Электроснабжение механического цеха

      Кроме первой  расчётной схемы в КП рассматривается   схема с учётом активного    сопротивления        переходных         контактов, схема   показанна

на рисунке 1.8.2.

Рис. 1.8.1. Расчетная  схема без учета предохранительных  контактов

 

Рис. 1.8.2. Расчетная  схема с учетом активного сопротивления  предохранительных контактов

1.8.3 Исходные данные

1) Номинальные параметры  трансформатора:

 

 

 

 

 

2) Номинальные параметры  вводного автомата (QF1):

 

 

 

3) Номинальные параметры  автомата для защиты РП (QF2):

 

 

 

4) Параметры кабеля:

 

 

 

 

Материал – алюминий;

5) Параметры провода:

 

 

 

 

Примечания:

1) Система является источником  бесконечной мощности:

2)

 

 

 

 

1.8.4 Расчет тока трехфазного КЗ

      В курсовой  работе расчет проводится только  для схемы, приведенной на рис. 1.8.1. Схема замещения приведена  на рис. 1.8.3.

Рис. 1.8.3 Расчетная  схема замещения

 

      Активное  сопротивление трансформатора ():

      Полное  сопротивление трансформатора:

      Индуктивное  сопротивление трансформатора:

0,01714 Ом

      Активное  сопротивление кабеля, проложенного  к РП ():

      Индуктивное  сопротивление кабеля, проложенного  к РП ():

      Активное  сопротивление изолированного провода  ():

      Индуктивное  сопротивление изолированного провода  ():

      Периодический  ток КЗ в i-ом узле схемы ()

где – суммарное индуктивное сопротивление от начала i-ого узла;

 – суммарное  активное сопротивление от начала  схемы до i-ого узла.

  Ударный ток КЗ i-ом узле схемы (, кА)

где – ударный коэффициент в i-ом узле, :

где – постоянная времени затухания i-ого узла, равная:

где f=50 Гц (промышленная частота сети).

      Используя  формулы, проведем расчет для  всех узлов КЗ:

1. Расчет тока КЗ в узле 2:

 

 

 

 

 

 

2. Расчет тока КЗ в узле 3:

 

 

 

 

 

 

3. расчет тока КЗ в узле 4:

 

 

 

 

 

 

4. Расчет тока КЗ для узла 5:

 

 

 

 

 

 

5. Расчет тока КЗ для узла 6:

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Расчет тока КЗ для узла 7:

 

 

 

 

 

 

 

.

      Результат  расчета токов КЗ сведем в  таблицу 1.8.1.

 

Таблица 1.8.1 – Результаты расчетов токов трехфазного КЗ

Номер узла	Элемент схемы	Ток КЗ периодический, кА	Ток КЗ ударный, кА	Ударный коэффициент
1	Система
2	Трансформатор	12,829	24,765	1,365
3	Автомат	12,707	24,278	1,351
4	Другой	8,561	12,386	1,023
5	Автомат	8,371	12,087	1,021
6	Линия	7,238	10,369	1,013
7	Линия	6,886	9,836	1,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 РАСЧЕТ ТОКОВ ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО  ЗАМЫКАНИЯ

                         В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ДО 1 КВ

 

                        Исходные данные элементов схемы

 

           1) Система  бесконечной мощности

           2) Трансформатор  масляный,

              Sном (кВ.А)    Uном (кВ)    Uк (%)    Pк (кВт)

                  400          6/0.4       4.50       5.50

           3) Автомат,       Iном (А)     Rа (Ом)    Xа (Ом)

                               1000       0.00025    0.00010

           4) Другой  элемент,             Rд (Ом)    Xд (Ом)

                                          0.01500    0.00000

           5) Автомат,       Iном (А)     Rа (Ом)    Xа (Ом)

                                400       0.00065    0.00017

           6) Линия  кабельная, материал - алюминий,

               Fном (мм2)   Rуд (Ом/км)  Xуд (Ом/км)  L (км)

                  120          0.261       0.080      0.017

           7) Линия  - провод, материал - алюминий,

               Fном (мм2)   Rуд (Ом/км)  Xуд (Ом/км)  L (км)

                   25          1.250       0.091      0.002

 

           Токи  трехфазного короткого замыкания  в узлах сети  380 В

 

          ┌─────┬─────────────┬─────────────┬───────────┬───────────┐

          │Номер│   Элемент   │    Ток КЗ   │   Ток КЗ  │  Ударный   │

          │ узла│    схемы    │периодический│   ударный  │коэффициент│

          │     │             │      кА     │     кА    │           │

          ├─────┼─────────────┼─────────────┼───────────┼───────────┤

          │  1  │   Система   │             │           │           │

          │  2  │Трансформатор│   12.830    │  24.769   │   1.365   │

          │  3  │   Автомат   │   12.708    │  24.278   │   1.351   │

          │  4  │Другой (R,X) │    8.561    │  12.383   │   1.023   │

          │  5  │   Автомат   │    8.371    │  12.088   │   1.021   │

          │  6  │    Линия    │    7.232    │  10.363   │   1.013   │

          │  7  │    Линия    │    6.884    │   9.833   │   1.010   │

          └─────┴─────────────┴─────────────┴───────────┴───────────┘

                                ───────────

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.9 Определение  потерь и отклонений напряжения  в

электрической сети до 1 кВ.

 

1.9.1 Основные положения.

          Основными причинами отклонений напряжений в системах электроснабжения предприятий является изменения режимов работы приемников электроэнергии, изменения режимов питающей энергосистемы, значительные индуктивные сопротивления линий 6…10 кВ.

          В распределительных и питающих сетях уровни напряжений в различных точках влияют на потери активной мощности и энергии, обусловленные перетоками реактивных мощностей. Из всех показателей качества электроэнергии отклонения напряжения вызывают наибольший ущерб.

1.9.2 Исходные данные.

- Число участков (N) – 2;

- номинальное напряжение  сети (U_ном) – 0,38 кВ;

- начальное напряжение (U_нач):                                            

 

- нагрузка в конце участков:

1) активная нагрузка в конце второго участка(P_нг2):

 

где      Р_ном.ад =4 кВт  – номинальная мощность АД;

ŋ_ном.ад = 0,865 – КПД АД;

 

2)  реактивная нагрузка  в конце второго участка (Q_нг2):           

где     tgφ_ном=0,51 – соответствует cosφ_ном=0,89;

 

3)  активная нагрузка  в конце первого участка (P_нг1):

 

где P_р = 198,468 – расчетная активная мощность РП;

 

4)  реактивная нагрузка  в конце первого участка (Q_нг2):         

 

где Q_р = 104,299 квар – расчетная реактивная мощность РП; 

 

- данные участков:

а) первый участок:

• вид линии – кабель;
• длина участка (l₁) – 0,04 км;
• номинальное сечение (F₁) –120 мм² ;
• материал проводника – алюминий;                                                                                                                                                        

б) второй участок:

• вид линии – изолированный провод в трубе;
• длина участка (L₂) – 0,021 км;
• номинальное сечение (F₂) – 4 мм² .

 

 

 

 

 

 

 

1.9.3 Расчетная схема.

           Расчёт отклонений и потерь напряжений проводится для схемы, показанной на рисунке 1.9.3

 

 

 

 

Рисунок 1.9.3 –  Расчётная схема для расчёта  отклонений и потерь напряжения

 

Особенности расчётной схемы:

- рассматриваем одну ступень напряжения;

- нумерация ведется по  участкам, начиная от источника;

- нагрузка подключается в конце одноименного участка.

 

1.9.4 Расчет отклонений и потерь  напряжений.

1. Расчёт для первого участка:

Активное сопротивление  первого участка (R₁):

                         

где     - удельное активное сопротивление кабеля сечением F_ном.1=120 мм².

Реактивное сопротивление  первого участка (Х₁):

,                            

где - удельное реактивное сопротивление кабеля сечением F_ном.1=120 мм².

Найдём активную мощность, протекающую по первому участку (P₁):

              

Найдём реактивную мощность, протекающую по первому участку (Q₁):

                         

Потеря напряжения на первом участке (∆U₁): 

 

=0,00614 кВ.

Найдем напряжение в конце  первого участка (U_к1): 

                      

где   – напряжение в начале первого участка, .      

Отклонение напряжения в  конце первого участка (δU₁):

 

 

2. Расчёт для второго участка

Активное сопротивление  второго участка (R₂):

                         

где     - удельное активное сопротивление кабеля сечением F_ном.2 = 4 мм².

Реактивное сопротивление  второго участка (Х₂):

,                            

где - удельное реактивное сопротивление кабеля сечением F_ном.2 = 4 мм².

Найдём активную мощность, протекающую по второму участку (P₂):

   

Найдём реактивную мощность, протекающую по второму участку (Q₂):

                                                                        

 Потеря напряжения  на втором участке (∆U₂):  

 

=0,00201 кВ.  

Найдем напряжение в конце  второго участка (U_к2):  

                      

где   – напряжение в начале второго участка,       

 Отклонение напряжения в конце второго участка (δU₂): 

 

              

        Нормально  допустимое значение δU на выводах приёмников электроэнергии равны   (+ 5 …-5)% от номинального напряжения сети.

Сравним полученные значения отклонения напряжения с нормально  допустимыми значениями δU:

δU = 5% > δU₁=3,647%

δU = 5% > δU₂=3,118%

то есть наши значения отклонения напряжения δU₁ , δU₂ проходят по ГОСТУ.

1.9.5 Векторная диаграмма напряжений.

          Построим векторную диаграмму фазных напряжений для второго участка.

Напряжение в конце  участка фазы: