Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей (стр. 3 из 6)
ΣSp=58,04+139,02+311,02=508,08 кВа
Заносим полученные данные в колонку 14 таблицы 1.
12. Рассчитываем рабочий ток для каждой группы электроприемников поформуле:
Iр=Sp/
*Uн (13);Iр-расчетныйток
Для первой группыэлектроприемников:
Ip=58,04/1,7*0,38=89,8A
Для второй группы электроприемников:
Ip=139,02/1,7*0,38=215,2 A
Для третьей группыэлектроприемников:
Ip=311,02/1,7*0,38 A
Находим суммарный рабочий ток для всего цеха
ΣIp=Ip1+Ip2+Ip3
ΣIp=89,8+215,2+481,4=786,4 A
Заносим полученные данные в колонку 15 таблицы 1.
2.2 Расчет токовкороткого замыкания
Задачей расчёта токов к.з. является определение действующегозначения, установившегося тока к.з. (Iк) ударного тока к.з. (Iу).По току Iк проверяется оборудование на термическую устойчивость, потоку Iу оборудование проверяют на динамическую устойчивость.
Составляем схемузамещения участка цепи до точки короткого замыкания:
Рисунок 3 - Расчётнаясхема Рисунок 4 - Схема замещения
Принимаем за базиснуюмощность, мощность равную мощности генераторов или трансформаторов
Sб=Sтр =508,08 кВА
Принимаем за базисноенапряжение номинальное напряжение рассчитываемой сети:
Uб= Uн =380 В
Сопротивлениеавтоматического выключателя и сопротивление линии не учитываем, так какрасстояние от системы питания до точки тока короткого замыкания незначительное.
Хнтр=0,01*Uк.з (14);
Хнтр=0,01*4,5=0,045Ом
Определяем базисноесопротивление трансформатора по формуле:
Хб.тр =(Хн.тр*Sб)/Sн.тр (15);
Хб.тр =(0,045*508,08)/400=0,06Ом
Хн.тр-номинальное реактивное сопротивление трансформатора
Sб-базисная мощность
Sн.тр-номинальная мощность трансформатора
Определяем трехфазныйток к.з:
Iк.з=Uср/(
*Хб.тр) (16);Iк.з=0,4*103/
*0,06=6666,7 АIк.з-ток короткого замыкания
Находим ударный ток поформуле:
Iу=
* Iк.з*Ку (17);Iу-ударныйток
Ку- ударныйкоэффициент
Iу=
*6666,7*1,8=16800,1 (А)2.3 Выбор оборудованиятрансформаторной подстанции
2.3.1 Выбортрансформатора
Рассчитываем полнуюрасчетную мощность:
Sp=508,08 кВА
Sp-полная расчетная мощность.
Выбранную расчетнуюмощность делим на количество трансформаторов:
Sp1=Sp/2 (18);
Sp1=508,08/2=254,01Ква
Sp1-полная расчетная мощность 1-го трансформатора.
Определяем расчетнуюнагрузку одного трансформатора.
Выбираем мощностьтрансформатора по таблице [1] 5.2.1.:
Sтр.н=400кВА
Sтр.н-номинальная полная расчетная мощность трансформатора.
Проверяем трансформаторна загрузочную способность.
Рассчитываемкоэффициент загрузки:
Кз= Sp1/Sтр.н (19);
Кз=254,01/400=0,6
Следовательно, даннаямощность трансформатора соответствует требованиям ГОСТ.
Проверяем трансформаторна перегрузочную способность в случае выхода из работы одного трансформатора.При двух и более трансформаторах мощность силового трансформатора выбирается поусловию:
Spх≤1,4*Sтр.н (20);
1,4Sтр.н=1,4*400=560кВА
Spх≤1,4*Sтр.н
508,08≤560
По перегрузочной способностисиловой трансформатор удовлетворяет условию.
Выбираем силовыетрансформаторы для двух трансформаторных подстанций маркой:
ТМ-400/10
ТМ- трансформатормасляный, трехфазный.
Напряжениепервичное-10; 6
Напряжение вторичное-0,4; 0,69
Напряжение короткогозамыкания, % от номинального 4,5
Мощность потерьхолостого хода 1,05
Мощность потерькороткого замыкания 5,5
Ток холостого хода, %от номинального 2,1
Габариты, мм 1400/1080/1900
Масса, 1,9 т.
2.3.2 Выборвысоковольтного выключателя
Высоковольтные выключателипредназначены для включения, отключения и переключения электрической цепи поднагрузкой.
Выключатель долженвключать и отключать токи, как в нормальном, так и в аварийном режиме работыэлектроустановки.
Выбираем высоковольтныйвыключатель по таблице [1] 10.1:
ВМГП-10
Номинальное напряжение10кВ;
Номинальный ток 1000А;
4-секундная термическаястойкость 20кА;
Номинальный токотключения- 20кА;
Собственное времявключения с приводом- 0,3с;
Масса- 145кг;
Тип привода - ППВ-10.
В - выключатель; М -масляный; Г - горшковые исполнения полюсов.
Достоинства этоговыключателя, это возможность создания выключателей на разное напряжение сприменением унифицированных углов. А недостатками, в свою очередь взрыва - ипожароопасность, малая отключающая способность, постоянный контроль масла и егокачества и ограниченное применение в установках с частым включениями иотключениями.
Проверим высоковольтныйвыключатель по номинальному напряжению:
Uном≤Uном в
Uном-номинальное напряжение установки, 10 кВ
Uномв.-номинальное напряжение установки выключателя, 10кВ;
10кВ=10кВ;
По номинальномунапряжению высоковольтный выключатель
удовлетворяет условию,значит выключатель выбран верно.
Проверим высоковольтныйвыключатель по номинальному току:
Iнорм<Iном
Iнорм-наибольший ток нормального режима;
Iном-номинальный ток выключателя;
786,4А<1000А
По номинальному токувыключатель удовлетворяет условию, значит, выключатель проходит проверку наспособность отключения токов К.З.
2.3.3 Выборавтоматического выключателя
По условию ПУЭ токтеплового расцепителя для группы электроприемников определяется из условия:
Iт.р.> 1.1 Iмакс. (21);
Iт.р.–ток теплового расцепителя, (А);
Iмакс.–максимальный расчетный ток, (А).
Находим ток тепловогорасцепителя по формуле (21):
Iт.р.=1.1*786,4=865,04(А)
Берём ближайшеетабличное значение 900 (А).
Рассчитываем токэлектромагнитного расцепителя
Iэм>1.2(Iпуск+Iмакс),где (22);
Iэм-ток электромагнитного расцепителя (А);
Iпуск-пусковой ток (А).
Iпуск=(5-7) Iмакс.
Iпуск=7*786,4=5504,8(А)
С учетом формулы (22) Iэм=1.2(3932+786,4)=5662,08 (А).
По таблице [1] 2.23выбираем ближайшие значение тока расцепителя и выбираем тип выключателя:
Э-10
Iн=1000А
Коммутационныеспособности- 84 кА
Габариты 580х570х430
2.3.4 Выбор отделителяи короткозамыкателя.
Отделителипредназначены для автоматического отключения повреждённого участкаэлектрической цепи в момент отсутствия в ней тока, т. е. в период без токовойпаузы.
Выберем отделитель:
Iуд=30кА;
Iдейств=10кА;
Tсраб=1с;
Короткозамыкателипредназначены для создания искусственного короткого замыкания с целью вызватьотключение высоковольтного выключателя.
Выберемкороткозамыкатель:
КЗ-10
Uном=10кВ
Iзам=30кА
Tсраб=0,4с
2.4 Выборкомпенсирующего устройства
Для компенсацииэлектрической энергии предприятия необходимо использовать компенсирующееустройство. Оно позволяет разгрузить электрические сети от реактивнойсоставляющей тока и тем самым уменьшить сечение выбираемых проводов, шин,кабелей, уменьшить потери электрической энергии.
Выбор компенсирующегоустройства производится на основании:
- расчетной мощностикомпенсирующего устройства;
- шин компенсирующегоустройства;
- напряжениякомпенсирующего устройства.
Определяем расчетнуюреактивную мощность компенсирующего устройства по формуле:
(23);α- коэффициент,учитывающий повышения cosφ.
α= 0,9
tgφ,tgφк-коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.
Компенсацию реактивноймощности производят до получения значения cosφ=0,92-0,95.
Пусть cosφ=0,95, тогда tgφк=0,33по таблице [2] 1.6.
Находим расчетнуюмощность компенсирующего устройства.
Из таблицы (1) Pp=378,01кВт,Qр=315,26кВар.
Определяем tgφпо формуле:
tgφ=Qр/Pр (24);