Определение полных мощностей на вводе каждого потребителя

 

 

ТП№5

Таблица 8.5

Линия	Расчетный участок	Длина участка, м	Нагрузка, кВА	Марка провода
1	2	3	4	5
Л1	1 – 2	70	89,6	СИП4×50  2С
	2 – 3	30	83,2	СИП4×50  2С
	3 – 4	30	64	СИП4×35  2С
	4 – 5	30	51,2	СИП4×35 2С
	5 – 6	30	38,4	СИП4×25  2С
	2	3	4	5
	6 – 7	30	25,6	СИП4×16  2С
	7 – 8	30	12,8	СИП-1 4×10
Л2		70	76,8	СИП4×50  2С
		30	70,4	СИП4×50  2С
		30	57,6	СИП4×35 2С
		30	44,8	СИП4×25  2С
		30	32	СИП4×16  2С
		30	25,6	СИП4×16  2С
		30	12,8	СИП-1 4×10
Л3		70	52,3	СИП4×35  2С
		30	36,1	СИП4×25  2С
		30	33,1	СИП4×25  2С
		30	13,9	СИП4×16  2С
		30	6,4	СИП-1 4×10

 

 

7. Расчет сети 10 кВ.

Выбор проводов воздушных  линий ВЛ 10 кВ производится аналогично выбору проводов ВЛ 0,4 кВ.

Результаты выбора сводим в таблицу 9.1

 

 

Таблица 9.1

Линия 10кВ	№ ТП	Длина участков	Нагрузка кВА	Марка проводов
Л1	№1	0,8	100	3АС-35
	№2	0,781	400	3АС-95
	№3	0,09	250	3АС-50
	№4	0,450	160	3АС-50
	№5	1,2	400	3АС-95

8. Проверка ВЛ 0,4 кВ по условию пуска электродвигателя

 

Произведем проверку ВЛ 0,38 кВ по условию пуска электродвигателя. При пуске данного двигателя  напряжение на его зажимах не должно снизиться долее чем на 30% от номинального напряжения линии, в то время, как  напряжение на остальных электроприемниках  не должно уменьшиться более чем  на 20% от номинального напряжения линии.

Потеря напряжения при  пуске электродвигателя определяется

 

   (8.1)

 

где: Z_тр⁽³⁾ – полное сопротивление трансформатора при коротком замыкании, Ом;

Z_л – полное сопротивление линии от ТП до электродвигателя, Ом;

Z_дв – полное сопротивление электродвигателя при коротком замыкании, Ом.

Полное сопротивление  линии:

    (8.2)

где: åZ_{уч i} – сумма полных сопротивлений участков сети, Ом;

 

    (8.3)

где: Z₀ и Х₀ – соответственно активное и индуктивное сопротивление участков линии, Ом.

Сопротивление электродвигателя  при коротком замыкании

 

   (8.4)

 

где: U_ф - фазное напряжение электродвигателя, В;

K_п – кратность пускового тока;

I_ф – фазный ток двигателя, А.

 

Фактическое отклонение напряжения на зажимах электродвигателя в период его пуска определятся следующим  образом:

  

где DU_л% - потери напряжения в предварительно загруженной линии при пуске электродвигателя;

DU_тр% - потери напряжения в трансформаторе при пуске электродвигателя с учетом загрузки трансформатора другими электроприемниками;

dU_надб% - надбавки трансформатора;

dU_откл% - отклонение напряжения на шинах первичного напряжения трансформатора от его номинального значения при 100% загрузке питающей линии (знак минус принимают при положительном отклонении).

Потери напряжения в линии, DU_л%, определяются по следующей формуле:

    

где DU_л.д.п.% - потери напряжения в линии до пуска электродвигателя, определяется по следующей формуле:

      z_л – полное сопротивление линии, питающей запускаемый АД, Ом;

      z_дв – полное сопротивление АД при пуске, т.е. при заторможенном роторе, Ом.

Значение DU_доп% определяется по следующей формуле:

  

где  I_max – максимальный расчетный ток в линии при пуске АД, А;

l – длина линии, км;

r₁, x₁ – соответственно активное и реактивное сопротивление линии длиной 1 км, Ом/м;

U_н – номинальное напряжение линии, U_н = 380В;

Значение z_л определяется следующим образом:

      

Значение z_дв определяется следующим образом:

      

где  I_н –номинальный ток АД, А;

k_i – кратность пускового тока ЭД.

Потеря напряжения в трансформаторе при пуске электродвигателя определяется следующим образом:

 

где U_к% - напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

S_т – полная номинальная мощность трансформатора, кВ^_.А;

k_iф – фактическая кратность пускового тока электродвигателя с учетом снижения напряжения ;

S_дв – полная номинальная мощность электродвигателя, кВ^_.А;

cosj_п.дв. – коэффициент мощности электродвигателя в начальный момент пуска;

S_н – полная суммарная мощность прочей нагрузки, кВ^_.А;

cosj_н – коэффициент мощности прочей нагрузки, примем 0.8.

Значения k_iф и cosj_п.дв. определяются по следующим формулам:

     

   

    

где  z_л.дв. – полное сопротивление линии вместе с двигателем во время пуска;h_дв, cosj_дв., m_п, s_дв – соответственно номинальные значения КПД, коэффициента мощности, кратности пускового момента, скольжения электродвигателя.

r_дв, x_дв – активное и реактивное сопротивление короткого замыкания электродвигателя;

r_л, x_л – активное и реактивное сопротивление линии.

В задании даются лишь параметры  трансформатора, линии, загрузка трансформатора. Остальные величины для уточненного  расчета следует вычислить При  этом cosj_п.дв. можно принять равным cosj_н.дв., коэффициент мощности прочей нагрузки – 0.8.

      

      

      

Принимаем:

   

Данные к расчету:

 Мощность трансформатора 100кВА, загрузка трансформатора –85%, линия Л2 длиной 0,2 км, мощность большего двигателя равна 55кВт. Двигатель типа 4А250M6У3

Синхронная частота вращения 1000 мин^-1

Технические данные электродвигателя сводим в таблицу 10.1.

Таблица 10.1

Тип
4А250M6У3	55	103	985	0,89	91,5	6,5	1,2	2,1	535,0

 

Подставляя числовые значения, рассчитываем:

 

- пусковой момент ЭД,

Расчет  :

r₁ =1,28 Ом/км,  x₁ = 0.319 Ом/км, l = 0.3км,

Без рассчитываемого электродвигателя S_р =80 – 67,5= 12,5кВА.

Расчет  :

.

Определяем фактическое отклонение напряжения:

.

- ориентировочное снижение напряжения, %,

где  - сопротивление трансформатора, Ом,

.

Проверим, выполняются ли условия  запуска ЭД:

,

Где  μ_т-кратность момента трогания (μ_т=М_т/М_Н)

        μ_МИН-кратность минимального момента электродвигателя.

 

9. Компенсация реактивной мощности на ТП

 

На шинах 0,4 кВ ТП 10/0,4 кВ расчетная  мощность компенсации определяется из выражения:

 

Q_{К ТП} £ Q_max          (9.1)

 

где: Q_max – максимальная реактивная нагрузка на шинах 0,4 кВ ТП 10/0,4 кВ, кВАр.

Принимаем три конденсаторные установки КС1-038-IIIY1 включенные параллельно мощностью по 20 кВАр.

Выбор компенсирующих устройств  в сетях 0,38 кВ и на ТП 10/0,4 кВ

 

Таблица 9.1

№ потребит.	Реакт. мощность компенсации		Мощн. конденсат.	Марка  конденсатора	Остаток неском. реакт. мощн., кВАр
	Qк д, кВАр	Qк в, кВАр
14	30,60	4,40	18	КС1-038-IIY3	12,60
15	30,60	8,80	18	КС1-038-IIY3	12,60
ТП	69,47	39,46	3х20	КС1-038-IIIY1	33,47

 

 

10. Расчет токов короткого замыкания

 

Расчет токов короткого  замыкания производится с целью  проверки защитной аппаратуры на термическую  и динамическую стойкость, а так  же чувствительность и селективность  действия. Расчет токов КЗ производится в именованных единицах.