Instalacje i Urządzenia Elektryczne Automatyki Przemysłowej. Modernizacja systemu chłodzenia Ciągu Technologicznego-II część elektroenergetyczna

Transkrypt

1 stalacje i Urządzeia Eletrycze Automatyi Przemysłowej Moderizacja systemu chłodzeia Ciągu echologiczego- część eletroeergetycza Wyoali: Sebastia Marczyci Maciej Wasiuta Wydział Eletryczy Politechii Szczecińsiej ro aademici 005/006, semestr zimowy Kierue: Automatya i Robotya Specjalizacja: APW Ro V, sem. V

2 Spis treści: 1. adaie...3. Spis użytych symboli Dobór przewodów a odciu RS- sili pompy/dmuchawy Wyzaczeie prądów zwarciowych przy zwarciu trójfazowym Wyzaczeie impedacji zwarcia trójfazowego Wyzaczeie prądu zwarciowego oraz udarowego prądu zwarciowego i p przy zwarciu trójfazowym Wyzaczeie prądów zwarciowych przy zwarciu jedofazowym Wyzaczeie impedacji zwarcia jedofazowego Wyzaczeie prądu zwarciowego przy zwarciu jedofazowym abezpieczeie przewodów przed sutami przeciążeń abezpieczeie przewodów przed sutami zwarć Sprawdzeie doboru przewodów ze względu a dopuszczaly spade apięcia ΔU %.7 9. Sprawdzeie doboru urządzeń ze względu a ochroę przeciwporażeiową przy zastosowaiu samoczyego wyłączeia zasilaia w uładzie sieci N Dobór urządzeń zabezpieczających sili przed sutami przeciążeń i zwarć Dobór modułu rozruchowego silia gwiazda-trójąt Dobór aparatury sterującej i sygalizacyjej Literatura Rysui...9

3 1. adaie Moderizacja systemu chłodzeia Ciągu echologiczego (C-) część eletroeergetycza: obwód zasilaia apędu dmuchawy powietrza chłodzącego. Wymagaia: 1. apewić zasilaie silia apędowego dmuchawy zgodie z iżej przedstawioymi wymagaiami: a) Przycis start/stop oraz sygalizację załączeia umieścić a paelu sterowaia C-. Dodatowo sygalizację stau załączeia dmuchawy wyprowadzić a pulpit Dyspozytora miaowego. b) Przewidzieć odłączeie przez przycis Awaryjy Stop" zajdujący się a paelu sterowaia C- formacje i zaleceia. 1. Obwód zasilaia apędu dmuchawy wyprowadzić z rozdzielicy pomociczej RP- wyorzystując wole pole rezerwowe wyposażoe w rozłączi bezpiecziowy 160A. W razie oieczości wymiay rozłączia a rozłączi o więszym prądzie zamioowym sprawdzić czy ie zostaą przeciążoe szyy zbiorcze lub WL RP-.. Rozdzielicę z aparaturą otrolo sterowiczą zamotować a ostrucji wsporczej C- obo istiejącej Rozdzielicy Sterowiczej RS-. 3. części ostrucyjej projetu moderizacji systemu chłodzeia C- wyia, że część obwodu zasilającego dmuchawę ależy poprowadzić pod osłoami ostrucyjymi i wewątrz obwodów części sładowych C- w sposób spełiający wymagaia PN dotyczącej wyposażeia eletryczego maszy. Środowiso i warui pracy Warui przemysłowe ormale. Moża przyjąć astępująca charaterystyę wpływów środowisowych wg PN-EC ; AA5, AB5, AC1, AD3, AE4, AH1, BA1, BC3, BE1, CA1,CB1. Warui zasilaia i odległości mierzoe wzdłuż istiejących i projetowaych tras abli i przewodów. Lp. Moc zamioowa silia Dł. trasy abla/przewodu WL zasilaj. RP- Część zewętrza Wewątrz obudowy yp i przerój abla Długość a trasie R0-RP Moc zwarciowa S yp urządzeia [W] [m] [m] [mm ] [m] [MVA] 1. 18,5 0 5 YAKY 4x ,0 D Dae trasformatora: yp: od 15,75/0,4V Dy5 S 50 VA ΔP % 1,3 % ΔU % 4,5 % Dae silia: yp: Sg 180 M-4 M P M 18,5 W cosϕ 0,87 r 8 α 3

4 . Spis symboli: P M - moc zamioowa silia [W] M - prąd zamioowy silia [A] U - apięcie zamioowe sieci [V] U o - apięcie zamioowe sieci względem ziemi [V] rm - prąd rozruchowy silia [A] 1 F - prąd zamioowy włade bezpiecziowych [A] - prąd zamioowy urządzeia zabezpieczającego [A] - prąd zamioowy zabezpieczeia termiczego [A] WM - prąd zadziałaia wyzwalaczy eletromagetyczych [A] B - prąd obliczeiowy [A] z - obciążalość prądowa długotrwała zabezpieczoych przewodów [A], - prąd zadziałaia urządzeń zabezpieczających [A] a, - prąd zapewiający szybie zadziałaie urządzeia zabezpieczającego [A] rm ajwięsza wartość prądu rozruchowego silia [A] cosϕ- współczyi mocy r - rotość prądu rozruchowego α - współczyi zależy od typu władi bezpieczia oraz rodzaju i częstości rozruchów S - moc zwarciowa [MVA] S - moc zamioowa trasformatora [VA] ΔU % - apięcie zwarcia trasformatora procetowe [%] ΔP % - zamioowe straty obciążeiowe [%] R rezystacja uładu zasilaia (od stroy 15 V) [Ω] R - rezystacja trasformatora [Ω] R L1,R L rezystacja liii odbiorczej [Ω] X uładu zasilaia (od stroy 15 V) [Ω] X - reatacja trasformatora [Ω] X L1,X L -liii odbiorczej [Ω] impedacja uładu zasilaia (od stroy 15 V) [Ω] - impedacja trasformatora [Ω] impedacja obwodu zwarciowego 3-fazowego [Ω] R - rezystacja obwodu zwarciowego 3-fazowego [Ω] X - reatacja obwodu zwarciowego 3-fazowego [Ω] R w1 - rezystacja obwodu zwarciowego 1-fazowego [Ω] X w1 - reatacja obwodu zwarciowego 1-fazowego [Ω] w1, s impedacja obwodu zwarciowego 1-fazowego [Ω] 1,, 0 impedacja obwodu zwarciowego 1-fazowego: zgoda, przeciwa, zerowa [Ω] l- długość liii przewodowej [m] s - przerój żyły [mm ] γ - odutywość materiału przewodu [m/ω mm ] x- reatacja jedostowa przewodu [Ω/m] c - współczyi apięciowy χ - współczyi udaru i p - prąd udarowy [A] t m dopuszczaly graiczy czas trwaia zwarcia [s] t WM czas zadziałaia wyzwalaczy eletromagetyczych [s] - współczyi zależy od materiału żyły i izolacji [(A s) 1/ /mm ] - prąd początowy zwarcia 3-fazowego [A] 1 - prąd początowy zwarcia 1-fazowego [A] q zdolość łączeiowa urządzeia (odporość a udar prądowy) ΔU % - procetowy spade apięcia [%] 4

5 3. Dobór przewodów a odciu RS- sili dmuchawy. Według ormy PN-EC : stalacje eletrycze w obietach budowlaych. Dobór i motaż wyposażeia eletryczego. Oprzewodowaie: obciążalość prądowa długotrwała, powia być spełioa zależość: B PM B 31[ A] 3 U cosϕ Przewód między RS- sili (część zewętrza a odciu l i wewętrza a odciu l 3 ) ależy umieścić zgodie z ategorią B. Obciążalość prądowa długotrwała dla trzech żył obciążoych dla przewodu YDY żo 5 x 6 mm wyosi: 34[A]; Warue: -> 34 A 31 A jest spełioy B 4. Wyzaczeie prądów zwarciowych przy zwarciu trójfazowym. L1 L L3 Rys.1 Uład połączeń impedacji przy zwarciu trójfazowym 4.1 Wyzaczeie impedacji zwarcia trójfazowego. Uład zasilający : rasformator : R X R X Liie i obwody odbiorcze L 1, L, L 3 : R X R X L1 L1 R L 1.1U S 0 0,097[ Ω] L L3 0,091[ Ω] L3 0,001[ Ω] ΔU % U 0,09[ Ω] 100S ΔP % U 0,0083[ Ω] 100S R 0,076[ Ω] 0,033[ Ω] dla L 1 : l 1 0 [m]; s 1 70 [mm ]; γ 33 [m/ω mm ]; X 0,078[Ω/m] l1 R L 1 0,0087[ Ω] ; X L 1 X l1 0,0016[ Ω] 1 dla L : l 0 [m]; s 6 [mm ]; γ 56 [m/ω mm ]; X 0,105[Ω/m] 5

6 l R L 0,0595[ Ω] ; X L X l 0,001[ Ω] dla L 3 : l 3 5 [m]; s 3 6 [mm ]; γ 56 [m/ω mm ]; X 0,105[Ω/m] l3 R L 3 0,0149[ Ω] ; X L 3 X l3 0,0005[ Ω] 3 4. Wyzaczeie prądu zwarciowego oraz udarowego prądu zwarciowego i p przy zwarciu trójfazowym. 1 U 3 ip χ dla χ1.1,378[ A] 3,699[ A] 5. Wyzaczeie prądów zwarciowych przy zwarciu jedofazowym. c U f L PE Rys. Uład połączeń impedacji przy zwarciu jedofazowym 5.1 Wyzaczeie impedacji zwarcia jedofazowego. R X w1 w1 R X Uład zasilający : rasformator : 0 w1 Rw 1 w1 0,65[ Ω] + 1.4(R 0 L1 L1 0L1 L L L3 R 0 ; R 0 0 0L 0L1 0L L3 1,1 U X 0,001[ Ω] ; X 0 0 S ΔU % U 0,09[ Ω] 100S ΔP % U R 0,0083[ Ω] ; R 0 R 100S X R 0,76[ Ω] ; X 0. 95X 0 Liie i obwody odbiorcze L 1, L, L 3 : dla L 1 : l 1 0 [m]; s 1 70 [mm ]; γ 33 [m/ω mm ]; X 0,078[Ω/m] 0L3 0L3 ) 0,643[ Ω] 0,108[ Ω] 6

7 l1 R L 1 0,0087[ Ω] ; R 0 L 1 4R L 1 1 X L X l 0,0016[ ] ; X 0L1 3. 5RL1 1 1 Ω dla L : l 0 [m]; s 6 [mm ]; γ 56 [m/ω mm ]; X 0,105[Ω/m] l R L 0,0595[ Ω] ; R 0 L 4R L X L X l 0,001[ ]; X 0 L 4X L Ω dla L 3 : l 3 5 [m]; s 3 6 [mm ]; γ 56 [m/ω mm ]; X 0,105[Ω/m] l3 R L 3 0,0149[ Ω] ; R 0 L 3 4R L 3 3 X L X l 0,0005[ ]; X 0 L 3 4X L Ω 5. Wyzaczeie prądu zwarciowego przy zwarciu jedofazowym U 1 1,010[ A] w1 6. abezpieczeie przewodów przed sutami przeciążeń. B z abezpieczeie przewodów przed sutami zwarć. t m s ( 8. Sprawdzeie doboru przewodów ze względu a dopuszczaly spade apięcia ΔU %. ) t wm Δ U% B ( R cosϕ siϕ) U ΔU % 100P l U ; (dla s Cu < 50 mm lub s Al. <70 mm ) stąd: ΔU % L1 M ( RL 1 cosϕ L1 siϕ) 0,1[%] U ΔU 100P l M % L L U 100PM l3 0,1[%] ; ΔU% L3 0,9[%] U L3 5% ΔU % ΔU %L1 +ΔU %L +ΔU %L3 9. Sprawdzeie doboru urządzeń ze względu a ochroę przeciwporażeiową przy zastosowaiu samoczyego wyłączeia zasilaia w uładzie sieci N. s a U 0 7

8 a... [A] 10. Dobór urządzeń zabezpieczających sili przed sutami przeciążeń i zwarć Na podstawie atalogu firmy Moeller dobrao samoczyy wyłączi siliowy typu PKM4-40 Prąd wyzwalacza przeciążeiowego wybrao zgodie z rówaiem: ( ) M 35[A] Prąd zadziałaia wyzwalaczy eletromagetyczych wyłączia PKM4-40 rówy wm 40[A], tóry spełia rówaie: wm 1. rm gdzie : rm M r / 3 dolość łączeiowa wyłączia q...[a], tóra spełia warue: q 11. Dobór modułu rozruchowego silia gwiazda-trójąt. Na podstawie atalogu firmy Moeller dobrao moduł rozruchowy gwiazda-trójąt typu SDANLM45, tóry zawiera astępujące elemety: 1. styczi sieciowy: DLM5-10+ DLA-XH0. styczi połączeia w trójąt: DLM5-01+ DLA-XH0 3. styczi gwiazdy: DLM DLA-XH0 4. przeaźi czasowy: ER Dobór aparatury sterującej i sygalizacyjej. Na podstawie atalogu firmy Moeller dobrao zestaw sterowiczy z dwoma przycisami (start-stop) typu M-13-M oraz przycis Stop-awaryjy typu M-PV/K11 P Wyaz dobraych elemetów: Lp. Nazwa lość/długość 1. Bezpieczi o władce typu gl i F 15 A 3 sztui Literatura 1. Mariewicz H., :stalacje eletrycze, Warszawa PN-1EC :stalacje eletrycze w obietach budowlaych. Ustaleie ogólych charaterysty. 3. PN-CE : stalacje eletrycze w obietach budowlaych. Oprzewodowaie. 4. PN-1EC : stalacje eletrycze w obietach budowlaych. Obciążalość prądowa długotrwała przewodów. 5. PN stalacje eletrycze w obietach budowlaych. Ochroa dla 8

9 zapewieia bezpieczeństwa. Ochroa przeciwporażeiowa. 6. PN-EN AC: Bezpieczeństwo maszy. Wyposażeie eletrycze maszy. Wymagaia ogóle. 7. Aparatura przemysłowa. Sterowaie, łączeie, zabezpieczaie: atalog firmy Moeller Pomocicze rysui do projetu Samoczyy wyłączi siliowy PK M4-40 a P NM 0 W. Kompat rozruchowy gwiazda-trójąt SDANLM45 (30V50Hz) DLM DLA-XH0 DLM5-10+ DLA-XH0 DLM5-01+ DLA-XH0 ER4-51 9

10 3. estaw z dwoma przycisami M-13-M 4. M-PV/K11 P66 5. RP- RS- C- l 0m l 5m S YDY żo 5x6mm YDY żo 5x6mm l 1 0 m YAKY 4x70 mm R0 Rys.3 Szic pomieszczeia z urządzeiami 10