КП 2022 - вбивать свой расчет сюда. 1 Расчет электрических нагрузок

• Название: 1 Расчет электрических нагрузок
• Дата: 04.06.2022
• Размер: 403.98 Kb.
• Имя файла: КП 2022 - вбивать свой расчет сюда.docx
• Тип: Реферат; #568793
• страница: 2 из 4

где I_д – длительно допустимый ток, принятой марки проводника при нормальных условиях прокладки, А (справочные данные);

I_р – расчетный или длительный рабочий ток, А;

К₁ – поправочный температурный коэффициент, учитывающий отклонение температуры окружающей среды от нормальной (справочные данные);

К₂ – поправочный коэффициент, учитывающий число параллельно проложенных кабелей и проводов в пучке (справочные данные);

К₃ – коэффициент защиты, определяется в зависимости от принятого вида защиты (автоматический выключатель или предохранитель) и условий прокладки проводников (тип помещения) (справочные данные);

I_з – ток срабатывания защитного аппарата, А;

I_з = I_н.вст – при защите предохранителем;

I_з = I_н.расц – при защите автоматическим выключателем.

За нормальную температуру окружающей среды принята:

1) температура воздуха: + 25⁰ С – прокладка проводов в трубах или кабеля на лотках и в помещении;

2) температура земли: + 15⁰ С – прокладка проводов и кабеля в полу или кабеля в земле.

Для цеха РМЦ принимается фактическая температура воздуха +20⁰ С, тогда К₁ = 1,06 для выбора провода, К₁ = 1,04 для выбора кабеля.

Т.к. температура воздуха +20⁰ С и тип помещения «нормальный», то провода и кабели прокладываются не в земле, а в воздухе (значит в помещении, в трубах). При одном пучке кабелей для питания электроприемников принимается К₂ = 1.

Учитывая, что помещение «нормальное», т.е. невзрыво- и непожароопасное, а в качестве защитного аппарата установлены автоматические выключатели, то принимается К₃ = 1.

Выбор провода для токарно-винторезного станка в ПР-1.
А
А
Выбирается провод медный сечением ** мм² с допустимым током І_д = ** А. Проверяются условия выбора
1) ** А > ** А
2) ** А > ** А
Выбранное сечение провода удовлетворяет обоим условиям, окончательно принимается 4ПВ (1 × **).

Защитным аппаратом ПР-1 является автоматический выключатель.

Определяется расчетный ток для группы электроприемников ПР-1
I_р = ∑ I_н = * + * = * А
Определяется пиковый ток по формуле (6.9)
I_пик = *+ (*- 1) ∙ * = * А
Выбирается автоматический выключатель типа *** с номинальным током I_{н а}= *** А и номинальным током расцепителя I_{н расц}= *** А.

Проверяются условия выбора
1) * А > * А
2) * А > * А
3) I_{н отс} = *∙*= * А > К_р I_пик = *·* = * А
Условия выбора выполняются.

Выбирается кабельная линия для питания ПР-1.


Выбирается кабель марки СБ напряжением до 1 кВ, четырёхжильный, с I_д = *** А, сечением ***мм². Проверяются условия выбора
1) ** А > ** А
2) ** А > ** А

Выбранное сечение кабеля удовлетворяет обоим условиям, окончательно принимается СБ (3 × ** +1×**).

Все результаты расчетов сводятся в таблицу 6.1.

7 Проверка условий срабатывания защитного аппарата при однофазном замыкании в сетях до 1000 В с глухим заземлением нейтрали
В электрических сетях напряжением до 1000 В с глухим заземлением нейтрали должно быть обеспечено надёжное отключение защитным аппаратом однофазного короткого замыкания. Это диктуется правилами техники безопасности.

Расчётными точками для определения однофазного короткого замыкания являются наиболее удалённые точки от сети с наименьшим значением тока короткого замыкания.

Величина однофазного тока короткого замыкания определяется по формуле

(7.1)
где U_ф – фазное напряжение сети U_ф = 220 В;

Z_т – полное сопротивление трансформатора при замыкании на землю, Ом;

Z_п – полное сопротивление петли фаза-нуль до наиболее удалённой точки сети, Ом.
Расчетные значения полных сопротивлений понижающих трансформаторов при однофазных замыканиях на стороне 400/230В приведены в справочных материалах.

По справочным данным для трансформатора ТМ-400/10 – Z_т = 0,065 Ом.

Полное сопротивление проводов и кабелей петли фаза-нуль до наиболее удалённой точки сети определяется по формуле
Z_п= Z_пПР ∙ l_ПР + Z_пЭП ∙ l_ЭП (7.2)
где Z_пПР - полное сопротивление петли фазного и нулевого кабеля от КТП до ПР, Ом;

l_ПР – длина кабеля от КТП до ПР, км

Z_пЭП – полное сопротивление петли фазного и нулевого кабеля (провода) от ПР до наиболее удалённого электроприемника

l_ЭП – длина кабеля от ПР до наиболее удалённого электроприемника, км.

Значение полных сопротивлений петель для проводов и жил кабелей из цветных металлов на 1 км линии определяется по справочным материалам.

Надёжное отключение защитной аппаратуры однофазного короткого замыкания будет обеспечено при условии выполнения соотношения
К_з∙I_з ≤ I_к⁽¹⁾ (7.3)
где К_з- допустимая кратность минимального тока короткого замыкания по отношению к номинальному току максимального расцепителя автомата, I_з.

I_з – ток защитного аппарата (I_н.расц при выборе АВ), А.

Допустимая кратность тока короткого замыкания по отношению:

- к току уставки срабатывания автомата, имеющего магнитный расцепитель (отсечка) находится из соотношения

К_з=1,1∙К_р (7.4)
где K_р = 1,4 – для АВ типа АЕ;

K_р = 1,25 – для АВ других типов.
Определяется сопротивление петли "фаза-нуль" для удаленной точки К⁽¹⁾.

Наиболее удаленной точкой сети (электроприемником) является _________________станок, запитанный от ПР___.

Согласно таблицы 6.1 защитным аппаратом ПР___ является автоматический выключатель с магнитным расцепителем типа *** с I_н.расц=***А. Питание ПР___ осуществляется кабельной линией, длиной l_ПР - 0,02 км, марки АВВГ (3×25 + 1×10), следовательно по справочным данным, полное сопротивление петли «фаза – нуль» кабеля от КТП до ПР___, Z_пПР = 4,44 Ом/км.

Согласно таблицы 6.1 защитным аппаратом _________________станка является автоматический выключатель с магнитным расцепителем типа *** с I_н.расц=***А. Питание _________________станка осуществляется проводом, длиной l_ЭП - 0,011 км, марки 4АПВ (1×4), следовательно по справочным данным, полное сопротивление петли «фаза – нуль» провода от ПР___ до _________________станка Z_пЭП = 9,3 Ом/км.

Тогда полное сопротивление проводов и кабелей петли «фаза-нуль» до наиболее удалённой точки сети определяется
Z_п= 4,44 ∙ 0,02 + 9,3 ∙ 0,011 = 0,1911 Ом
Величина однофазного тока короткого замыкания
А
Проверяется выполнение условия (6.17).

Для ПР______
1,1∙1,25·50 = 68,75 А < 859 А
Условия срабатывания автоматического выключателя типа **** для кабеля марки АВВГ (3×25 + 1×10) выполняются.

Для _________________станка
1,1∙1,4·16 = 24,64 А < 859 А
Условия срабатывания автоматического выключателя типа **** для провода марки 4АПВ (1×4) выполняются.

8 Расчет токов короткого замыкания
8.1 Расчет токов короткого замыкания напряжением выше 1000В
Короткие замыкания являются одним из аварийных режимов работы электроустановок, сопровождающиеся резким увеличением тока, поэтому электрооборудование должно быть устойчивым к токам короткого замыкания и выбираться с учетом величин этих токов.

Расчет токов короткого замыкания в сетях выше 1000 В производится в относительных единицах. Составляется расчетная схема (рисунок 8.1) и схема замещения (рисунок 8.2).


S_c = *** МВА

х_о.с = ***



ℓ = ** км

** кВ К1 x₀ = 0,4 Ом/км

S_н1 = S_н2 =** МВА

u_к = *** %



** кВ К2


Рисунок 8.1 - Расчетная схема



х_с=*** о.е.



х_вл=***о.е

** кВ К1


х_тр=*** о.е.

** кВ К2
Рисунок 8.2 - Схема замещения
Для определения токов короткого замыкания принимаются базисные условия
1) S_б = 100 МВА,

2) U_б = 1,05·U_H (8.1)
U_б1 = 1,05·U_H1 = 1,05 · ** = ** кВ
U_б2 = 1,05·U_H2 = 1,05·** = ** кВ
3) (8.2)
кА
кА
Определяются базисные сопротивления элементов схемы

а) для системы
(8.3)
о. е.
б) для воздушной линии
, (8.4)
где х₀ – удельное индуктивное сопротивление, для ВЛ х₀ = 0,4 Ом/км.
о. е.
в) для трансформаторов
, (8.5)

о. е.
Определяется результирующее сопротивление для точки К1
х_рез1 = х_с + х_вл (8.6)
х_рез1 = * +* = * о. е.
Определяются ток короткого замыкания в точке К1.

При питании от системы неограниченной мощности действующее значение установившегося трехфазного тока короткого замыкания I_, кА, равно начальному сверхпереходному току I'' и току через 0,2 с I_0,2,
(8.7)
кА
Мгновенное значение ударного тока трехфазного короткого замыкания i_у, кА, определяется по формуле
i_у =  k_у  I_к, (8.8)
где k_у  ударный коэффициент, k_у = 1,8.
i_ук1 =  1,8 * = * кА
Мощность короткого замыкания S_0,2, МВА, определяется по формуле
S_0,2 =  U_б I_0,2 (8.9)
S_{0,2 1} =  * * = * МВА
Расчет для точки К-2 проводится аналогично.
х_рез2 = х_рез1 + х_т
х_рез2 = *+ *= * о. е.
Определяется ток короткого замыкания в точке К-2
(8.10)

кА
i_у2 = ∙ 1,8 ∙ * = * кА
S_{0,2 2} =  * * = * МВА
Данные расчета сводятся в таблицу 8.1.
Таблица 8.1 - Токи и мощности коротких замыканий

Расчетная точка	Uн, кВ	хрез, о.е.	Iк, кА	iу, кА	S0,2, МВА
К1
К2

8.2 Расчет токов короткого замыкания напряжением до 1000 В
Производится в именованных единицах. Определяется ток короткого замыкания на шинах 0,4 кВ в КТП.

Составляется расчетная схема (рисунок 8.3) и схема замещения (рисунок 8.4).
К2

** кВ S_к2=*** МВА


S_н=*** кВА


АВ


ТТ



К3

** В
Рисунок 8.3 - Расчетная схема




К2




х_с= ** мОм
х_тр= ** мОм
r_тр= ** мОм
x_а= ** мОм

r_а= ** мОм
r_ка= ** мОм
x_тт= ** мОм
r_тт= ** мОм
x_ш= ** мОм
r_ш= ** мОм

К3
Рисунок 8.4 - Схема замещения
Определяются сопротивление элементов схемы.

Для системы

(8.11)

где = 400 В.
мОм
Сопротивления силового трансформатора (r_т, х_т), автоматического выключателя (r_а, х_а, r_к.а), трансформатора тока (r_тт, х_тт) определяются по таблицам из справочников.

Сопротивления трансформатора ТМ-**/10: r_т = **; х_т = **.

Ток на низшем напряжении составляет I_р. = ****А (таблица 1.1, с учетом освещения).

Если расчетный ток превышает 600 А, то сопротивления автоматического выключателя и трансформатора тока равны 0.

Если расчетный ток менее 600 А, то по справочным данным выбираются автоматический выключатель и трансформатор тока, а также их активные и индуктивные сопротивления.

- автоматический выключатель с номинальным током I_н= А с сопротивлениями r_а =мОм, r_к.а=мОм, х_а =мОм

- трансформатор тока ТТ- /5 с сопротивлениями r_тт = мОм; х_тт = мОм.

Принимаются сборные шины сечением × мм с допустимой нагрузкой I_доп = А с r₀ = мОм/км; х₀ = мОм/км.

Сопротивления сборных шин
(8.12)
(8.13)
где r₀, х₀ – удельные активное и реактивное сопротивления сборных шин, определяется по таблице из справочников, Ом/км;

l – длина шины, м.
мОм
мОм
Схема замещения упрощается относительно точки короткого замыкания (рисунок 8.5).

Рисунок 8.5 - Упрощенная схема замещения
Определяются результирующие сопротивления
r_рез = r_т + r_а + r_к.а + r_тт + r_ш (8.14)
х_рез = х_с + х_т + х_а + х_тт + х_ш. (8.15)

(8.16)
r_рез = * + * + * + * + *= * мОм
х_рез = * + * + * + *+* = * мОм
мОм
Ток короткого замыкания I_кз, кА
(8.17)
кА
Мгновенное значение ударного тока трехфазного короткого замыкания i_у, кА, определяется по формуле
i_у3 = k_уI_кз, (7.18)
где k_у3  ударный коэффициент, на низкой стороне трансформатора, для ТМ***/10 k_у = *** (справочные данные).
i_у3 = ∙*∙* = * кА
Определяется мощность короткого замыкания
S_к3 = ∙ U_б3 ∙ І_к3 (8.19)
S_к3 = 1,73 ∙ * ∙ * = * кВА