Научно-исследовательская работа студента по теме

Расчёт и выбор низковольтной аппаратуры защиты и управления

Пояснительная записка

Выполнил:

Студент группы МЭ-32

Д.В. Данько

Проверил:

М.А. Притуляк

 

 

Канск 2013

Условия

1. До 20 кВт – пуск лёгкий, более 20 кВт – тяжелый.

2. Провода. Двигатели до 20 кВт – алюминиевые, более – медь. Для освещения – медь.

3. Провода в трубах, кабель для магистрали в земле.

4. Провода освещения проложены открыто.

5. Температурный режим.

Вариант	Кабель	Провода
1 –6	(-5°)	(+30°)
7 – 12	(+5°)	(+35°)
13 – 18	(+10°)	(+40°)
19 – 24	(+0°)	(+45°)
25 – 31	(-10°)	(+20°)

6. Поправочный коэффициент на температуру принимается по таблице в справочной литературе.

7. Принимаем расчётную температуру среды для проводов +25°, для кабеля +15°.

8. Предельная температура нагрева изоляции проводов и кабелей +70

Таблица 1 – Исходные данные.

Вариант	Рабочая мощность, кВт	Освещение	п0	Коэффициент од новременности,k0
Р1	Р2	Р3	Р4	Р5	Росв Вт	об/мин

Содержание

1. Выбор эл. двигателей.

2. Определение I_ном , I_пуск , I_мак. , для потребителей и магистрали.

3. Определение сечений проводов и кабелей.

4. Проверка сечений проводов по потере напряжения.

5. Выбор предохранителей и плавких вставок.

6. Выбор автоматических выключателей

7. Выбор пускателей и тепловых реле

8. Выбор распределительных. устройств

9. Составление сводной таблицы.

.

1 Выбор электродвигателей.

Выбор типа электродвигателей производится исходя из требований:
- классу изоляции;

- защищенности от твердых тел, брызг, дождя;

- способа охлаждения;

- величины пускового момента;

- требований к регулированию скорости;

- необходимости торможения;

- величины номинального напряжения, мощности, скорости враще -

ния и т.д.

Если все условия оговорены и задана рабочая мощность приводимого механизма и частота вращения, то номинальная мощность электродвигателя выбирается по условиям:

Р_ном ³ Р_раб. (1)

U_ном ³ U_{ном сети} (2)

где Р_раб – заданная мощность механизма.

Технические характеристики двигателей должны быть сведены в таблицу 2.

Таблица 2 – Технические характеристики двигателей.

По по требитель	тип	Рном., кВт	пп, об/мин	cos f д.е.	h, %	kп
Р1
Р2
Р3
Р4
Р5

2 Определение номинального, пускового, рабочего тока

2.1. Номинальный ток для трёхфазных асинхронных двигателей, А

, (3)

где Р_ном – номинальная мощность двигателя, кВт;

U_ном – номинальное напряжение электродвигателя, В

cos f – номинальный коэффициент мощности, д.е.;

h - коэффициент полезного действия, д.е.

2.2. Пусковой ток электродвигателей, А

I_пуск = k_п · I_ном, (4)

где k_п – кратность пускового тока.

I_пуск =

2.3. Рабочий ток электродвигателей

I_раб = k_з · I_ном, (5)

где k_з – коэффициент загрузки двигателя, д.е.

2.4. Ток освещения, А

(7)

где Р_осв – мощность осветительной сети, Вт

U_нф – номинальное фазное напряжение, В.

2.5 Максимальный ток для магистрали, А

I_раб.м=k₀∑ I_рабi + I_осв, (8)

где k₀-коэффициент одновременности;

I_рабi -сумма рабочих токов всех потребителей силовой нагрузки, А.

I_раб.м=

*Для исключения однотипных расчётов рекомендуется показать расчёт для одного двигателя, а результаты расчётов всех последующих свести в таблицу 3

Таблицу 3 - Результаты расчётов

Потребитель	Iном, А	Iп, А	Iраб, А	Kз	Сечение жил	Iдоп, А	Марка кабеля (
Р1
Р2
Р3
Р4
Р5
Осветит.	Iосв=
Магистраль	Iмаг=

3 Выбор сечения проводов (кабелей)

При выборе сечений, марок проводов и кабелей для одиночных потребителей, для освещения, для магистрали необходимо указать способ прокладки проводов и кабелей, материал токоведущих жил, количество жил и количество кабелей проложенных рядом.

Для одиночного потребителя сечение провода (кабеля) выбирается по условию:

I_доп ≥ I_раб (9)

Для магистрали по условию:

I_доп ≥ I_раб,м (10)

где I_доп- допустимый ток для данного сечения

4 Проверка выбранного сечения по потере напряжения.

Критерием правильности выбора сечений проводов на отдельных участках сети является обеспечение допустимых значений напряжений у потребителей. Поэтому сечения проводов и кабелей должны быть проверены по потере напряжения, которая должно составлять не более 5℅ от U_пит сети до самого электрически удалённого потребителя, т.е. электродвигателя.

 

4.1 Потеря напряжения для одиночных потребителей.

∆U= I_раб.i×R, (11)

 

где R- сопротивление провода (кабеля), Ом.

 

∆U=

4.2 Сопротивление провода (кабеля).

 

R=ρ×ℓ/F, (12)

где ρ- расчетное удельное сопротивление, Ом*мм²/м;

F- площадь сечения провода (кабеля), мм²;

ℓℓ- длинна провода (кабеля), м.

Среднее значение удельного сопротивления при температуре +20⁰ можно принимать:

для меди- 18 Ом*мм²/км

для алюминия- 28,8 Ом*мм²/км

4.1 Потеря напряжения для магистрали.

 

∆U_маг = I_{раб.маг}×R, (13)

∆U_маг=

4.2 Потеря напряжения в процентах.

 

∆U_i℅ = (∆U_i/∆U_ном) ×100℅ (14)

∆U_i℅ =

 

4.3 Потеря напряжения сети до самого удалённого электрического потребителя,℅;

∆U_сети=∆U_маг℅+∆U_i℅ (15)

где ∆U_i℅-потеря напряжения до самого удаленного потребителя,℅;.

∆U_сети=

Полученный результат сравнивают с допустимой потерей напряжения.

∆U_сети℅ ≤ 5℅ (16)

Данные расчётов занести в таблицу4

Таблица 4 - Результаты расчётов.

Параметр.	Потребители	Магистраль
1	2	3	4	5
ρ,Ом*мм2/м
ℓ,м	20	30	40	60	85	120
F,мм2
R,Ом
∆Ui
∆Ui℅;
∆Uсети℅;

5 Выбор предохранителей

5.1 Для приёмников, нагрузка которых не имеет колебаний в сторону увеличения нормального значения, для осветительной нагрузки ток вставки выбирается по условию:

I_в≥ I_раб, (17)

где I_в- номинальный ток плавкой вставки, А;

I_раб- рабочий ток данного присоединения.

5.2 Для асинхронных двигателей К.З.Р, ток вставки определяется с учётом пускового тока.

I_в≥ I_пус/£, (18)

где I_пус- пусковой ток электродвигателя, А;

£-коэффициент снижения.

*£-принимается в зависимости от типа предохранителей:

5.3 Для АД с фазным ротором и ДПТ

 

I_в≥ 1,2I_ном, (19)

 

где I_ном- номинальный ток электродвигателя.

5.4 Для защиты цепей управления

I_в≥ 2,5I_∑, (20)

 

5.5 Если предохранитель установлен в цепи, питающей несколько электродвигателей и осветительную сеть, то

 

I_в.маг≥ k₀∑I_раб(п-1)+ I_осв + I_пуск/£ (21)

где ∑I_раб(п-1)-сумма рабочих токов всех электродвигателей без одного име-

юшего наибольший пусковой ток, А;

I_пуск-значение наибольшего пускового тока из группы электродвигате-

лей, А;

I_осв- ток осветительной нагрузки;

££-коэффициент снижения.

I_в.маг≥

5.6 Выбор предохранителей производим по условиям;

- по напряжению: U_ном ≥ U_уст

- по току патрона: I_{ном.пат} ≥ I_рабi

- по току плавкой вставки (условие для конкретного потребления смотрите выше)

и проверяем на срабатывание при однофазном коротком замыкании на землю:

I_п.о ≤ I_н.отк, (22)

где I_п.о-однофазный ток короткого замыкания, кА,

I_н.отк- номинальный ток отключения, кА.

I_п.о=U_с/√3 х(R_м+ R_двi), (23)

 

где U_с- номинальное напряжение сети, В;

R_двi- сопротивление двигателя, Ом;

R_м- сопротивление магистрали, Ом (для кабеля R=0,08 Ом)

I_п.о=

Таблица 5 - Выбор предохранителей.

Наименование выбранного па­раметра	Потребители	Условие выбора	Магистраль
1	2	3	4	5	освет. нагр.
Напряжение, В
Ток патрона, А
Ток плавкой вставки, А -условие -численное зн.
Ток отключения, кА
Тип
Iпо, кА

 

 

5.7.Проверить предохранитель (для последнего двигателя) на срабатыва­ние при однофазном коротком замыкании на землю. Для нормальной работы должно выполняться условие:

> 3, (24)

где I_по – однофазный ток короткого замыкания, А

I_вi – ток плавкой вставки, А

 

 

5.8 Проверить, выбранную плавкую вставку для магистрали на селективность. Результаты занести в таблицу 6.

Таблица 6 – Результаты проверки

 

Потребитель	Iдоп, А	Условие проверки	Численное значение
Освет. нагр-ка.
1
2
3
4
5
магистраль

 

 

6 Выбор автоматических воздушных выключателей.

6.1. Для защиты электроустановок от снижения напряжения в сети, перегрузки и коротких замыканий, а также для нечастных переключений используют автоматические выключатели и одновременно обеспечивают функции коммутации силовых цепей. Могут иметь только тепловой, только электромагнитный или комбинированный расцепитель.

Выбор автоматических выключателей производится по условиям:

- по номинальному напряжению: U_ном ≥ U_раб;

- по номинальному току: I_ном ≥ I_раб;

- по номинальному току расцепителя: I_{ном.расц.} ≥ 1,1 I_раб

- по току уставки: I_эл.маг. ≥ k I_пуск,

где k – коэффициент, учитывающий неточность в определении пикового тока и разброс характеристик электромагнитных расцепителей автоматов.

6.2. Если автоматический выключатель установлен в цепи, питающей несколько электродвигателей и осветительную сеть, то во избежание ложных отключений должно соблюдаться условие:

I_эл.маг. ≥ k I_макс, (25)

I_макв=k₀ ∑I_раб(n-1)+I_осв+ I_пуск (26)

*Данные расчётов занести в таблицу 7.

Таблица 7 – Данные автоматических выключателей.

Наименование выбираемой величины	Условие выбора	Числовые значения
P1	P2	P3	P4	P5	Магистр.	освещ.
Номинальное напряжение, В	Uном ≥ Uраб
Номинальный ток, А	Iном ≥ Iраб
Ток теплового реле, А	Iн.расц ≥ 1.1I
Ток уставки, А	Iэл.маг. ≥ k Iпуск Iэл.маг .≥ k Imax
Тип

6.3.Согласование выбранного сечения провода (кабеля) аппаратами токовой защиты:

I_доп ≥ , (27)

где I_доп – длительный допустимый ток на кабель, А

I_н.расц. – номинальный ток расцепителя защитного аппарата, А

k_з – коэффициент защиты;

k₁ – поправочный коэффициент по условиям прокладки кабеля;

k₂ – поправочный коэффициент на число работающих кабелей,

лежащих рядом в земле в трубах или без труб.

I_доп ≥

*Данные свести в таблицу 8

Таблица 8 – Согласование выбранного сечения провода (кабеля) с аппаратами токовой защиты.

Номинальные величины	Потребители
P1	P2	P3	P4	P5	освет. нагр.	магистр.
Iдоп, А
kз
Iн.расц., А
k1
k2
Iдоп ≥

7 Выбор магнитных пускателей

Магнитные пускатели выбирают по условиям:

- по номинальному напряжению сети: U_ном ≥ U_сети;

- по номинальному току: I_ном ≥ I_раб;

- по току теплового реле: I_т.р. ≥ I_н.дв.

*Данные выбора заносим в таблицу 9

Таблица 9 – Данные выбора магнитных пускателей

Выбираемая величина	Условие выбора	Потребители
P1	P2	P3	P4	P5
Номинальное напряжение, В
Номинальный ток, А

 

 

 

Продолжение таблицы 9

1	2	3	4	5	6	7
Ток теплового реле, А
Тип пускателя
Тип теплоаого реле

Таблица 10 – Кнопочные посты.

Выбираемая величина	Условие выбора	Численные значения
Н. напряж., В	Uп ≥ Uупр
Н. ток, А	Iн ≥ Iкат

8.Выбор распределительных пунктов, пунктов освещения.

Выбор распределительных пунктов производства исходя из количества отходящих групп и вида защитной аппаратуры (предохранители или автоматы).

Выбор щитков освещения производится исходя из количества отходящих присоединений и их рабочих токов.

выбор распределительных щитов и щитков освещения производится по условиям:

- по номинальному напряжению: U_ном≥ U_сети;

- по номинальному току: I_ном ≥ I_раб;

* Данные расчётов занести в таблицу 11.

Таблица 11 – Распределительный пункт и щиток освещения.

Потребитель	Iном, А	Uном, В	Количество автоматов	Тип
Вводной	Линейный
Магистраль
Осветительная нагрузка

9 Составление сводной таблицы.

Таблица 12 – сводная таблица.

Потребитель	Iраб,А	Марка проволов и кабелей	Тип предохранителя	Тип теплового реле	Тип пускателя	Тип автомата	Распред. устр-во
P1
P2
P3
P4
P5
осветит.
магистраль

Научно-исследовательская работа студента по теме

«Методы сокрытия передаваемой информации»

 

 

Выполнил:
студент группы 6410 C 217
Федосеев Р.Е.
Проверил:
доцент кафедры ГИиИБ
Кузнецов М.В.

 

Самара, 2015

Содержание

 

Введение. 3

Стеганография. 3

Цифровые водяные знаки. 5

Электронная цифровая подпись. 5

Скрытие передаваемых данных и владельца передаваемых данных в сети Интернет. 6

Скрытие сигнала. 11

Сокрытие информации при использовании почтовых серверов. 12

Перспективные способы сокрытия передаваемых данных. 12

Заключение. 14

Список использованной литературы. 15