Работа пресс-ножниц НО-340 с точки зрения физических явлений в главном приводе

(кА),                                                 (2.106)

 

де  .

Над перехідна потужність короткого замикання в точці К-1

 

 (МВ∙А);                                                        (2.107)

 (МВ∙А).                                                   (2.108)

 

Початковий над перехідний струм синхронного двигуна при к. з.

 

,                                              (2.109)

 

де Е^// - над перехідна ЕРС синхронного двигуна;

І_ном.сд – номінальний струм синхронного двигуна, А;

х_*d – опір двигуна у відносних одиницях .

Ударний струм від синхронного двигуна при КЗ

 

і_у.сд=k_у =1,8· ∙0,206=0.522 кА.                                                     (2.110)

 

Сумарне значення розрахункового струму короткого замикання у точці

(К-1) з врахуванням  підживлення від синхронного двигуна

 

 кА;                                                       (2.111)

 кА.                                          (2.112)

 

Ударний струм з врахуванням підживлення від синхронного двигуна        при КЗ

 

і_у.mах= +і_у.сд =19,5+0,522=20,02 кА;                                                  (2.113)

і_у.min= +і_у.сд =19,23+0,522=19,75 кA.                                            (2.114)

 

Над перехідна потужність короткого замикання у точці (К-1) з врахуванням підживлення від синхронного двигуна

 

 кA;                                   (2.115)

 кA.                                   (2.116)

 

2.5.3 Вибір кабелю приєднання синхронного двигуна

 

Економічний перетин жили кабелю

 

 мм² .                                                                                             (2.117)

 

де  - економічна щільність струму для кабелів з алюмінієвими

 жилами, А/ мм².

Попередньо вибираємо [12] для прокладки в землі кабель марки АСБ з алюмінієвими жилами, в свинцевій оболонці, із просоченою паперовою ізоляцією, зі стандартним перетином струмопровідної жили S_К=50 мм², припустимим струмовим навантаженням І_пр=105 А, максимально припустимою температурою ν_пр=65˚С.

Умова вибору кабелю             I_пр>I_ном.сд

105 (А)>37,5(А) – виконується.

 

2.5.4 Перевірка обраного кабелю на термічну стійкість до точки короткого замикання

 

Струмоведуча частина термічно стійка, якщо дотримується умова

 

                                            ν_к ≤ ν_к.max,                                                   (2.118)

 

де ν_к – найбільша температура нагрівання струмоведучої частини при дії струму короткого замикання;

ν_к.max – припустима максимальна температура силового кабелю при короткочасному нагріванні струмом короткого замикання.

Згідно ПУЭ [13] для силового кабелю з алюмінієвими жилами і паперовою ізоляцією, напругою 6 кВ    ν_{к max}=200 ˚С.

Для середньої температури повітря ν_о=35˚С знаходимо температуру  кабелю у нормальному режимі

 

 ˚С.          (2.119)

 

Цій температурі відповідає значення постійної [11]

 

  ^.                                                                                                                     (2.120)

 

Тепловий імпульс

 

 (А²∙с),     (2.121)

 

де t_відк=(t_з+t_в)=(0+0,042)=0,042 с – час відключення;

t_з – час дії захисту;

t_в – власний час відключення високовольтного вакуумного вимикача;

T_a≈0.05 c – стала часу затухання аперіодичної складової струму к. з.

Постійна

 

 ( ),              (2.122)

 

що відповідає температурі нагрівання жили кабелю при короткому замиканні ν_к=150˚С, яка менша ν_{к max}=200 ˚С, тобто ν_к=150˚С < ν_{к max}=200 ˚С, тому обраний кабель термічно стійкий.

 

2.5.5 Вибір високовольтної апаратури

 

Попередньо вибираємо [12] високовольтний вакуумний вимикач типу

BР0-10-20/630-У2 з власною годиною відключення 0,042 с. та повною годиною відключення не більше 0,057 с.

Номінальна потужність відключення

 

S_{ном.відк.}= ∙U_{ном. уст.}∙I_{ном. відк}= ∙10∙12,5=216,25 МВА.                       (2.123)

 

Параметри високовольтного вимикача порівнюємо з розрахунковими величинами у таблиці 2.7.

 

Таблиця 2.7– Вибір високовольтного вимикача

Розрахункові величини		Параметри вимикача
Uраб., кВ	6	Uном., кВ	10
Iраб., А	37,5	Iном., А	630
iy, кА	20,02	Iдин.с, кА	32
Вк, кА2∙с	5,7	I2ТС∙ tТС, кА2∙с	12,52∙ 3
I'', кА	7,9	Iном. відк, кА	12,5
S'', МВ∙А	86,1	Sном. відк., МВ∙А	216,25

 

По всіх пунктах умови вибору дотримуються. Приймаємо до установки раніше обраний вимикач, виробництва підприємства «РЗВА-Електрик» м. Рівне.

Для визначення потужності, споживаної послідовними навантаженнями вимірювальних приладив складаємо табл. 2.8.

 

Таблиця 2.8 - Розрахунок потужності, споживаної послідовними навантаженнями вимірювальних приладив трансформатора струму ТА 1

Найменування приладу	Тип приладу	Потужності котушок по фазах, B∙A
		A	B	C
Лічильник активної енергії	САЗУ	0,525	-	0,525
Лічильник реактивної енергії	СРЗУ	0,275	0,55	0,275
Разом		0,8	0,55	0,8

 

Перевірка виконується для однієї найбільш завантаженої фази за умови

 

                                           

.                                           (2.124)

Сумарний опір приладів

                            

                                   

.                  (2.125)

 

Опір сполучних проводів

 

                                      

.                (2.126)

Опір контактів

                                                   

.                                           (2.127)

 

Розрахункове навантаження трансформатора струму

 

.             (2.128)

 

Розрахункові  величини і параметри обираємого [12]  трансформатора струму ТА 1 зводимо у табл.. 2.9.

Таблиця 2.9- Вибір трансформатора струму ТА 1

Розрахунок величини		Параметри трансформатора струму
Uраб, кВ	6	Uном, кВ	10
Iраб.макс, А	37,5	Iном, А	75
Iy, кА	20,02	√2∙ Iном∙ Кд, кА	26,43
Вк, кА2∙ з	5,3	(Iном∙ Кr)2∙ tr, кА2∙ c	(0,075∙90)2∙1=45,6
Z2≈R2, Ом	0,327	Z2ном, Ом	0,4

 

Обраний для установки трансформатор струму ТПЛ-10-05/Р задовольняє умові , тобто може працювати у заданому класі точності 0,5.

Для визначення потужності, споживаної послідовними навантаженнями вимірювальних приладив складаємо табл. 2.10.

Таблиця 2.10 - Розрахунок потужності, споживаної послідовними котушками вимірювальних приладів трансформатора струму ТА 2

Найменування приладу	Тип приладу	Потужність котушки  по фазах, B∙A
		A	B	C
Амперметр	3762	3	3	3
Фазометр	Э-772	2,5	-	2,5
Ваттметр	Н-377	5	-	5
Разом		10,5	3	10,5

 

Розрахунок опорів для  вибору трансформатора  струму ТА 2 виконуємо аналогічно, як для трансформатора струму ТА 1:

 

                                 

;                    (2.129)

 

                                    

                (2.130)

 

                                   

                                                    (2.131)

 

.     (2.132)

 

При такому навантаженні трансформатора струму ТПЛ-10-05/Р забезпечується клас точності 1,0.

 

Вибір трансформатора напруги  здійснюється виходячи з умов:

 

1) U_ном ≥ U_раб    

2) S_2ном ≥ S_2расч

 

Для визначення сумарної потужності, споживаної паралельними котушками вимірювальних приладив складаємо табл. 2.11.

 

Таблиця 2.11 - Розрахунок сумарної потужності,споживаної паралельними котушками вимірювальних приладів

Найменування приладів	Тип	Потужність однієї котушки, BA	Cosφ	Кількість котушок в приладі	Потужність сумарна
					P, Вт	Q, вар
Вольтметр	3762	9	1	1	9
Лічильник активної енергії	СА3У	1,75	0,38	1	0,665	1,62
Лічильник реактивної енергії	СР3У	1,75	0,38	1	0,665	1,62
Фазометр	Э-772	8	1	1	8
Реле напруги		1	1	1	1
Ваттметр	Н-377	10	0,8	1	8	6
Разом					18,33	9,24

 

Розрахункова потужність трансформатора напруги

.       (2.133)

 

Вибираємо з [12] трансформатор напруги тип НТМК-6-48

(S_2ном=75 BА, при класі точності 0,5).

 

 

2.5.6 Розрахунок уставок спрацьовування релейного захисту синхронного двигуна

 

Для синхронних двигунів передбачені наступні види захисту[14]:

-максимально-струмовий захист (МСЗ) від перевантаження з витримкою часу – встановлюється на двигунах, коли можливі перенавантаження по технічним причинам або тяжкі умови пуску і самопуску;

-струмова відсічка (СВ) - захищає двигун від між фазних коротких замикань на його виводах та приєднання (апарати, кабель);

-захист від замикань на землю – виконується за допомогою трансформатора струму нульової послідовності (ТНП) і встановлюється на кабелі приєднання 6-10 кВ.

 

2.5.6.1 Максимально-струмовий захист (МСЗ) від перевантаження з витримкою часу

 

Струм спрацювання захисту

 

..                                (2.134)

 

де  - коефіцієнт надійності, який приймається за умовами виробництва у межах 1,1 – 1,75;

- коефіцієнт само запуску  синхронного двигуна;

- коефіцієнт возрату після  зниження струму нижче струму МТЗ.

 

Струм спрацювання реле

 

(А),                         (2.135)

 

де  - коефіцієнт схеми, для схеми «повна зірка» ;

- коефіцієнт трансформації трансформатора  струму.

 

2.5.6.2 Струмова відсічка (СВ)

 

Струм спрацювання захисту

 

,                                         (2.136)

 

де  - коефіцієнт пуску синхронного двигуна.

 

Струм спрацювання реле відстраюється від максимального значення переодичної складової пускового струму

 

(А),                   (2.137)

 

Коефіцієнт чутливості відсічки

 

,                                             (2.138)

 

де  (А) – початковий над перехідний струм при двофазному короткого замиканні на шинах 6кВ.

 

2.5.6.3 Захист від замикань на землю

 

Струм спрацювання реле

 

(А).                                                            (2.139)

 

Для реалізації захисту синхронного двигуна від роботи у аварійних режимах обираємо пристрій релейного захисту мікропроцесорний  РЗЛ – 01.01 виробництва ВАТ «Електротехнічний завод РЕЛСІС» м. Київ.

Функції захисту, виконувані пристроєм:

-триступеневий максимальний струмовий захист від між фазних пошкоджень з контролем двох/трех фазних струмів;

- одноступеневий ненаправлений захист від ЗНЗ;

- можливість роботи МТЗ з прискоренням, можливість вибору активних ступенів прискорення;