Номинальное напряжение трансформатора ТП серии ТМ1000 10/0,4 кВ. Причем, номинально напряжение вторичной обмотки Uном.тр= 400 В, соответствует номинальному току нагрузки трансформатора. В режиме холостого хода (х.х.) трансформатора напряжения на вторичной обмотке повышается на 5% и составляет Uо=420 В.
Для нормальной работы электродвигателей величина напряжения на зажимах должна быть не менее 0,95 от номинального, т.е. не менее 360 В.
Таким образом, суммарные допустимые потери напряжения в сети при питании от ТП серий ТМ1000 с Uо=420 В не должны превышать при нормальной работе электродвигателей Σ∆Uнорм=60 В.
Проверка сети на потери напряжения производится для наиболее мощного и наиболее удаленного электродвигателя. При расчетах составляется схема замещения сети рис.01.
Суммарные потери напряжения в сети при нормальной работе электроприемников определяются выражением
Σ∆Uнорм=∆Uтр+∆Uф.к+∆Uэк≤∆Uдоп
где ∆Uтр – потери напряжения на обмотках трансформатора ;
∆Uф.к – в фидерном кабеле;
∆Uэк – в кабеле ответвления к электроприемнику.
Для расчетов необходимо знать Iр.тр(НН)
Iр.тр(НН)= 972÷√3∙0,4=1389 А
Определение потерь напряжения при нормальной работе электроприемников (при cos φ=0,7; температуре обмотки тра. +150ºC, жил кабелей +65 ºC)
Расчетные формулы:
∆Uтр=√3 Iр.тр(1,5Rтрcos φтр + Xтрsin φтр) = =1,73∙1389(1,5∙0,0056∙0,7+0,026∙0,71)=58 В;
∆Uк.л= √3 Iр.к∙ℓк.л∙rк.л∙Кх∙ cos φк.л
| Расчетные участки и точки | Расчетный ток участка кабеля Iр.i, А | Характеристика кабеля | Потери напряжения ∆Uнорм.iвучастках сети, В | |||
| Sж, (мм2) | ℓк.л, км | rк.л,Ом/км | Кх | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| К1(трформатора) | Iр.тр=1389 | — | — | — | — | ∆Uтр = 58 В |
| К1 – К2(ф.к.7) | Iр (ф.к.) = 165,2 | 25 | 0,085 | 0,223 | 1,28 | ∆Uф.к=1,73∙165∙0,085∙0,223∙1,28∙0,7=4,9 |
| К3 – К4АД маслостан | Iр(мс)= 22 | 2,5 | 0,115 | 2,11 | 1,05 | ∆UБП=1,73∙22∙0,115∙2,11∙1,05∙0,7=6,8 |
| Суммарные потери напряжения для РЩ7Σ∆Uнорм=11,7 < 58 В | ||||||
Проверка параметров сети по условию пуска
Участковая сеть, выбранная по условию нормального режима, должна быть проверена на возможность пуска наиболее мощных и электрически удаленных двигателей без “опрокидывания”, исходя из допустимых колебаний напряжения на их зажимах.
Для возможности пуска электродвигателей величина напряжения на их зажимах Uп.р. должна быть не мене : для конвейеров – 0,85 Uном.д=360 В.
Определениепотерь напряжения ∆Uнорм на зажимах двигателей к моменту их запуска при работе остальных электроприемников с учетом последовательности их включения и возможной работы в режиме холостого хода (Кх.х.=0,5)
∆Uнорм.i= ∆Uнорм(Iр.i÷ Iр.i)
| Расчетные участки и точки | Расчетный ток участка, кабеля Iр.i , А | Потери напряжения ∆Uнорм.i участках сети, В |
| Запуск двигателя 11 кВт I группы электроков комбайна. | ||
| К1(трформатора)К1 – К2(ф.к.)К2 – К3(муп) | Iр.тр=0.81[4+13+92+0,5∙35+0,5∙4+22+0,5(22+80+132)]=0,81∙267,5=217Iр (ф.к.) =0,81(4+13+22+0,5∙22)=0,81∙50=40,5Iр (муп) =0,81(22+0,5∙22)=0,81∙33=26,7 | ∆Uтр =∆Uтр (Iр.i÷Iр.i)= 21(217÷492)=9,3 В∆Uф.к=∆Uф.к(Iр(ф.к)÷ Iр(ф.к))==13,1(40,5÷ 199)=2,7 В∆Uм.к1=∆Uф.к(Iр(муп)÷ Iр(муп))==25(26,7÷ 185)=3,6 В |
| Суммарные потери напряжения для точки К3Σ∆Uнорм= 15,6 В | ||
Определение значений AKi для цепей запускаемых двигателей.
Расчетные формулы:
AKi= (Ricos φп + Xisin φп); для кабеля Aк.л= ℓк.л∙rк.л∙Кх∙ cos φп.
Коэффициент мощности при пуске двигателей cos φп≈0,5. Данные Кх для кабелей принимаются из табл. 1.14 , остальные данные – из табл. 2.6
| Расчетные участки и точки | Характеристика кабеля | Влечена AKi для трансформатора и кабеля. | |||
| Sж,(мм2) | ℓк.л , км | rк.л,Ом/км | Кх | ||
| К1 (трансфорра)К1 – К2(ф.к.)К2 – К3(муп) | —252,5 | —0,0850,115 | —0,2230,423 | —1,461,33 | Aтр=1,5∙0,0056∙ 0,5 + 0,026 ∙0,87=0,027Aф.к.=0,085∙0,223∙ 1,46 ∙0,5=0,031Aмуп=0,115∙0,423∙ 1,33 ∙0,5=0,062 |
| Суммарное значение для точки К3 Σ AК3 = 0,12 | |||||
Определение расчетных значений напряжения ∆Uп.р на зажимах двигателя , при пуске и пускового тока двигателя Iп.р.
Расчетная формула:
Uп.р= U р п.÷1+√3[Iп.ном÷ U ном.д(Rпcos φп + Xпsin φп)= U0 Σ∆Uнорм.i ÷ 1+√3(Iп.ном÷ U ном.д ) Σ AKi ;
Iп.р= Iп.ном(Uп.р÷ U ном.д) 0,8∙ U ном.д=0,8∙380=304 В
| Расчетные точки | Расчет значений | |||
| Σ∆Uнорм,В | Σ AKi | Uп.р, В | Iп.р, А | |
| К4 | 22,2 | 0,12 | Uп.р= 725 22,2 ÷ 1+1,73(792÷ 380)0,12=563>528 | Iп.р= 792(563÷ 380)=676 |
Расчет токов к.з. сети.
Величины токов к.з. в сетях НН определяются с учетом возможного колебания питающего напряжения в пределах от 0,95 до 1,05 , то номинального напряжения вторичной обмотки трансформатора U ном.тр = 400 В по формуле :
а) для трёхфазном к.з. Iк= 1,05∙U ном тр ÷√3∙Z к , А
б) для двухфазном к.з. Iк= 0,95∙U ном. тр ÷2∙Z к , А
где Z к – сопротивление цепи к.з. в сети НН, Ом
Сопротивление цепи в сетях напряжением 380 В определяется с учетом влияния сети напряжения 6кВ по формуле:
а) для 3/фазного к.з. при температуре жил кабелей +15ºC и обмотки трра. +20ºC
Z к= √( Хс+Хтр+χк.л ∙ L*)2+(Rтр+rк.л.∙ L*)2=√( Хс+Хтр +0,075∙ L*)2+( Rтр+0,363∙ L*)2
б) для 2/фазного к.з. с учетом нагрева жил кабелей до +65 ºC и обмотки трансформатора до +150 ºC
Z к=√( Хс+Хтр +0,075∙ L*)2+( Rтр+0,423∙ L*)2, Ом
где: Хс – сопротивление системы ВН, приведенное к напряжению НН и =0,0105 Ом
L* общая приведенная к НН длина кабелей ВН и НН от базовой точки до т. к.з.
Хтр, Rтр – индуктивное и активное сопротивление обмоток трра. по его техническим данным, и =0,026 и 0,0056 соответственно.
1,5 – коэффициент, учитывающий увеличение активного сопротивления обмоток трансформатора при нагреве от +20ºC до +150 ºC
К1: Z к= √( 0,0105+0,026 +0,075∙ 0,026)2+( 0,0056+0,363∙ 0,026)2=0,0413
Iк= 724,5 ÷1,73∙0,0413=10140 ,
Z к=√( 0,0105+0,026 +0,075∙ 0,026)2+( 0,0056+0,423∙ 0,026)2=0,0431
Iк= 655,5 ÷2∙0,0431=7604 , А
К2: Z к= √( 0,0105+0,026 +0,075∙0,1286)2+( 0,0056+0,363∙ 0,1286)2=0,07
Iк= 724,5 ÷1,73∙0,07=5983 , А
Z к=√( 0,0105+0,026 +0,075∙ 0,1286)2+( 0,0056+0,423∙ 0,1286)2=0,08
Iк= 655,5 ÷2∙0,08=4097 , А
К3: Z к= √( 0,0105+0,026 +0,075∙ 0,3486)2+( 0,0056+0,363∙0,3486)2=0,146
Iк= 724,5 ÷1,73∙0,146=2869 ,
Z к=√( 0,0105+0,026 +0,075∙0,3486)2+( 0,0056+0,423∙0,3486)2=0,168
Iк= 655,5 ÷2∙0,168=1951 , А
Расчет сопротивлений цепи к.з. Z к и Z к; токов к.з. Iк и Iк в кабельных сетях напряжением 10300 и 380 В.
| Расчетная точка к.з. | Суммарное приведенная длина кабелей от базовой точки до точки к.з. ℓ*вн и L*, км | Полное сопротивление цепи к.з., Ом | Точки к.з., А | ||
| Z к | Z к | Iк | Iк | ||
| К1 | L* К1 =ℓ*(вннн)=0,026 | 0,0413 | 0,0431 | 10140 | 7604 |
| К2 | L* К2 = L* К1+ℓ*ф.к.7=0,026+0,1026=0,1286 | 0,07 | 0,08 | 5983 | 4097 |
| К3 | L* К3 = L* К2+ℓ*уп=0,1286+0,22=0,3486 | 0,146 | 0,168 | 2869 | 1951 |
Выбор коммутационно-защитной аппаратуры РШ и отключающие уставки защит электрооборудования участка.
Каждый коммутационно-защитный аппарат должен быть выбран по номинальному напряжению Uном, номинальному току Iном и проверен на отключающую способность Sо.пр. или I о.пр.
Выбор разъединителя с плавкими вставками (А37)
Выбор А37 ТП по токам нагрузки и проверка по коммутационной способности в данном расчете не производится, так как это выполнено разработчиком ТП.
Выбор фидерных автоматических выключателей (А37) производится по номинальному напряжению сети и номинальному току. Номинальный ток АВ должен соответствовать условию