Выбор электрооборудования по техническим характеристикам

Электрооборудование выбирается проектными организациями. При разработке проекта ориентируются на средние условия эксплуатации. Реальные факторы, воздействующие па оборудование, могут существенно отличаться. Проектной организации, скажем, трудно учесть, какие конкретные отклонения напряжения у электроприемников будут в каждом случае в условиях реальной эксплуатации. В ряде случаев не соответствуют проектным и режимы работы электроприемников.

В практике эксплуатации обычно возникает две группы задач, связанных с выбором электрооборудования — проверка соответствия выбранного электрооборудования реальным условиям эксплуатации и проведение правильной замены вышедших из строя изделий. Особенно актуальны эти вопросы для ответственных потребителей, для которых нерациональное использование электрооборудования наносит значительный ущерб.

Существо выбора сводится к оценке ряда показателей, характеризующих конкретные условия эксплуатации, и сопоставлению их с параметрами электрооборудования. При этом используются либо принцип ограничения, либо принцип оптимальности.

В первом случае показатели электрооборудования не должны выходить за пределы заданных допусков, например, фактическая мощность нагрузки не должна быть больше мощности электродвигателя. Во втором случае формируется оптимизационная задача, которая решается одним из известных методов.

Выбор оборудования по техническим характеристикам включает в себя оценку соответствия его условиям окружающей среды и предполагаемым режимам работы (мощности, току, напряжению).

Выбор электрооборудования по условиям окружающей среды

Выбор с учетом параметров окружающей среды должен исключить применение электроприемников в условиях, на которые они не рассчитаны.

Электротехнические изделия, выпускаемые промышленностью, могут иметь следующее климатическое исполнение: У — с умеренным климатом, ХЛ — с холодным климатом, ТВ — с влажным тропическим климатом, Т — с сухим тропическим климатом, О — общеклиматического исполнения.

Категории размещения обозначаются следующим образом:

1 — для работы на открытом воздухе;

2 — для работы в помещениях, имеющих ту же температуру, что и на открытом воздухе;

3 — для работы в закрытых неотапливаемых помещениях;

4 — для работы в помещениях с искусственно регулируемым климатом;

5 — для работы в помещениях с повышенной влажностью.

Для применения электрооборудования в особых условиях выпускаются изделия сельскохозяйственного исполнения (С) и химостойкого исполнения.

При проверке вновь устанавливаемого или замене вышедшего из строя электрооборудования на резервное следует обратить внимание на соответствие его условиям окружающей среды в месте установки.

Климатическое исполнение и категория размещения указываются на заводской табличке после всех обозначений, относящихся к модификации изделия (в виде букв и цифр). Например, электродвигатель 4А160М2 в исполнении У (для умеренного климата), категории размещения 3 (работа в закрытых помещениях с естественной вентиляцией) имеет обозначение 4А160М2УЗ, а при специализированном сельскохозяйственном исполнении — 4А160М2СУЗ.

Помимо выбора по климатическому исполнению и категории размещения электрооборудование следует проверять по степени защиты. Для обозначения степени защиты применяются буквы IP и следующие за ними две цифры.

Первая обозначает степень защиты персонала от соприкосновения с движущимися или находящимися под напряжением частями, а также от попадания внутрь твердых предметов, вторая — степень защиты от попадания влаги. Если нет необходимости в одном из видов защиты, то в условном обозначении пропущенная цифра заменяется знаком X.

Электродвигатели общего применения по степени защиты изготовляются двух исполнений IP44 — закрытое обдуваемое и IP23 — защищенное.

Остальное электрооборудование, используемое в промышленности и сельском хозяйстве, должно иметь предпочтительные степени защиты IP30, IP41, IP44, IP54, IP55.

Выбор степени защиты производится в зависимости от конкретных условий работы электрооборудования, т. е. от конкретных помещений. Обычно характеристика степени защиты проставляется на корпусах изделий или на табличках с паспортными данными.

Выбор электрооборудования по режимам работы

Кроме защиты электрооборудования от факторов внешней среды, большое значение для надежной и экономичной работы его имеет выбор по мощности или току. Заниженная мощность электродвигателя снижает производительность приводного механизма, создает условия для преждевременного выхода его из строя. Применение электродвигателя завышенной мощности удорожает установку.

Мощность электродвигателя должна быть равна мощности, необходимой для привода рабочей машины. Решающее значение при этом имеет характер нагрузки рабочей машины. При длительной неизменной нагрузке выбор электродвигателя осуществляют по фактической потребляемой мощности. При мало изменяющейся во времени нагрузке, имеющей коэффициент вариации менее 20%, выбирают по средней мощности. При переменной нагрузке — по расчетной эквивалентной мощности (среднеквадратичной).

Зная расчетную мощность приводной машины, по каталогу выбирают электродвигатель, имеющий ближайшее большее значение мощности по условию Pl ≥ P м

Подробнее про выбор двигателей при переменной нагрузке: Выбор двигателей для механизмов циклического действия

Электрические аппараты (магнитные пускатели, автоматические выключатели, рубильники) выбирают по току главных контактов I ном1 ≥ Iраб, где I ном1 — номинальный ток i-ro аппарата, Iраб — рабочий ток коммутируемой цепи.

Электронагревательные установки выбирают из условия, чтобы их мощность не была меньше расчетной, определяемой из уравнения теплового баланса помещений или технологического процесса.

В промышленности и сельском хозяйстве, как правило, применяют напряжение 380/220 В, поэтому все электроприемники должны выбираться на это напряжение.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Выбор электрооборудования по параметрам: ток, температура, высота установки

Аппараты должны удовлетворять условиям длительной номинальной работы, режиму перегрузки (форсированный режим) и режиму возможных коротких замыканий. Аппараты должны соответствовать условиям окружающей среды (открытая или закрытая установка, температура, запыленность, влажность и другие показатели окружающей среды). Как правило, все элементы системы электроснабжения выбираются по номинальным параметрам и проверяются по устойчивости при сквозных токах короткого замыкания и перенапряжениях.

Номинальное напряжение аппарата соответствует классу его изоляции.

Всегда имеется определенный запас электрической прочности, оговариваемый техническими условиями на изготовление и позволяющий аппарату работать длительное время при напряжении на 10… 15 % выше номинального (максимальное рабочее напряжение аппарата).

Отклонения напряжения на практике обычно не превышают этих величин. Поэтому при выборе аппарата достаточно соблюсти условие

Увеличению высоты установки аппарата над уровнем моря соответствует снижение применяемого напряжения. При высоте установки аппарата до 1000 м допускаются максимальные рабочие напряжения на аппарате. При больших высотах над уровнем моря напряжение не должно превышать номинального значения.

При протекании номинального тока при номинальной температуре окружающей среды аппарат может работать неопределенно долго без недопустимого перегрева. Поэтому аппарат следует выбирать так, чтобы максимальный действующий рабочий ток цепи не превышал номинального тока, указанного в паспорте аппарата. Так как расчетная температура окружающей среды принята 35 °С, при другой физической температуре окружающей среды следует вычислить длительно допустимый ток Iдл.доп, доп аппарата:

Источник

Принципы выбора электрооборудования

Лекция №4 Основы рационального выбора электрооборудования

На стадии проектирования не удается точно предвидеть ус­ловия окружающей среды, в которых будет находиться электро­оборудование, и приходится ориентироваться на средние дан­ные. Они могут существенно отличаться от фактических усло­вий. Такое же несовпадение может наблюдаться между расчет­ными и фактическими режимами работ, значениями потребляе­мой мощности, отклонениями напряжения и другими параметрами. Неопределенность исходной информации нарушает пра­вильность выбора.

Кроме того, при проектировании не учитывают неизбежное ухудшение эксплуатационных свойств электрооборудования и технологических объектов, на которых оно используется. Это особенно заметно после капитального ремонта техники. Поэто­му при эксплуатации часто возникают задачи проверки выбора электрооборудования с учетом конкретных и более точных дан­ных об условиях эксплуатации. Такая проверка обязательна для ответственных объектов, у которых погрешности выбора вызы­вают большой технологический ущерб.

Методика выбора оборудования в общем случае заключается в определении фактических данных о качестве электроснабже­ния, режиме работы и других условиях эксплуатации и сопос­тавления этих данных с параметрами электрооборудования. Ре­шение о выборе принимают по принципу ограничения или по принципу оптимизации.

Принцип оптимизации основан на изучении вариантов воз­можных решений и выборе такого электрооборудования, кото­рое обеспечивает наилучший результат электрификации объекта или процесса. При этом критерием оптимальности могут быть технические и экономические характеристики.

Выбор по техническим характеристикам

Основные технические характеристики, учитываемые при выборе электрооборудования:

— Климатическое исполнение и категория размещения;

— Степень защищенности от попадания посторонних предметов и воды (растворов);

— Номинальные параметры (напряжение, ток, мощность, частота вращения, и т.д.)

— Дополнительные характеристики (пусковые свойства, перегрузочная способность, защитные характеристики и т.д.).

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Основы рационального выбора и использования электрооборудования

1. Общие сведения по основам рационального выбора и использования электрооборудования

2. Выбор электрооборудования по техническим параметрам

3. Выбор электрооборудования по экономическим критериям

4. Выбор типа защиты электрооборудования

1. Правильный выбор электрооборудования — необходимое усло­вие его успешной эксплуатации. При проектировании комплекс­ной электрификации сельского хозяйства электрооборудование выбирают исходя из требований его качественного функциониро­вания и наименьших затрат на электрифицированный объект. Од­нако по некоторым причинам это не всегда обеспечивает высокую эффективность эксплуатации выбранного электрооборудования.

Методика выбора оборудованияв общем случае заключается в определении фактических данных о качестве электроснабжения, режиме работы и других условиях эксплуатации и сопоставления этих данных с параметрами электрооборудования. Решение о вы­боре принимаютпо принципуограничения или оптимизации.

Принцип ограничения состоит в том, что электрооборудование считают пригодным, если номинальные значения его параметров больше или равны (для некоторых параметров — меньше или рав­ны) фактическим значениям соответствующих величин при эксп­луатации. Например, асинхронный электродвигатель выбирают по мощности на основании условия Р_н> Р_ф, где Р Р_ф— номи­нальное и фактическое значения мощности выбранного электро­двигателя.

Принцип оптимизации основан на изучении вариантов возмож­ных решений и выборе такого электрооборудования, которое обеспечивает наилучший результат электрификации объекта или процесса. При этом критерием оптимальности могут быть техни­ческие параметры и экономические критерии.

2. Основные технические характеристики, учитываемые при вы­боре электрооборудования: климатическое исполнение и катего­рия размещения; степень защищенности от попадания посторон­них предметов и влаги; номинальные параметры (напряжение, ток, мощность, частота вращения и т. д.); дополнительные пара­метры (пусковые свойства, перегрузочная способность, защитные характеристики и т. д.).

Выбор по климатическому исполнению и категории размещения.Электротехнические изделия, выпускаемые промышленностью, предназначены для использования в определенном климатичес­ком районе и в определенном месте размещения, в зависимости от их исполнения.

Изделия, предназначенные для эксплуатации на суше, реках и озерах, имеют следующие климатические исполнения для макро-климатических районов: У — с умеренным климатом; ХЛ — с хо­лодным климатом; ТВ — с влажным тропическим климатом; ТС — с сухим тропическим климатом; Т — с влажным и с сухим тропическим климатом; О — общеклиматическое исполнение.

Для обеспечения надежной работы в особых производствен­ных условиях выпускают электрооборудование сельскохозяй­ственного (С) и химостойкого (X) исполнения.

Категории размещения электрооборудования обозначают следу­ющими цифрами: 1 — для работы на открытом воздухе; 2 — для работы в помещениях, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе, например в палатках, кузовах, прицепах, металлических помещениях без теплоизоляции, а также в кожухе комплектного устройства категории 1 или под навесом (отсутствие прямого воз­действия солнечной радиации и атмосферных осадков на изде­лие); 3 — для работы в закрытых помещениях с естественной вен­тиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, воздействие пес­ка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе; 4 — для работы в помещениях с искусственно регулируемыми климати­ческими условиями; 5 — для работы в помещениях с повышенной влажностью.

Выбор по степени защиты.Степень защиты от соприкоснове­ния с токоведущими или движущимися частями, находящимися внутри корпуса электротехнических изделий, от попадания по­сторонних предметов и проникновения в корпус влаги в соответ­ствии с ГОСТ 14254-96 условно характеризуют буквами 1Р и дву­мя цифрами (например, 1Р23, 1Р54 и т. п.). Эти обозначения про­ставляют на корпусах изделий или на табличках с паспортными данными.

Первая цифра после 1Р обозначает степень защиты от сопри­косновения персонала с движущимися частями оборудования и от попадания внутрь его твердых посторонних тел. Вторая цифра обозначает степень защиты оборудования от проникновения внутрь корпуса воды.

Электротехнические изделия сельскохозяйственного назначе­ния согласно ГОСТ 19348-82 должны иметь степень защиты IР23,IРЗО,IР31,IР41,IР44,IР51,IР54 иIР55. Кожухи вентиляторов охлаждения электродвигателей должны иметь степень защиты не ниже 1Р20. Рекомендации для выбора электрооборудования по ус­ловиям окружающей среды регламентированы в руководящих тех­нических материалах РТМ 105/23/46/70/16-0-153-81.

Выбор по напряжению.В сельском хозяйстве в основном приме­няют трехфазный переменный ток напряжением 380/220 В. Все электроприемники выбирают из условия равенства напряжения (номинального и сети). В отдельных случаях для облегчения пуска двигателя схему обмоток переключают со звезды на треугольник и для этих-целей выбирают двигатель с номинальным напряжением 660/380 В.

Выбор по мощности или току.Электродвигатели выбирают из условия равенства его номинальной мощностиР_н.дв и мощности, потребляемой рабочей машиной или рабочим органом машины,Р_м. Решающее значение при этом имеет характер нагрузочной ди­аграммы электропривода.

При длительной неизменной нагрузке двигатель выбирают по фактической потребляемой мощности; при мало изменяющейся во времени нагрузке, имеющей коэффициент вариации менее 20 %, двигатель выбирают по средней мощности; при переменной нагрузке — по расчетной эквивалентной мощности, т. е. такой по­стоянной мощности, которая эквивалентна фактической перемен­ной по нагреву двигателя (этому условию удовлетворяет средне­квадратичная мощность).

Зная расчетную мощность машины (Р_рм) (фактическую, сред­нюю или среднеквадратичную), по каталогу выбирают электро­двигатель стандартной мощности(Р_нлв), имеющий мощность, ближайшую большую по сравнению с расчетной. В общем случае условие выбора имеет видР_{н дв}>Р_{р м}. Выбранный двигатель про­веряют на перегрузочную способность, на возможность пуска, по частоте пусковых операций.

Электрические аппараты (рубильники, автоматические выклю­чатели и магнитные пускатели) выбирают по току главных кон­тактов из условия

где — номинальный токi-го аппарата;I_ра6— рабочий ток коммутируемой цепи.

Кроме этого, аппараты выбирают по току устройств защиты из условия , где — отношение номинального тока плав­кой вставки или уставки защиты к рабочему току защищаемой цепи.

Электронагревательные установки (ЭНУ) выбирают по мощно­сти из условия Рн.эну Ррэну, где Рн.эну — номинальная мощность ЭНУ; Ррэну — расчетная мощность ЭНУ. Расчетную мощность определяют из уравнения теплового баланса помещения или тех­нологического процесса.

3. Электротехническая промышленность выпускает большое чис­ло исполнений и типоразмеров взаимозаменяемых видов электро­оборудования. Выбирая его по техническим характеристикам, можно найти несколько вариантов изделий, удовлетворяющих одним и тем же исходным данным. задача выбора по техническим характеристикам имеет несколько решений. Чтобы среди равноценных по техническим возможностям решений найти оптимальный вариант, применяют выбор электрооборудования по экономическим параметрам.

Положительные или отрицательные последствия выбора могут сказываться не только на работоспособности или экономических показателях электрооборудования, но и на других, связанных с ним элементах системы электроснабжения технологического объекта. Поэтому при выборе по экономическому критерию необ­ходимо рассматривать совокупность элементов, названную ранее системой И—Э—Т—С.

Исходные данные, характеризующие элементы системы, раз­деляют на четыре группы: 1 — условия электроснабжения (мощ­ность потребительской подстанции, длина и марка проводов низковольтной линии и т. п.); 2 — условия использования (на­значение привода, эквивалентная мощность и частота вращения рабочего органа машины, занятость в течение суток и года, допу­стимая продолжительность простоя из-за отказа, размер техно­логического ущерба и т. п.); 3 —дестабилизирующие воздействия (климатические условия, характер окружающей среды, интен­сивность и структура аварийных режимов и т. п.); 4 — показатели технической эксплуатации (затраты на обслуживание, интенсив­ность отказов, фактическая продолжительность устранения отка­зов и т. п.).

Выбор электрооборудования по исполнению.Пусть первоначаль­но для электропривода рабочей машины выбран электродвигатель общего назначения. Требуется определить по критерию приведен­ных затрат экономическую целесообразность применения на этой машине двигателя такой же мощности, но сельскохозяйственного исполнения.

Источник

ВЫБОР И ПРОВЕРКА электроОБОРУДОВАНИЯ

7.1 Закрытое распределительное устройство 10 кВ

7.1.1 Выбор типа и конструкции РУ 10 кВ.В ЗРУ для приема и распределения электроэнергии должны выбираться комплектные распределительные устройства типа КСО или КРУ.

Основными ячейками ЗРУ являются: вводные, секционные, отходящих линий, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд. Результаты выбора и проверки оборудования ЗРУ 6(10) кВ сводятся в таблицу 7.1-7.2.

Основные технические данные КРУ серии MCset

Таблица по выбору высоковольтных аппаратов ЗРУ

— температурный коэффициент, = 140 [8];

— тепловой импульс тока КЗ.

Рассмотрим проверку кабельной линии от ЗРУ до ТП 4:

.

Так как , следовательно, ранее выбранное сечение кабеля условиям термической стойкости удовлетворяет.

Проверка на термическую стойкость остальных кабельных линий производится аналогично. Результаты проверки сведены в таблицу 7.3.

Проверка кабельных линий на термическую стойкость

7.2 Выбор оборудования трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ

Произведем показательный выбор оборудования ТП 3 с трансформаторами мощностью ТСЗГЛ 1000/6,3/0,4.

Для комплектных трансформаторных подстанций РУВН, ошиновка вода, сборные шины РУНН и вводной автоматический выключатель выполняется на ток, равный номинальному току силового трансформатора с коэффициентом .

Выбираются шины со стороны 0,4 кВ и вводной автоматический выключатель. Определяется максимальный рабочий ток шин I_раб.mах по формуле:

(7.2)

Принимаем шины ШМТ 80×6 с I _{дл. доп} = 1480 А.

Для выбора автоматического выключателя нужно знать ток в линии, где он установлен, тип и число фаз. Автоматические выключатели проверяются согласно условиям:

, (7.3)

где — номинальный ток автоматического выключателя, А;

— номинальный ток расцепителя, А.

, (7.4)

где — номинальное напряжение автоматического выключателя, В;

— напряжение сети, В.

В качестве вводного выбирается автоматический выключатель типа Masterpact MTZ1 16. Технические характеристики приведены в таблице 7.4. Согласно расчетным токам (таблица Б.1), аналогично выбираются токопроводящие шины и автоматические выключатели распределительных пунктов РП.

Технические характеристики шкафов РУНН, тип и номинальный ток выключателя

список использованной литературы

1) Правила устройства электроустановок. Издание седьмое. – М.: «Издательство НЦ ЭНАС», 2003.

3) Кудрин, Б.И., Чиндяскин, В.И., Абрамова, Е.Я. Методическое пособие к курсовому проекту по ЭПП. – О.: ИПК ОГУ, 2000. – 126 с.

4) Князевский, Б.А., Липкин, Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник для студентов ВУЗов. – М.: Высшая школа, 1986. – 400 с.

6) Нелюбов, В. М. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях общего назначения промышленных предприятий, методические указания по дипломному проектированию. – О.: ИПК ОГУ, 1999. – 29 с.

7) Федоров, А. А., Старкова, Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 368 с.

8) Абрамова, Е. Я., Алешина, С.К., Чиндяскин В.И. Проектирование понижающих подстанций 35-220/6-10 кВ и электропитающих систем, учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. – О.: ГОУ ОГУ, 2005. – 89 с.

10) Ополева, Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учеб. пособие. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. – 408 с.

11) Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Под редакцией Федорова А. А., Сербиновского Г. В. – М.: Энергия, 1974. – 528 с.

18) Указания по расчету электрических нагрузок / РТМ 36.18.32.4-92. – М.: ВНИИ Тяжпромэлектропроект, 1992, 27 с.

19) Нормы технологического проектирования электроснабжения промышленных предприятий. М.:ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, 1994. – 67 с.

20) Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13Б. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов. Расчеты. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 96 с.

23) Справочник базовых цен на проектные работы для строительства. Объекты энергетики.- 2008.

24) Техническая политика ФСК-2007.

25) Справочник по электротехнике и электрооборудованию. Под редакцией Алиева И.И. – М.: Высшая школа, 2000. – 255 с.

26) Коровин Ю.В. Расчет токов короткого замыкания в электрических системах: учебное пособие / Ю.В. Коровин, Е.И. Пахомов, К.Е. Горшков. – Челябинск: Издательский центр ЮурГУ, 2011. – 114 с.

27) Релейная защита электродвигателей напряжением 6-10кВ терминалами БМРЗ: методика расчета / С.А. Гондуров, С.В. Михалев, М.Г. Пирогов, А.Л. Соловьев. – СПб.: ПЭИПК, 2013, 60 с.

29) Родионов, Н.Н. Переходные процессы в электроэнергетических системах: Метод. указ. для курсового и дипломного проектирования/ Н.Н. Родионов; Самар. гос. техн. ун-т, Сызрань, 2008. – 56 с.

Сводная таблица расчета нагрузок цехов по предприятию

Продолжение таблицы А.1

Выбор и проверка сечений кабельных линий 6,3 кВ и 0,4 кВ

Расчет параметров линий, потери мощности и напряжения

Источник