Электрооборудование токарного станка

 

 

I Вариант

 

Для двухтрансформаторной подстанции определим расчетную мощность для трансформатора ТМН-2500

 

                                               (2.15)

 

=0,7∙ 4113=2879,1

 

Устанавливаем два трансформатора на 2500 кВА

Определяем число подстанций:

 

N=Sрасч/Sн.тр.                                                   (2.16)

 

N=2879,1/2500=1   (N=1)

 

Коэффициент загрузки в нормальном режиме

 

                                                           (2.17)

 

=4113/2∙2500=0,8

 

Коэффициент загрузки в аварийном режиме:

 

                                              (2.18)

 

=3138/1,41

Следовательно мощность сверх из числа нагрузки III категории в течение 1,5 часов при аварии необходимо вывести.

 

                                   (2.19)

 

                                                (2.20)

 

 = 0,75∙1,4∙2500=2625 кВА

 

 

 

Потери в трансформаторе

 

                                         (2.21)

 

=4,6+0,8²∙23,5 = 28,74

 

                       (2.22)

 

 кВА

 

Приведенные потери

 

∆Р' = ∆Р + Q                                              (2.23)

 

Где - коэффициент эквивалентных потерь

 

∆Р' = 28,74+0,08∙ 3250= 288,74

 

Для двух трансформаторов

 

                                                      (2.24)

 

= 2∙ 288,74= 577,48 кВт

 

Стоимость потерь

 

где = 14,6 тенге за 1 кВт ∙

τ= f(), τ = 3500 час

- зависит от характера  производства

 

 

= Суд.∙                                                 (2.25)

 

= 14,6∙ 3500∙ 577,48 =29509228

 

II – вариант

 

Принимаем к установке два трансформатора по 4000 кВт

Определяем число подстанций

 

 

 

  = 0,7 ∙4113=2879,1

 

Определяем число подстанций:

 

N=Sрасч/Sн.тр

 

N=2879,1/4000=0,7=1   (N=1)

 

Коэффициент загрузки в нормальном режиме.

 

 

 

=4113/2∙4000=0,5

 

Коэффициент загрузки в аварийном режиме:

 

 

 

=3138/1,4∙ 1∙ 4000=0,56

 

Следовательно так как >, отключать нагрузку не требуется

 

Потери в трансформаторе

 

 

 

=6,4+35,50,5² = 15,3

 

 

 

 кВА

 

Приведенные потери

∆Р' = ∆Р + Q

 

∆Р' = 15,3+0,08∙ 156= 27,78

 

Для двух трансформаторов

 

 

 

= 2∙ 27,78= 55,56 кВт

 

Стоимость потерь

= Суд.∙

 

= 14,6 ∙ 3500 ∙ 55,56 = 2839116

 

Таблица 2.3 Экономическое сравнения вариантов трансформаторов

 

Наименования затрат	I – вариант 2x630 кВ. А	II – вариант 2х1000 кВ. А
Капитальные затраты	2x2500 тг.	2х4000
С2 = 0,15 *К	750	1140
Стоимость потерь (Сп)	29509	2839
Амортизационные отчисления Са= 0,05*К	250	380
Годовые затраты Зг=0,15 *К +Сп +Са	30509	4359

 

 

Окончательно выбираем I вариант с установкой трансформаторов

 

ТМ –630/35кВ

 

2.3 Расчет токов короткого  замыкания

 

Расчет проведем от источника неограниченной мощности в относительных единицах.

 

 

 

 Sc= ∞ Sc= ∞; хс =0

 110 кВ

ЛЭП –110 кВ

L1=132 км X1

 ЦРП Х01 = 0,4 Ом/км

 110 кВ 

ТДН- 25000/110/6

Т1                      UK=10,5 % X2

 Рк.з .= 120

6 кВ K-1 K-1

 L2= 0,9 км

Х02= 0,08 Ом/км X3

6 кВ К - 2  K-2

 

 ТМ-630/35/0,4

Т2                  UK%= 5,5  X4

                          Pк.з. = 7,6

 0,4 кВ         К- 3  K-3

 

Рисунок 2.1 Расчетная схема

Рисунок 2.2 Схема замещения

 

 

сопротивление воздушной линии ЛЭП- 110 кВ до ТП

- сопротивления трансформатора ТДН- 25000

- сопротивление кабельной линии

- сопротивления трансформатора ТМ-630

Данные для расчета: = 132 км; = 0,9 км; ; 120 кВт ; ; = 630 кВА; = 7,6; = 5,5%; = 0,4 Ом/км; = 0,08 Ом/км.

Задаемся базисными значениями

= 100 МВА; = 35 кВ; = 6 кВ; Uб3=0,4 кВ

 

Определяем базисные токи

 

        (2.17)

 

        (2.18)

 

                                                          (2.19)

 

= 5,5 кА

= 9,2 кА

Определим параметры расчетной схемы

                  (2.26)

= 0,75

                                                (2.27)

 

= 0,314

 

        (2.28)

068

 

                                                (2.29)

 

,0,4

 

                                                  

Ток короткого замыкания в точке К-1

 

Iк.з.=I"=I∞ =                                         (2.31)

 

Iк.з. =I"=I∞ = = 11,32 кА

 

Мощность короткого замыкания в точке К-1

        (2.32)

 = 117,6 МВА

 

Ударный ток в точке К-1

 

= ∙                      (2.33)

 

Куд=1,8

= 1,8 ∙

Точка К-2

Результирующие сопротивления до точки К-2

 

х*б3=0,2

храсч*2= храсч*2+х*б3                                           (2.34)

 

храсч*2= 0,85+0,2=1,05

 

Ток короткого замыкания в точке К-2

 

Iк.з.=I"=I∞ =                                         (2.35)

 

Iк.з. =I"=I∞ = = 9,17 кА

 

Мощность короткого замыкания в точке К-2

        (2.36)

 = 95,23 МВА

Ударный ток в точке К-2

= ∙                      (2.37)

 

Куд=1,8

= 1,8 ∙

Точка К-3

Результирующие сопротивления до точки К-3

х*б4=8,73

храсч*3= храсч*3+х*б4                                           (2.38)

 

храсч*3= 1,05+8,73=9,78

 

Ток короткого замыкания в точке К-3

 

Iк.з.=I"=I∞ =                                        (2.39)

 

Iк.з. =I"=I∞ = = 14,77 кА

 

Мощность короткого замыкания в точке К-3

        (2.40)

 = 10,22 МВА

Ударный ток в точке К-3

= ∙                     (2.41)

 

Куд=1,8

 

= 1,8 ∙

 

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.4

Таблица 2.4 Сводная таблица токов короткого замыкания

 

Место короткого замыкания	кА	кА	кА	МВА	МВА
К – 1	11,32	11,32	28,73	117,6	117,6
К – 2	9,17	9,17	23,28	95,23	95,23
К – 3	14,77	14,77	37,48	10,22	10,22

 

 

2.4 Расчет питающей и распределительной

сети

 

Питающая сеть от районной подстанции до проектирующей подстанции

L = 0,9 км; = 0,89 Ом/км; = 0,076 Ом/км.

Ввод питающей сети на ТП Депо выполнен на напряжении 6 кВ. В зависимости от типа линии и класса напряжения сечение проводников питающей сети .

Определяем ток первичной обмотки трансформатора.

 

                  (2.42)

 

= 60,6 А

 

 по нагреву расчетным  током, при отключении одной из  линий с учетом допустимой 30% -ной  перегрузки

 

                                          (2.43)

 

где 140% допустимая перегрузка трансформатора = 0,9 – коэффициент поправки, зависит от числа совместно прокладываемых кабелей.

 

 

 

= 72,5 А

 

Принимаем кабель ААШВ (3×35); = 90 А

 

б) термически устойчивое сечение

 

                  (2.44)

 

= 12 – для Al кабелей на 6-10 кВ

 

                  (2.45)

 

где  =∙0,005 – учитывается, если

 

0,5 + 0,005∙1 = 0,5005 с

 

= f (); ;  = 1

Расчетное время

                  (2.46)

 

= 0,5 + 0,1 +0,02 = 0,62< 1

 

= 1,2∙9,17∙

 

ближайшее меньшее 70

 

в) проверим кабель по потери напряжения

 

                  (2.47)

 

где  = 0,83, ,

r0=0,446 Ом/км, х0= 0,08 Ом /км

 

 

 

что составляет

                  (2.48)

 

 

 

 

 

, условие выполняется.

 

Распределительную сеть рассчитываем от шин трансформаторной подстанции до –СП-12, где нагрузка 170 кВт .

Определим расчетный ток

 

                           (2.49)

 

 

 

Выбираем два параллельных кабеля 2АВВБГ(3х95+50). Iдоп=2х170А=340А

Определяем целесообразное сечение

 

                                                          (2.50)

 

где =1,7 А/мм2

= 144,7 мм2

 

Так как сечения двух кабелей 2х95=190 мм2, то выбранная сечения проходит по экономической плотности тока

 

Проверим кабель по потере напряжения

 

 

 

       (2.51)

 

= 1,06 В

 

что составляет

 

= 0,26 %

 

> 0,26 %           условие выполняется

 

2.5 Расчет и выбор высоковольтного

оборудования

 

Масляной выключатель выбирается по номинальным параметрам и проверяется на термическую и динамическую устойчивость и отключающую способность. Расчет проведем табличным методом.

 

Таблица 2.5

 

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные ВМПЭ – 10-630-31,5 У3
	6 кВ	10 кВ
	60,6 А	630 А
	23,27 кА	80 кА
	9,17 кА	31,5 кА
	95,23 МВА	350 МВА
	к	4 к

 

 

Масляный выключатель проходит по всем параметрам

Трансформатор тока выбирается по номинальному току и напряжению и проверяется на термическую и динамическую устойчивость и вторичную нагрузку.

 

 

Таблица 2.6 - Таблица приборов

 

Наименование прибора	Фаза В*А	Фаза В*А
Амперметр Э42700	0,2	0,2
Счетчик активный СЕ 302-S33	2,5	2,5
Счетчик реактивный СЕ 302-S33	2,5	2,5
Всего	5,2	5,2

 

 

Нагрузка приборов длиной 10 м и сечением 2,5

 

                                                           (2.52)

 

= 3,13 В*А

 

Фактическая мощность наиболее нагруженной фазы

 

                                                    (2.53)

 

 

 

Таблица 2.7

 

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные ТПЛ – 10 У3 75/5
	6 кВ	10 кВ
	60,6 А	75 А
	23,28 кА	250 ∙  = 26,43 кА
	к	к
	8,33 кА	10 В*А

 

 

Трансформатор напряжения выбирается по конструкции, напряжению и вторичной нагрузке.

 

 

 

Таблица 2.8 Таблица приборов

 

Наименование прибора	S В*А	Количество шт.
Вольтметр B3401	2	2
Счетчик активный СЕ 302-S33	9	2
Счетчик реактивный СЕ 302-S33	9	2
Итого	20

 

 

Фактическая мощность

 

                                                     (2.54)

 

Таблица 2.8- Таблица выбора трансформатора напряжений.

 

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные НТМИ – 6 66У3
	6 кВ	6 кВ
по конструкции	-	НТМИ – 6-66У3
	20 В*А	33,3 В*А

 

 

Трансформатор напряжения проходит по всем параметрам. Шины выбираются по условию:

 

Выбираем шины 6 кВ типа АТ (40×4) Iдоп =480 A, сечение 40Х4=160 ММ2

 

                                                        (2.55)