Электроснабжение механического цеха

            ╔════════╤══════════════╤══════════════╤══════════════╗

            ║ Номер  │ Сопротивление│   Нагрузка   │ Мощность БК  ║

            ║  узла  │    R , Ом    │  Qн , квар   │  Qк , квар   ║

            ╟────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────╢

            ║    1   │    0.0312    │    160.00    │    150.00    ║

            ║    2   │    0.0496    │     95.00    │     50.00    ║

            ║    3   │    0.0199    │    165.00    │    100.00    ║

            ║    4   │    0.0496    │    180.00    │    150.00    ║

            ║    5   │    0.0199    │    185.00    │    150.00    ║

            ║  сеть  │    0.0058    │    785.00    │    600.00    ║

            ╚════════╧══════════════╧══════════════╧══════════════╝

      Потери активной мощности (кВт) от протекания реактивной в сети:

     с заданным  распределением  батарей конденсаторов =       1.78.

_____________________________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                   ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ НАПРЯЖЕНИЕМ 380В:

                   РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОНДЕНСАТОРНЫХ БАТАРЕЙ,

                   ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ АКТИВНОЙ  МОЩНОСТИ 

 

                           МАГИСТРАЛЬНАЯ СЕТЬ

 

            ОПТИМАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ БАТАРЕЙ  КОНДЕНСАТОРОВ В СЕТИ 

       ╔════════╤═════════════╤═════════════╤═════════════╤═════════════╗

        ║  Номер  │Сопротивление│  Нагрузка   │  Нагрузка   │ Мощность  БК ║

        ║   узла  │R/Rм , Ом/Ом │  Рн , кВт   │  Qн , квар  │  Qк  , квар  ║

        ╟────────┼─────────────┼─────────────┼─────────────┼─────────────╢

        ║    1   │   0.0312 /  │      0.00   │    160.00   │    52.85    ║

        ║        │   0.0100    │             │             │             ║ 

        ║    2   │   0.0496 /  │      0.00   │     95.00   │    54.49    ║

        ║        │   0.0100    │             │             │             ║ 

        ║    3   │   0.0199 /  │      0.00   │    165.00   │   110.53    ║

        ║        │   0.0100    │             │             │             ║ 

        ║    4   │   0.0496 /  │      0.00   │    180.00   │   165.74    ║

        ║        │   0.0100    │             │             │             ║ 

        ║    5   │   0.0199    │      0.00   │    185.00   │   161.38    ║

        ║        │     -       │             │             │             ║

        ║   сеть  │   0.0139    │      0.00   │    785.00   │   545.00    ║

        ╚════════╧═════════════╧═════════════╧═════════════╧═════════════╝

          Потери  активной мощности (кВт) в сети:

          без   установки  батарей  конденсаторов             =    86.34;

          с оптимальным  распределением батарей конденсаторов =     5.55.

 

 

               ПРОИЗВОЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ БК  В СЕТИ. ВАРИАНТ 1.

        ╔════════╤═════════════╤═════════════╤═════════════╤═════════════╗

        ║  Номер  │Сопротивление│  Нагрузка   │  Нагрузка   │ Мощность  БК ║

        ║   узла  │R/Rм , Ом/Ом │  Рн , кВт   │  Qн , квар  │  Qк  , квар  ║

        ╟────────┼─────────────┼─────────────┼─────────────┼─────────────╢

        ║    1   │   0.0312 /  │      0.00   │    160.00   │    50.00    ║

        ║        │   0.0100    │             │             │             ║ 

        ║    2   │   0.0496 /  │      0.00   │     95.00   │    50.00    ║

        ║        │   0.0100    │             │             │             ║ 

        ║    3   │   0.0199 /  │      0.00   │    165.00   │   100.00    ║

        ║        │   0.0100    │             │             │             ║ 

        ║    4   │   0.0496 /  │      0.00   │    180.00   │   150.00    ║

        ║        │   0.0100    │             │             │             ║ 

        ║    5   │   0.0199    │      0.00   │    185.00   │   150.00    ║

        ║        │     -       │             │             │             ║

        ║   сеть  │   0.0139    │      0.00   │    785.00   │   500.00    ║

        ╚════════╧═════════════╧═════════════╧═════════════╧═════════════╝

          Потери  активной мощности (кВт) в сети:

          с   заданным  распределением  батарей конденсаторов =      8.04.

________________________________________________________________

 

 

 

 

 

2.5 Расчет петли «фаза ноль»

       Расчет  петли «фаза – ноль» это  расчет однофазного тока короткого  замыкания на корпус оборудования  в сетях до 1 кВ с глухозаземленной  нейтралью.

       Расчет  проводиться с целью нахождения  наименьшего тока короткого замыкания  (КЗ), т.к. может быть, что  и тогда защитная аппаратура может не сработать при . Для надежного отключения поврежденного оборудования должно выполняться неравенство:

 

где - номинальный ток расцепителя ближайшего автомата.

       Согласно  ПУЭ в случае питания ЭП  до 1 кВ от понижающих трансформаторов  при расчете токов КЗ следует  исходить из условия, что подведенное  к трансформатору напряжение  неизменно и равно его номинальному  напряжению.

        Исходные  данные:

На высоком напряжении трансформатора подключается система  бесконечной мощности, поэтому можно  считать что , напряжение системы

 

- мощность цехового трансформатора  S_ном.т=100 кВА, с.

- высшее напряжение трансформатора  U_В = 10 кВ, с.

- низшее напряжение трансформатора  U_Н = 0,4 кВ, с.

- потери короткого замыкания  трансформатора Р_К=1,97 кВт, с.

- номинальный ток вводного  автомата I_ном.1=200 А, с.

- номинальный ток автомата, защищающего РП, I_ном.2=140 А, с.

- линия Л1 выполнена  кабелем, сечением 

F₁=70 мм², длиной L₁=0,08 км;

- номинальный ток автомата, защищающего ЭП, I_ном.3=100 А, с.

- линия Л2 выполнена  изолированным проводом в трубе,  сечением F₁=35мм², длиной L₁=0,024 км;

Расчет:

   а) Система

 

   Так как система является источником бесконечной мощности, то сопротивление системы

 

б) Индуктивное сопротивление  прямой и обратной последовательностей  цехового трансформатора Т2

 

   Активное сопротивление  прямой и обратной последовательностей  цехового трансформатора Т2

 

   По отношению Х₀/Х₁=9 и R₀/R₁=9 для трансформатора мощностью 100 кВА.

с. 137 /3/, находим индуктивное  и активное сопротивления нулевой  последовательности:

 

 

   в)Найдем сопротивления  автоматов принимая Х₀/Х₁=1,0 и R₀/R₁=1,0.

   Индуктивное сопротивление i-ого автомата

,

где - индуктивное сопротивление i-ого автомата, согласно с.139/3/.

 

 

 

   Активное сопротивление  i-ого автомата

,

где - активное сопротивление i-ого автомата, согласно с.139/3/.

 

 

 

г)Индуктивное сопротивление  прямой и обратной последовательностей  линий:

 

где - удельное сопротивление iой линии, Ом/км, с. 139 /3/.

 

 

   Активное сопротивление  i-ой линии (прямой и обратной последовательностей)

 

где - удельное сопротивление i-ой линии, Ом/км, с. 139 /3/.

 

 

   Для линий принимаем отношение Х₀/Х₁=4 и R₀/R₁=9, согласно программе TKZ, тогда сопротивление нулевой последовательности:

линия 1:

 

линия 2:

 

   Суммарное индуктивное  сопротивление прямой последовательности (Х_1⅀, Ом)

 

 Ом

   Суммарное индуктивное  сопротивление обратной  последовательности (Х_2⅀, Ом)

 

 

   Суммарное индуктивное  сопротивление нулевой последовательности (Х_0⅀, Ом)

 

 

   Суммарное активное  сопротивление прямой последовательности (R_1⅀, Ом)

 

 

   Суммарное активное  сопротивление обратной  последовательности (R_2⅀, Ом)

 

 

  Суммарное активное  сопротивление нулевой последовательности (R_0⅀, Ом)

 

 

   Суммарное индуктивное  сопротивление (Х_⅀, Ом)

 

   Суммарное активное  сопротивление (R_⅀, Ом)

 

   Суммарное полное сопротивление (Z_⅀, Ом)

 

Действующее значение периодического тока однофазного короткого замыкания (I_n⁽¹⁾, кА)

 

Постоянная времени апериодической составляющей (Т_а, с)

 

 Ударный коэффициент (К_уд)

 

   Ударный ток в  месте однофазного КЗ (, кА)

 

   Проверим неравенство ,

 

 

Итак,

   Условие выполняется,  следовательно, при замыкании  на корпус защитная аппаратура  надежно отключит поврежденный  двигатель.

   Автоматизированный  расчет проводится с помощью  программы TKZ. Результаты работы программы показаны в распечатке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

 

        Типы последовательных  элементов :

 

        1 Источник 

        2 Реактоp 

        3 Тpансфоpматоp

        4 Линия   

        5 Автомат  

        6 Дpугой элемент  ( X и R,Ом )

 

        Номеpа элементов  1  2  3  4  5  6  7

        Типы элементов    1  3  5  5  4  5  4

 

 

        ИCХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

          1) Источник : U =  10.00 кB , Sкз = 340.00 МВА

          2) Тpансфоpматоp :

        Sтp (МВА) , Uв  (кВ) , Uн (кВ) , Uк (%) , Pкз (кВт)

            0.10     10.00      0.40     4.50       1.97

          3)Автомат  : Iном =   200 A

          4)Автомат  : Iном =   140 A

          5) Кабель                           

        Матеpиал жил  :  Алюминий , Fном =    70 мм2

        Xу(Ом/км) , Rу(Ом/км) , L (км)

          0.061       0.443      0.080

          6)Автомат  : Iном =   100 A

          7) Изолированый  провод в трубе      

        Матеpиал жил  :  Алюминий , Fном =    35 мм2

        Xу(Ом/км) , Rу(Ом/км) , L (км)

          0.088       0.890      0.024

 

        Обатная последовательность , источник: X2/X1= 1.00

 

        Нулевая последовательность :     X0/X1

         7) Линия                         4.00

         6) Автомат                       1.00

         5) Линия                         4.00

         4) Автомат                       1.00

         3) Автомат                       1.00

         2) Тpансфоpматоp  ( Y / Yo  )    9.00  R0/R1 =  9.00

 

        РЕЗУЛЬТАТЫ  РАСЧЕТА ОДНОФАЗНОГО К.З.

 

           Точка  к.з. за последним элементом  номеp N        7

           Номинальное  напpяжение сети (кВ)        Uном   0.380

           Пеpиодический  ток к.з. (кА)             Iп     0.517

           Удаpный   ток  к.з.  (кА)                Iу     0.746

           Удаpный   коэффициент                    Ку     1.021

 

 

 

 

 

2.6 Замена малонагруженного  асинхронного двигателя

 

2.6.1 Краткая  характеристика

Программа SAMDW (PRESS 9) рассматривает асинхронные двигатели (АД) напряжением 380 В и мощностью от 1 до 50 кВт. Предусматривается замена недогруженного двигателя на двигатель меньшей мощности. При этом определяются потери активной мощности в заменяемом (недогруженном) и предлагаемом (меньшей мощности) двигателях, а также снижение потерь от замены.

2.6.2 Исходные  данные

Данные заменяемого двигателя:

• синхронная частота вращения, N_c =1500 об/мин;
• угловая скорость вращения, ω_с=157 1/с;
• номинальная мощность, Р_{ном.зам}=3 кВт;
• коэффициент полезного действия (КПД), η_{иом.зам}=0,82;
• коэффициент мощности, cosφ_{ном.зам}=0,83;
• коэффициент загрузки K_{загр.зам}=0,4;

«

• сопротивление намагничивания, х _{µ.ном.зам}=72,5 Ом.

Данные предлагаемого двигателя:

• синхронная частота вращения, N_c =1500 об/мин;
• угловая скорость вращения, ω_с=157 1/с;
• номинальная мощность, Р_{ном.предл}=2,2 кВт;
• коэффициент полезного действия (КПД),η _{иом. предл}=0,8;
• коэффициент мощности, cosφ_{ном.предл}=0,83;
• коэффициент загрузки K_{загр.предл}=0,545;
• сопротивление намагничивания, х _{µ.ном. предл}=92 Ом.