3.3 Выбор светосигнальной арматуры

В качестве сигнальных ламп выбираем светодиодные индикаторы красного и зеленого цвета AD’22DS.

U_ном.HL ≥ U_уст; 230 В ≥ 230 В–условие выполняется.

Таблица 5 – Технические характеристики индикаторов

Марка	Обозначение по схеме	Uном,В	Цвет	Диаметр, мм
AD'22DS	HL1	230	зеленый	22
AD'22DS	HL2	230	красный	22
AD'22DS	HL3	230	красный	22

3.4 Выбор переключателей

Выбираем универсальный переключатель режимов работы типа ALCLR'22 на три фиксированных положения «I–II–III», и переключатель того же типа на два положения «I-О».

U_ном.SA ≥ U_уст; 400 В ≥ 400 В – условие выполняется.

Таблица 6 – Технические характеристики переключателя

Марка	Обозначение по схеме	Uном,В	Iном, А	Цвет	Диаметр, мм
ALCLR'22	SA1	400	7,5	черный	22
ALCLR'22	SA2	400	7,5	черный	22

3.5 Выбор штепсельных разъемов

Выбираем штепсельный разъем марки РШК 4х60, для обеспечения надежной коммутации цепей управления и автоматики 0,4 кВ.

Таблица 7 – Технические характеристики

Марка	Обозначение по схеме	Uном,В	Iном, А	Количество контактов
РШК 4х60	XS	400	60	4

3.6 Выбор проводов и кабелей

а) Определяем длину монтажного провода по монтажной схеме и выбираем провод по допустимому току.

Выберем провод ПВ 1×2,5 I_к.доп = 33 А (на воздухе). Так как нагрузка силовой части составляет 27 А, то провод выбран верно.

Таблица 8 – Технические характеристики провода ПВ 1х2,5

Марка	Iк.доп, А	Iр, А	Uном,В	Особенности
ПВ 1х2,5	33	27	400	Однопроволочный, для монтажа силовых цепей и цепей управления

Расчитаем активное и реактивное сопротивление провода:

r = r_{0 *} l – активное сопротивление;

х= х_{0 *} l – реактивное сопротивление;

P,Q – активное и реактивное сопротивление;

l – длина;

r₀ = 12,3 мОм/м;

х₀ = 0,126 мОм/м;

l = 10 м;

r = r_0*l = 12,3_*10 = 123 мОм;

х = х_0*l = 0,126_*10 = 1,26 мОм;

б) Питающий кабель для щита управления и двигателя СК ВВГ 4×4. Длина провода 10 и 5 м. I_к.доп=34 А (на воздухе). Проверим выбранный провод по допустимому току.

Так как нагрузка силовой части составляет 27 А, то кабель выбран верно.

Таблица 9 – Технические характеристики провода ВВГ 4х4

Марка	Iк.доп, А	Iр, А	Uном,В	Особенности
ВВГ 4х4	34	27	400	Многопроволочная медная жила для подачи питания

Проверим ВВГ 4х4 по потере напряжения

,

где r = r_{0 *} l – активное сопротивление кабеля;

х= х_{0 *} l – реактивное сопротивление кабеля;

P,Q – активное и реактивное сопротивление кабеля;

l – длина;

(отрезок кабеля ТП – щит 10м)

r₀ = 4,63 мОм/м;

х₀ = 0,107 мОм/м;

l = 15 м;

r = r_0*l = 4,63*10 = 46,3 мОм;

х = х_0*l = 0,107_*10 = 1,07 мОм;

P_ном= 15 кВт;

= 0,8;

Qн = Рн_*tg_* = = 15 * = 11,25 кВАр

= = = 1,76 В

;

19 ≥ 1,76 В – условие выполняется.

(отрезок кабеля щит-двигатель 5м)

r₀ = 4,63 мОм/м;

х₀ = 0,107 мОм/м;

l = 15 м;

r = r_0*l = 4,63*5 = 23,15 мОм;

х = х_0*l = 0,107_*5 = 0,53 мОм;

P_ном= 15 кВт;

= 0,8;

Qн = Рн_*tg_* = = 15 * = 11,25 кВАр

= = = 0,88 В

;

19 ≥ 0,88 В – условие выполняется.

Таблица 10 – Потери напряжения в силовых кабелях ВВГ 4х4

Трасса	Марка кабеля	Iк.доп, А	Iр, А	Р, кВт	Q, кВАр	Длина, м	x0, мОм/м	r0, мОм/м	x, мОм	r, мОм	ΔU, В
ТП-щит	ВВГ 4×4	34	27	15	11,25	10	0,107	4,63	1,07	46,3	1,76
Щит-двигатель	ВВГ 4×4	34	27	15	11,25	5	0,107	4,63	0,53	23,15	0,88

7. Расчёт токов короткого замыкания

Произведем расчет тока трехфазного короткого замыкания.

1. Зарисуем расчетную схему (рис 3).

Рис 3 – расчетная схема

2. По расчетной схеме начертим схему замещения (рис 4).

Рис 4 – Схема замещения

3.Определим сопротивление до точки КЗ

Сопротивления шины ТП:

r₀ = 0,31 мОм/м;

х₀ = 0,18 мОм/м;

Тогда r = r_{0 *} l = 0,31 _* 1 = 0,31 мОм (l-длина, l=1м);

х= х_0*l = 0,18 _* 1 = 0,18 мОм.

Определим суммарное сопротивление до точки КЗ

х_к1= х_тр + х_штп = 64,7+0,18+4,5+1,07+0,53=70,98 мОм;

r_к1= r_тр + r_руб + r_штп + 31,5+0,4+0,31+5,5+5,5+44,3 + +23,15 =110,66 мОм;

Определим полное сопротивление до точки КЗ

Z_кз= = =131,46 мОм;

Определим ток трехфазного короткого замыкания

Таблица 11 – Расчёт токов короткого замыкания

Точка	Результирующее сопротивление xk, мОм	Результирующее сопротивление rk, мОм	Результирующее сопротивление zk, мОм	Ток трехфазного КЗ, кА
Точка КЗ	70,98	110,66	131,46	1,75

3.8 Расчет заземления

1. Определим сопротивление грунта. Грунт в районе ТП – глина, следовательно, Ом*м (по таблице 1.13.3);

2. Определим коэффициент сезонности (по таблице 1.13.2)

Примем , для вертикального вида заземлителя и второй климатической зоны.

3. Определим сопротивление вертикального заземлителя:

Ом;

4. Определим количество вертикальных заземлителей:

,

где нормируемое сопротивление заземляющих устройств;

5. Определим количество вертикальных электродов с учетом их экранирования:

где - коэффициент использования электродов (таблица 1.13.5);

6. Определим сопротивление вертикальных заземлителей при принятом количестве:

;

7. Определим длину соединительной полосы:

,

где а – расстояние между электродами;

8. Определим сопротивление соединительной полосы:

,

где b – ширина соединительной полосы (0,04м);

t – глубина заложения (0,8м).

9. Общее сопротивление заземляющего устройства:

.

2. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Для сборки щита управления станком-качалкой выбрано необходимое оборудование и составлена смета затрат

Таблица 12 – смета затрат на оборудование

№ п/п	Наименование	Цена, руб	Кол-во, шт	Стоимость, руб
1	Эл.двигатель АИР 180 МА8 СН	22000	1	22000
2	Контактор малогабаритный КМИ-23210 ИЭК	370	1	370
3	Автоматический выключатель ВА 47-29 3Р С32 ИЭК	350	1	350
4	Автоматический выключатель ВА 47-29 1Р С1 ИЭК	87	1	87
6	Реле тепловое РТИ-2355 ИЭК	400	1	400
7	Переключатель ALCLR22 ИЭК	137	1	137
8	Лампа сигнализации AD22DS ИЭК	43	3	129
9	Щит с монтажной панелью ЩМП-3 ИЭК (550х500х220) YKM40-03-31	4000	1	4000
10	Кабель ВВГ 4х4	47	20	940
11	Розетка щитовая ШЩ 4х60-Р	1067	1	1067
12	Провод ПВ1 1х4	15	10	150
13	Универсальный переключатель УП	600	1	600
14	Контактор малогабаритный КМИ-23210 ИЭК	370	1	370
15	Приставка выдержки времени ПВИ-12 ИЭК	62	1	62
16	Приставка ПКИ-22 ИЭК	62	1	62

1	Стоимость оборудования:	30724
2	Монтаж (50% от стоимости материалов), руб.	15362
3	Расходы на транспортировку (1% от стоимости материалов), руб.	307,24
4	Капитальные затраты, руб.	46393,24

Заключение

Цель работы достигнута – схема управления станком качалкой спроектирована.

При выполнении данной работы были произведены расчет электрической схемы, выбрано оборудование, аппараты управления и защиты, провода и кабели. Разработана электрическая и монтажная схема в среде программы Автодеск Автокад.

Был изучен и описан принцип работы элементов схемы, а так изучен принцип действия двуплечих СК нефтепромысла.

Был составлен перечень используемых элементов и рассчитана стоимость изделий и аппаратов.

Список использованных источников

1. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учебное пособие для вузов. –2–е изд., доп. – М.: Высшая школа., 2000.

2. Каталог продукции ИЭК 2009 СК–ПРОМСЕРВИС.

3. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методика курсового проектирования.-М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2010.-214с., ил.-Профессиональное образование;

4. Правила устройства электроустановок 7-е издание.

5. http://ru.wikipedia.org/