Шпаргалка по "Энергосиловое оборудование"

     Трансформаторы  тока выбирают по номинальному напряжению, номинальному первичному току и проверяют по электродинамической и термической стойкости к токам короткого замыкания. Особенностью выбора трансформаторов тока является выбор по классу точности и проверка на допустимую нагрузку вторичной цепи. Трансформаторы тока для присоединения счетчиков, по которым ведутся денежные расчеты, должны иметь класс точности 0,5. Для технического учета допускается применение трансформаторов тока класса точности 1, для включения указывающих электроизмерительных приборов — не ниже 3, для релейной защиты — класса 10(Р). Чтобы погрешность трансформатора тока не превысила допустимую для данного класса точности, вторичная нагрузка Z_2p не должна превышать номинальную Z_2hom, задаваемую в каталогах.

     Индуктивное сопротивление токовых цепей  невелико, поэтому принимают Z_2p = r_2p. Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов г_при6, соединительных проводов r_пр и переходного сопротивления контактов r_к.

     Для определения сопротивления приборов, питающихся от трансформаторов тока, необходимо составить таблицу — перечень электроизмерительных приборов, устанавливаемых в данном присоединении. Суммарное сопротивление приборов рассчитывают по суммарной мощности.

     Трансформаторы  напряжения, предназначенные для  питания катушек напряжения измерительных  приборов и реле, устанавливают на каждой секции сборных шин. Их выбирают по форме исполнения, конструкции и схеме соединения обмоток, номинальному напряжению, классу точности, вторичной нагрузке. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     21 Автоматические выключатели 

     Автоматические  выключатели (автоматы), как правило, предназначаются для отключения повреждённого участка сети при возникновении в нём аварийного режима (короткое замыкание, ток перегрузки, пониженное напряжение). Термическое и электродинамическое (при коротком замыкании) воздействия повышенных токов могут привести к выходу из строя электрооборудования. В условиях пониженного напряжения, если механический момент нагрузки на валу остаётся неизменным, через работающие двигатели также будет протекать повышенный ток.

     Расцепители, являясь составной частью автоматов, контролируют заданный параметр защищаемой цепи и воздействуют на расцепляющее устройство, отключающее автомат.

     Наиболее  распространёнными расцепителями  являются:

     - электромагнитные – для защиты  от тока короткого замыкания;

     - тепловые – для защиты от перегрузок;

     - комбинированные, совмещающие в  себе электромагнитные и тепловые  расцепители;

     - полупроводниковые, позволяющие  ступенчато менять: номинальный  ток расцепителя; время срабатывания  в зоне перегрузки; отношение  тока срабатывания при токе  короткого замыкания (0,1; 0,25; 0,4 с).

     Электромагнитный  расцепитель действует мгновенно, и потому при нём нет необходимости  в плавких предохранителях (аппарат, предназначенный для защиты установок  от токов короткого замыкания).

     Полупроводниковые расцепители имеют более стабильные параметры и удобны в настройке.

     Если  автомат не имеет максимальных расцепителей, то он используется только для коммутаций цепей без тока.

     Кроме указанных выше, имеются также  минимальные, нулевые, независимые  и максимальные токовые расцепители. Минимальные расцепители  отключают включенный автомат при напряжении

  U = (0,35…0,7) ∙ U_ном.

     Нулевые расцепители отключают включенный автомат при напряжении

  U = (0,1…0,35) ∙ U_ном.

     Независимые расцепители служат для дистанционного отключения автоматов, максимальные токовые – для защиты электрических цепей (кроме двигателей) от перегрузки.

     Различают несколько разновидностей автоматов:

     - универсальные (работают на постоянном  и переменном токе);

     - установочные (предназначаются для  установки в общедоступных помещениях и выполняются по типу установочных изделий);

     - быстродействующие постоянного  тока и гашения магнитного  поля мощных генераторов.

  По  конструктивному оформлению различают  автоматы с пластмассовым корпусом и крышкой (рассчитаны на номинальные токи до 630 А включительно) и автоматы без корпуса и крышки (рассчитаны на номинальные токи от 630 до 10 000 А включительно).

  Автоматы, предназначенные для установки  в квартирах и удовлетворяющие  всем требованиям, предъявляемым к  установочным изделиям, называют бытовыми автоматами.

  У автоматов на малые токи иногда механизм свободного расцепления совмещен с расцепителем максимального тока. Благодаря наличию механизма свободного расцепления автоматы при наступлении ненормальных условий в цепи отключаются независимое от положения привода и после этого не могут самопроизвольно включиться. 

     22 Низковольтные электрические  аппараты 

     Контакторы  — электромагнитные аппараты с дистанционным управлением — используются для частых включений и отключений силовых электрических цепей при нормальном режиме работы; являются основными аппаратами современных схем электропривода. Главные контакты производят замыкание и размыкание силовой цепи и рассчитаны на длительное протекание номинального тока и большого числа включений и отключений. Вспомогательные контакты (блок-контакты) осуществляю! переключения в цепях управления, блокировки и сигнализации Различают замыкающие и размыкающие контакты. Контакторы изготавливают на токи до 3000 А и напряжение 220, 440, 650, 750 В постоянного тока или 380, 500 и 660 В переменного тока промышленной частоты. Частота включений до 1500 в ч. Конструктивно контакторы переменного тока отличаются от контакторов постоянного тока устройством электромагнита, дугогасительной системы и взаимным расположением узлов. Контакторы клапанного типа с питанием катушки постоянным током применяют в электроприводах с частыми включениями. Это повышает электрическую и механическую износоустойчивость контакторов.

     Электромагнитный  пускатель — комплектный аппарат с электромагнитным приводом — состоит из одного или двух контакторов переменного тока со встроенным двухполюсным или трехполюсным тепловым реле (или двумя однополюсными), размещенных в общем кожухе. Изготавливают также пускатели без тепловых реле и без кожуха. Пускатели имеют от одного до пяти блок-контактов. При необходимости электромагнитный пускатель снабжают блоком задержки отключения, который удерживает контакты во включенном состоянии 4—5 с. Электромагнитный пускатель обеспечивает нулевую защиту электродвигателя, предотвращая повторное включение его при внезапном появлении исчезнувшего ранее напряжения.

     Тиристорные пускатели предназначены для дистанционного или местного включения, реверса и отключения, а также для защиты от перегрузки и токов короткого замыкания трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Их включение и отключение производится при помощи тока в цепи управляющего элемента. По сравнению с электромагнитными, тиристорные пускатели имеют большую коммутационную способность, больший срок службы, высокое быстродействие системы и устойчивость к механическим воздействиям. Отсутствие механических коммутирующих контактов исключает образование электрической дуги при коммутации. Устройство встроенной температурной защиты электродвигателей реагирует на температуру обмотки двигателя независимо от причин, вызвавших нагрев. Как показывает практика, встроенная температурная защита, состоящая из температурных датчиков и управляющего устройства, эффективно отключает электродвигатели при длительных перегрузках, неправильных процессах пуска и торможения, повышенной частоте включений, обрыве фаз, заклинивании приводного механизма, включении электродвигателя с заклиненным ротором, повышенной температуре окружающей среды, нарушениях в системе охлаждения. В качестве температурных датчиков используют полупроводниковые термосопротивления — позисторы, встроенные в лобовую часть обмотки статора (по одному в каждую фазу). Отличительным свойством позистора является высокая чувствительность в узком диапазоне температур.

  Автоматические  воздушные выключатели  предназначены для включения и отключения электроустановок низкого напряжение постоянного и переменного тока. Автоматические выключателе обычно выполняют со встроенными защитными устройствами. По роду защиты, осуществляемой автоматами, они делятся на автоматы максимального тока и автоматы минимального напряжения. Имеются также максимально-минимальные автоматы.

 Автоматы  максимального тока выполняют со встроенными токовыми реле, автоматы минимального напряжения имеют реле напряжения. Максимально-минимальные автоматы снабжены реле обоих типов и одновременно выполняют функции автоматов максимального тока и минимального напряжения.

  Для быстрого гашения дуги и предотвращения возможности междуфазовых перекрытий контакты выключателей закрыты дугогасительными камерами.

  В настоящее время промышленность выпускает множество разнообразных автоматов.

     23 Низковольтные комплектные  распределительные  устройства 

     Низковольтное комплектное устройство (НКУ) – это  совокупность низковольтных аппаратов, устройств управления, измерения, сигнализации, защиты, регулирования и так далее, смонтированных на единой конструктивной основе со всеми внутренними электрическими и механическими соединениями и конструктивными элементами.

     НКУ классифицируют по следующим признакам (согласно ГОСТ 22789-94):

     а) виду конструкции (открытое НКУ; НКУ, защищённые с передней стороны; НКУ закрытое со всех сторон; НКУ шкафное (шкаф); НКУ  многошкафное (щит защищённый); НКУ  пультовое (пульт); НКУ ящичное (ящик); НКУ многоящичное (щит многоящичный); система сборных шин (шинопровод));

     б) месту установки (НКУ для внутренней установки; НКУ для наружной установки);

     в) возможности перемещения (НКУ стационарное; НКУ передвижное);

     г) степени защиты (степень защиты НКУ от прикосновения к токоведущим частям, попадания твёрдых посторонних тел и жидкости должна соответствовать ГОСТ 14254; для НКУ, предназначенных для эксплуатации внутри помещений и не требующих защиты от проникновения воды, рекомендуются степени защиты IP00, IP2X, IP3X, IP4X, IP5X);

     д) способу установки составных  частей НКУ, например, стационарные или  съёмные части (степень защиты, характеризующая  НКУ, как правило, относится к  присоединённому положению съёмных  и/или выдвижных частей, но при  необходимости изготовитель указывает степень защиты для других положений; соединение вспомогательных цепей может осуществляться либо с помощью специального инструмента, либо без него, а в выдвижных частях соединение вспомогательных цепей предпочтительно осуществлять без помощи инструмента);

     е) мерам защиты обслуживающего персонала (защита от поражения электрическим  током). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     24 Распределительные  шкафы и пункты 

     Достаточно  распространено комплектование низкой стороны цеховых ТП из различных  щитов и шкафов. Панели распределительных щитов применяют для приема и распределения энергии трехфазного тока при напряжении до 0,38 кВ и защиты отходящих линий от перегрузок и токов КЗ. Щиты, скомпонованные из панелей и установленные в помещениях, обслуживают с передней стороны. Панели изготовляют с ошиновками, имеющими электродинамическую стойкость (амплитудное значение) 30 и 50 кА. Панелями с ошиновками электродинамической стойкостью 30 кА комплектуются щиты подстанций мощностью до 630 кВ·А, 50 кА — щиты подстанций свыше 630 кВ·А. Панели предусматривают как кабельные, так и шинные вводы. Высота каждой панели 2200, глубина 600 мм, ширина по фасаду 60, 300, 800 или 1000 мм.

     Шкафы распределительные силовые применяются  в цеховых электроустановках промышленных предприятий для приема и распределения электроэнергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц при номинальном напряжении 380 В с защитой отходящих линий предохранителями и автоматами. Шкафы снабжены вводным рубильником и предохранителями на отходящих линиях; имеются также шкафы с вводным рубильником и автоматическими выключателями. Силовые распределительные устройства со встроенными в них установочными автоматическими выключателями применяют в силовых установках с трех- и четырехпроводными системами распределения трехфазного тока частотой 50 Гц, напряжением 380 В, а также в двухпроводной системе постоянного тока напряжением 220 В. Максимальная нагрузка на главные шины — 4000, а на нулевую шину — 2000 А.

     Распределительные устройства собственно, устанавливаемые в помещениях, выполняют в виде щитов станции управления, распределительных и релейных щитов, шкафов, ящиков, силовых сборок и т. д. Существуют два подхода к формированию 2УР напряжением до 1 кВ переменного тока и до 1,5 кВ постоянного тока: 1) установка низковольтного РУ в электротехнических помещениях; 2) размещение РУ в помещениях, доступных для неинструктированного персонала (в производственных помещениях). Устанавливаемые в электропомещениях (особенно в электромашинных) щиты управления, защиты, измерения, сигнализации, щиты блоков и станций управления с установленными на них аппаратами имеют на лицевой или задней стороне открытые токоведущие части, неизолированные токопроводы. Это удешевляет РУ и позволяет компоновать щиты и шкафы протяженностью, достаточной, чтобы вывести на них питание и управление большинством электроприемников цеха (отделения). По длине машинного зала, достигающей сотни метров (до 1 км), щиты устанавливают с разрывами (в один или несколько рядов), соблюдая ширину проходов обслуживания между рядом шкафов до 1 кВ и частями здания или оборудования при однорядном расположении не менее 1 м (при открытой дверце шкафа — не менее 0,6), а при двухрядном — не менее 1,2 м (между открытыми противоположными дверцами — не менее 0,6 м). В этом случае требуется желательно полный перечень (список) электроприемников, в частности электродвигателей. Если не рассматривать проблему управления электродвигателем как электроприводом, то задача сводится к выбору способа питания и коммутационного аппарата, обеспечивающего включение электроприемника и его защиту.