Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Февраля 2013 в 22:17, курсовая работа
Работа промышленных электроприводов и других потребителей, как при проектировании, так и во время эксплуатации должна находиться в строгом соответствии, как с отдельными приемниками, так и с комплексом электроприводов, обеспечивающим работу сложных механизмов.
FЭК – экономическая площадь сечения провода; Iр – расчетная сила тока,А; jЭК – нормированное значение экономической плотности тока.
6. По
таблице стандартное сечение 16
7. Проверяем условие выбора, согласно ПУЭ
Iд ≥ Iр
60А >19,5А - условие выполняется
8. Записываем выбранную марку кабеля
СГ-10-3•16мм 2
Исходные данные:
Р0=11Вт/м2
Росв= Р0хS,
где Р0 – удельная плотность;
S – площадь помещения
2.1 РЭМ=449,15кВт; РЭО=21,4кВт
2.2 РЭО=0,7кВт
2.3 РЭМ=189,6кВт; РЭО=0,7кВт
2.4 РЭМ=76кВт; РЭО=0,7кВт
2.5 РЭМ=36кВт; РЭО=0,7кВт
2.6 РЭМ=31кВт; РЭО=0,7кВт
2.7 РЭО=0,7кВт
2.8 РЭО=0,7кВт
2.9 РЭО=0,3кВт
где РР – активная мощность помещения;
РЭМ – силовая нагрузка; РЭО – осветительная нагрузка
где Р – активная мощность электроприемников помещения, кВт,
S – площадь помещения, см2
4.1 S1=1947,5х104см2
4.2 S2=63,25х104см2
4.3 S3=63,25х104см2
4.4 S4=63,25х104см2
4.5 S5=63,25х104см2
4.6 S6=63,25х104см2
4.7 S7=63,25х104см2
4.8 S8=63,25х104см2
4.9 S9=30,25х104см2
где Р – расчетная максимальна нагрузка, кВт;
m – масштаб определения площади круга, см2
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
где S – полная расчетная мощность,
Х и У – абсцисса ординат и абсцисса точек приложения
х - РЭО
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
Исходя из категории надежности и выбранной схемой электроснабжения по справочнику [4] выбираем трансформатор из условия:
Принимаем два трансформатора ТСЗ – 250/10/0.4 со стандартной мощностью Sт = 250 кВА.
Паспортные данные трансформатора:
Uвн = 10 кВ;
Uнн = 0,4 кВ;
Рхх = 1000Вт;
Ркз = 3800Вт;
Uк = 5,5 %;
Iкз = 3,5 %.
Коэффициент загрузки трансформатора:
Кз = Sнн /SТ = 180,7 / 250 = 0,72
Рисунок 4– Расчетная схема(а) и схема замещения(б) и упрощенная схема (в) для расчета токов КЗ.
Решение:
1) Составляем схему замещения (Рисунок 5-б), и нумеруем точки КЗ в соответствии с расчетной схемой. Расчет токов КЗ производим в трех точках – К1, К2 и К3.
2) Вычисляем сопротивления элементов :
Для системы:
=Xc+Xкл=0,86+0,1425=1,0025Ом
=rкл=2,925Ом,
где Xc ,Xкл , rкл – сопротивление системы и активное и реактивное сопротивление кабельной линии из предыдущего раздела.
Приводим сопротивления к стороне низкого напряжения:
Для трансформатора сопротивления находим по таблице 1.9.1 [1] для мощности 630 кВА:
RТ = 9,4 мОм; ХТ = 27,2 мОм; .
Для автоматов в соответствии
с номинальным током
R1SF = 0,15 мОм; Х1SF = 0,17 мОм; Rn1SF = 0,4мОм;
RSF1 = 0,7 мОм; ХSF1 = 0,7 мОм; RnSF1 = 0,7 мОм;
RSF = 0,7 мОм; ХSF = 0,7 мОм; RnSF = 0,7 мОм.
Для кабельных линий в зависимости от сечения и материала жилы, а также от вида изоляции удельные сопротивления находим по таблице 1.9.5 [1].
Для КЛ1: x0 = 0,085 мОм/м; r0 = 0,625 мОм/м;
Rкл1 = r0*Lкл1 = *0,625*36 = 22,5 мОм;
Хкл1 = х0*Lкл1 = 0,085*36 = 3,06 мОм;
Для КЛ2: x0 = 0,082 мОм/м; r0 = 0,447 мОм/м;
Rкл2 = r0*Lкл2 = 0,447*12= 4,44 мОм;
Хкл2 = х0*Lкл2 = 0,082*12 = 0,984 мОм;
Для ступеней распределения (ШНН и РП-6) сопротивления определяем по таблице 1.9.4 [1]:
Rc2 = 15 мОм; Rc3= 20 мОм.
3) Упрощаем схему замещения (см. Рисунок 6):
Rэ1 = Rc1 + RT + R1SF + Rn1SF + Rc2 = 4,68+9,4+0,15+0,4+15 = 29,63 мОм;
Хэ1 = Хс1 + Хт + Х1SF = 1,604 + 27,2 + 0,17 = 28,97 мОм;
Rэ2 = RSF1 + RnSF1 + Rкл1 + Rс3 = 0,7 + 0,7 + 22,5 + 20 = 43,9 мОм;
Хэ2 = ХSF1 + Хкл1 = 0,7 + 3,06 =3,76 мОм;
Rэ3 = RSF + RnSF + Rкл2 = 0,7 + 0,7 + 4,44 = 5,84 мОм;
Хэ3 = XSF + Хкл2 = 0,7 + 0,984 = 1,684 мОм.
4) Вычисляем сопротивления до каждой точки КЗ:
Rk1 = Rэ1 = 29,63 мОм; Хк1 = Хэ1 = 28,97 мОм;
отсюда мОм;
Rk2 = Rэ1 + Rэ2 = 29,63 + 43,9 = 73,53 мОм;
Хк2 = Хэ1 + Хэ2 = 28,97 + 3,76 = 32,73 мОм;
мОм
Rk3 = Rк2 + Rэ3 = 73,53 + 5,84 = 79,37 мОм;
Хк3 = Хк2 + Хэ3 = 32,73 + 1,684 = 34,414 мОм;
мОм;
Определяем отношения
активного и реактивного
; ; .
5) Исходя из найденных отношений по зависимости [1] определяем ударные коэффициенты (Ку) и коэффициенты действующего значения ударного тока (q):
Ку1 = 1; ;
Ку2 = 1; q2 = 1;
Ку3 = 1; q3 = 1;
6) Вычисляем токи трехфазного КЗ:
Мгновенное и действующее значения ударного тока:
;
;
;
7) Составляем схему замещения для расчета токов однофазного КЗ и определяем сопротивления (Рисунок 5).
Рисунок 5 – Схема замещения для расчета однофазных токов КЗ.
Для кабельных линий
Хпкл1 = х0п*Lкл1 = 0,15*36 = 5,4 мОм;
где х0п = 0,15 мОм/м – сопротивление петли «Фаза-нуль» для кабельных линий до 1кВ;
Rпкл1 = 2r0*Lкл1 = 2*0,625*36 = 45 мОм;
Хпкл2 = х0п*Lкл2 = 0,15*12 = 1,8 мОм;
Rпкл2 = 2r0*Lкл2 = 2*0,447*12 = 10,73 мОм;
Zп1 = Rc1 = 15 мОм;
Rп2 = Rc1 + Rc2 + Rпкл1 = 15 + 20 + 45 = 80 мОм;
Хп2 = Хпкл1 = 5,4 мОм;
мОм;
Rп3 = Rп2 + Rпкл2 = 80 + 10,73 = 90,73 мОм;
Хп3 = Хп2 + Хпкл2 = 5,4 + 1,8 = 7,2 МОм;
мОм;
8) Вычисляем токи однофазного КЗ:
Результаты расчетов токов КЗ заносим в Таблицу 5.
Таблица 6 – Сводная ведомость токов КЗ
Точка КЗ |
Rk мОм |
Xk мОм |
Zk мОм |
Rk/Xk |
Ky |
q |
iy кА |
кА |
Zп мОм |
кА | |
К1 |
29,63 |
28,97 |
41,4 |
1,022 |
1 |
1 |
5,58 |
7,89 |
5,58 |
15 |
1,93 |
К2 |
73,53 |
32,73 |
77,23 |
2,24 |
1 |
1 |
2,84 |
4,01 |
2,84 |
80,2 |
1,19 |
К3 |
79,37 |
34,414 |
86,5 |
2,306 |
1 |
1 |
2,54 |
3,59 |
2,54 |
91 |
Проверке подлежат аппараты защиты, т.е автоматические выключатели. В данном случае проверяем автоматы 1SF и SF4 SF на Рисунке 4. Согласно условиям по токам КЗ аппараты защиты проверяются [1]:
1) на надежность срабатывания:
1SF: 1,93 > 3*0,4 кА;
SF4: 1,19 > 3*0,16кА;
SF: 1,8 > 3*0,16 кА;
где - однофазные токи КЗ, взятые из таблицы 6;
- номинальные токи расцепителей автоматов, берутся из 6 раздела
курсового проекта. Согласно условиям надежность срабатывания
автоматов обеспечена;
2) на отключающую способность:
1SF: 30 > 1,41*5,58 кА;
SF4: 12.5 > 1,41*2,84 кА;
SF: 15 > 1,41*2,54 кА;
где - номинальный ток отключения автомата, берем из раздела 6.1;
- 3-хфазный ток КЗ в установившемся режиме (Таблица 6).
Таким образом, автоматы проходят по условию надежности срабатывания и по отключающей способности при токах КЗ в месте установки автомата.
3) на отстройку от пусковых токов:
SF4:
(для РУ);
SF:
(для электродвигателя);
где - ток установки автомата в зоне КЗ, определяется как - для РУ и - для двигателя, т.к. могут быть броски тока, обусловленные пуском двигателя;
- пусковой ток двигателя, определяется как где Iн.д – номинальный ток двигателя (в данном случае продольно-фрезерного станка);
- пиковый ток, в данном случае максимальный расчетный ток в РП-3.
Согласно условиям (9.2.1) и (9.2.2):
SF4: 1,25*160>0,1295 кА ;
SF: 10*160 >0,706 кА;
т.е. автоматы выдерживают пусковые токи.
Согласно условиям проводники проверяются:
На термическую стойкость:
КЛ (ШНН-РП3): ; 2×50>58.4 мм2
,
-где - термический коэффициент, принимается:
=11 - для алюминия,
=6 – для меди;
- установившийся 3-х фазный ток КЗ в точке К2;
tпр- приведенное время действия тока КЗ, с (таблица 1.10.3)
КЛ (РП3-продольно-фрезерный станок): ; 70>19,87 мм2
,
По термической стойкости кабельные линии удовлетворяют;
На соответствие выбранному аппарату защиты: