1. Выбор асинхронного двигателя М1
 Скачать 192.76 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Омский государственный технический университет Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий" Домашнее задание по дисциплине: «Общая энергетика» Вариант - 14 Выполнил: ст. гр. Э-191 Кошелев В.О. Проверил: ст. пр. Шульга К.С. Омск 2021 По исходным данным произвести выбор следующего оборудования для системы электроснабжения предприятий (рис. 1.12): трансформатор Т1; выключатель Q1, трансформатор Т2, быстродействующий автоматический выключатель QF1, кабель W2. Исходные данные: U1 = 110 кВ; U2 = 6 кВ; U3 = 0,66 кВ; P1 = 315 кВт; P2 = 125 кВт; P3 = 500 кВт; P4 = 450 кВт; Pсн = 110 кВт; PМ1 = 800 кВт; Тmах = 3000ч; cosφ = 0,83. Материал жилы кабеля – медь. Место прокладки кабеля – в земле. Для выбора силового трансформатора Т1 необходимо учесть всю мощность, протекающую через него, поэтому необходимо произвести расчёт и выбор двигателя М1. 1. Выбор асинхронного двигателя М1 Выбор асинхронного двигателя М1 производится по номинальной мощности электродвигателя и по номинальному напряжению. Условия выбора: Uн.М1 ≥ U2; Рн.М1 ≥ РМ1, где Uн.М1 – номинальное напряжение двигателя М1 по паспорту; Рн.М1 – номинальная мощность на валу двигателя М1 по паспорту. Данные для выбора двигателей М1: РМ1 = 800 кВт; Uуст = U2 = 6 кВ. Выбираем асинхронный двигатель марки 1ВАО-560LA-4У2,5.
Рассчитаем активную мощность электродвигателя Рэл.М, потребляемую из сети: Рэл.М1 = Рн.М1/М1; Рэл.М1 = Рн.М1/М1 = 800/0,95 = 842,1 кВт. Рассчитаем полную мощность Sэл.М1 электродвигателя, потребляемую из сети: Sэл.М1 = Рэл.М1 / cosφМ1; S эл.М1 = Р эл.М1/cosφМ1 = 842,1/0,91 = 925,4 кВ∙А. Рассчитаем номинальный ток электродвигателя Iн.М1: Iн.М1 = Sэл.М1/(   ·Uн);Iн.М1 = Sэл.М1/( ·Uн) = 925,4/( · 6) = 89 А.2. Выбор трансформатора Т1 Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор: Sсум = SМ1 + [(P1 + P2 + P3 + P4 + Pсн)/cosφ]; Sсум = 925,4 + [(315 + 125 + 500 + 450 + 110)/0,83] = 2732,6 кВ∙А. По суммарной мощности Sсум = 2732,6 кВ∙А и по напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий:
Выбираем трансформатор марки ТМН-4000/110 У1. Данный трансформатор удовлетворяет условиям выбора. Максимальная мощность трансформатора с учётом перегрузки Sраб.mах = 1,5·Sн.тр, где Sн.тр – номинальная мощность трансформатора. Sраб.mах = 1,5·4000 = 6000 кВ∙А. Определим ток, протекающий по высокой и низкой обмоткам трансформатора, используя следующую формулу: I = S/( ·U).Максимальный ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора Т1: Iраб.mах(вн)Т1 = 6000/( ·110) = 31,5 А.Максимальный ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора Т1: Iраб.mах(нн)Т1 = 6000/(  ·6) = 577,4 А.3. Выбор выключателя Q1 Выбор выключателя Q1 производится по ранее найденному току рабочего максимального режима трансформатора Т1 на низкой стороне Iраб.mах(нн)Т1 и напряжению установки U2. Условия выбора: Uн  Uуст; Iн Iраб.mах(нн)Т1.Из справочника выбираем к установке элегазовый выключатель марки LF1.
Заданным параметрам удовлетворяет элегазовый выключатель марки LF1. 4. Выбор силового трансформатора Т3 Полная мощность, передаваемая через трансформатор потребителю в нормальном режиме: Sрасч.тр = Рнагр/соsφнагр = Р1/соsφнагр = 315/0,83 = 379,5 кВ∙А. По расчетной мощности трансформатора Sрасч.тр = 379,5 кВ∙А и напря-жениям установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий выбора:
Выбираем трансформатор марки ТМ-400/10 У1.
Максимальная мощность трансформатора с учетом перегрузки: Sраб.mах = 1,5·Sн.тр, где Sн.тр – номинальная мощность трансформатора. Sраб.mах = 1,5·400 = 600 кВ∙А. Таким образом, выбранный трансформатор удовлетворяет заданным условиям. Определим ток, протекающий по обмоткам трансформатора на высокой и низкой сторонах, используя следующую формулу: I = Sн.тр/( ·U).Номинальный рабочий ток, протекающий по высоковольтной обмотке трансформатора: Iн.тр = Sн.тр/( ·Uном) = 400/( ·6) = 38,5 А.Максимальный ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора Т3: Iраб.mах(вн)Т3 = Sн.тр/( ·Uвн) = 600/( ·6) = 57,7 А.Максимальный ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора: Iраб.mах(нн)Т3 = Sн.тр/( ·Uнн) = 600/( ·0,69) = 502 А.5. Выбор быстродействующего автоматического выключателя QF1 Выбор производится по максимальному току на низкой стороне трансформатора Т3: Iраб.mах = 1,5·Sтр/( ·U3) = 1,5∙400/( ·0.69) = 502 А.Выбор производится исходя из следующих положений: Uн Uуст, Iн Iрасч,где Uуст – линейное напряжение участка сети, на котором предусмотрена установка аппарата; Iрасч – расчетный максимальный ток продолжительного рабочего режима участка цепи, для которого предусмотрен электрический аппарат.
Условиям выбора соответствует автоматический выключатель марки ВА 57-39. 6. Выбор кабеля W2 Выбор кабеля производится по экономической плотности тока. Ток рабочего нормального режима (ток на стороне высокого напряжения трансформатора Т3) Iн = 38,5 А. Ток рабочего максимального режима на стороне высокого напряжения трансформатораТ3 с учетом возможной перегрузки (из предыдущих расчетов): Iраб.mах(вн)Т3 = 57,7 А. Выбор производим, учитывая условия прокладки кабеля (кабель с медными жилами, прокладка – в земле). Наметим к установке трехжильный кабель с бумажной пропитанной изоляцией марки СШв. Для кабеля с медными жилами, с бумажной изоляцией и Тmах = 3000 ч находим экономическую плотность тока: jэк = 3 А/мм2. По экономической плотности тока jэк находим экономическую площадь сечения: qэк = Iраб.mах(вн)T3 / jэк = 57,7/3 = 19,23 мм2. Выбрано стандартное сечение кабеля qэк.с = 16 мм2. Кабель марки СШв сечением 16 мм2 изготавливается трехжильным, следовательно полную марку кабеля запишем как СШв -316.
Итак, к установке выбран трехжильный кабель с медными жилами марки СШв-3×16, с бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, сечением 16 мм2 (площадь сечения трех медных жил). Условие выбора кабеля: Iраб.mах < Iдоп, где Iраб.maх – максимальное значение тока при эксплуатации кабеля; Iдоп = k1∙k2·Iдоп.нр – длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей k1 и температуру окружающей среды k2; Iдоп.нр – длительно допустимый ток нормального режима на один кабель при номинальной разности температур между кабелем и окружающей средой. Поправочные коэффициенты k1 и k2 могут быть определены по ПУЭ [2]: – k1 для учета количества рядом проложенных кабелей: для трехжильных кабелей k1 = 1, для одножильных кабелей, проложенных рядом, см. [6, табл. 4.24]; – k2 для учета температуры окружающей среды: допустимая температура жилы кабеля на 6 кВ составляет +65 оС [2, п. 1.3.12], поправочный коэффи- циент на ток кабеля при расчетной температуре среды +10 оС равен k2 = 1,05 [2, п. 1.3.9]. С учетом поправок получаем Iдоп = 1·1,05·101 = 106,05 А. Итак, проверяем условие выбора кабеля Iраб.mах Iдоп; 57,7 А 106,05 А – условие выбора кабеля выполняется.Для прокладки применяем кабель марки СШв-316.  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||