический шкаф с установленными в нем на задней стенке аппаратами и существующим монтажом. В защитной панели установлены только основные и вспомогательные контакты максимальных реле с приводными скобами.

    Укомплектуем  данный кран защитной панелью типа ПЗКБ 160.

    Таблица 10. Технические данные защитной панели типа ПЗКБ 160.

 

    Выбор реле защиты от перегрузок.

    Обеспечение максимальной и нулевой защиты крановых электроприводов управляемых при  помощи магнитных контроллеров возлагается  на защитные панели.

    Для защиты цепей кранового электрооборудования  от перегрузок применяется электромагнитное реле мгновенного действия типа РЭО401, которые могут использоваться как в цепях переменного тока, так и постоянного тока. Эти реле входят в комплект защитных панелей. Чтобы защитить двигатель от перегрузки, достаточно иметь электромагнитное реле РЭО401 в одной фазе каждого двигателя. В остальные фазы реле ставится только для защиты проводов.

    Реле  для отдельных электродвигателей  выбирается согласно их мощности и  напряжению, и настраиваются на ток  срабатывания, равный 2,5-кратному расчетному току номинальной нагрузки для ПВ=40%:

    2,5*I₁ £ I_реле                                               (9.4) 

    Выберем реле серии РЭО401, так как оно  удовлетворяет условию выбора:

    2,5 * I₁ = 2,5 * 99 = 247,5 А < 375  А = I_реле

    Таблица 11. Технические данные реле РЭО 401.

 
 

    Выбор конечных выключателей.

    Защита  от перехода механизмом предельных положений  осуществляется конечными и путевыми выключателями. Эта защита обязательна к применению для всех механизмов крана.

    Контакты  конечных выключателей включены в цепь катушки линейного контактора защитной панели и в цепь нулевой защиты магнитных контроллеров.

    Для механизма подъема выберем конечный выключатель типа КУ703.

    Таблица 12. Технические данные кранового конечного выключателя.

 
 
 
 
 
 
 

     1.9. Расчет заземления

 

     Предполагается  сооружение заземления вокруг трансформаторной подстанции с расположением вертикальных электродов по контуру. В качестве вертикального заземления используем, стальные стержни Æ 15 мм  и длиной     2 м. Верхние концы электродов располагаем на глубине 0.7 м, к ним привариваем горизонтальные электроды стержневого типа.

     Расчет  заземления ведем методом коэффициента использования.

       В соответствии с ПУЭ устанавливаем,  что в электроустановке напряжением  380 В, допустимое сопротивление  заземляющих устройств 40 Ом. Причем  допустимое сопротивление искусственного заземляющего устройства 4 Ом. Определим расчетное удельное  сопротивление группы для вертикальных заземлителей:

     ρ _расч.в.= ρ _уд. * к_п.в. = 140 Ом*м

     для горизонтальных заземлителей:

     ρ _расч.т.= ρ _уд. * к_с. = 150 Ом*м,

     где ρ _уд. - удельное сопротивление грунта суглинок, оно равно 100 Ом*м.;

            к_п.в. – повышающий коэффициент для климатической зоны III для вертикального заземлителя ( по таблице 64 (5)) равен 1.4.;

           к_с – повышающий коэффициент для климатической зоны III для горизонтальных заземлителей (по табл.64 (5)) равен 1.5.

     Определяем  сопротивление растекания одного вертикального  заземлителя:

     R_в = 0.366 * ρ_раств / l * ( lg (2*l/d) + ½ l₁ [(4t^’ +l) / (4t^’ – l)] = 65.52 Oм,

     t^’ = t₀ +0/5 *l – глубина заложения электрода, м

     Определим число вертикальных заземлителей:

     n_в = R_в /  h_в*R_п = 34,

     где h_в – коэффициент использования вертикальных заземлителей (по табл.66 (5)), при отношении расстояния между электродами к их длине и ориентированное число электродов равно 22.

 

     Определим сопротивление растекания горизонтального  заземлителя:

     R_г = 0.366 * ρ_расч / l * lg (l² / t’) = 6.57 ом

     Действительное  сопротивление растекания горизонтального  заземлителя с учётом коэффициента использования (табл. 68 (6)) при таких  условиях.

     R’_г = R_г / h_т = 4.78 Ом

     Уравняем  сопротивление растекания заземлителей с учетом сопротивления горизонтального  заземлителя:

     R’_в =  R’_г * R_п / ( R’_г – R_п) = 23.34 Ом

     Определим уточненное количество вертикальных заземлителей:

     n_в = R_в / ( h_в * R_в) = 29

     Принимаем к исполнению 29 вертикальных заземлителей.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1.10. Компенсация реактивной мощности

 

     Компенсация реактивной мощности или повышение  коэффициента мощности электроустановок промышленных предприятий имеет большое значение и является частью общей проблемы повышения кпд работы систем электроснабжения и улучшение качества отпускаемой потребителю электроэнергии.

     Реактивная  мощность, потребляемая промышленными  предприятиями, распределяется между отдельными видами электроприемников следующим образом: 65-70 % приходится на синхронные двигатели, 20-25 % на трансформаторы и около 10 % - на воздушные электрические и другие электроприемники (люминесцентные лампы, реакторы, индуктивные приборы и т.д.)

     Увеличение  потребления реактивной мощности электроустановкой  вызывает рост тока в проводниках любого звена системы электроснабжения и снижения величины коэффициента мощности электроустановки.

     Повышение коэффициента мощности электроустановки зависит от снижения потребления реактивной мощности. При снижении потребления реактивной мощности  Q до значения (Q – Q_к), где Q – мощность компенсирующего устройства, значение угла l₁  так же уменьшается до l₂ , а следовательно, коэффициент мощности увеличивается.

     Применение  устройств, компенсирующих реактивную мощность, несколько удорожает эксплуатацию электрических установок. Кроме  того в них создаются дополнительные потери активной мощности, которые  однако значительно меньше потерь активной мощности, в результате увеличивается  пропускная способность элементов  системы электроснабжения. А при  проектировании новых линий создается возможность применения проводов меньших сечений при передаче той же активной мощности.