Общая энергетика. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
 Скачать 48.51 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра "Электроснабжение промышленных предприятий" Домашнее задание по дисциплине «Общая энергетика» Вариант № 2 Выполнил: студент группы Э-215 Садыков Д.А Проверил: старший преподаватель Шульга Кирилл Сергеевич Омск-2021 Задание № 2. По исходным данным произвести выбор следующего оборудования для системы электроснабжения предприятий (рис. 1.11): трансформатор Т1; выключатель Q2, трансформатор Т3, быстродействующий автоматический выключатель QF1, кабель W2. Исходные данные: U1 = 110 кВ; U2 = 6 кВ; U3 = 0,38 кВ; P1 = 950 кВт; P2 = 400 кВт; P3 = 650 кВт; P4 = 1250 кВт Pсн = 190 кВт; Pм1 = 1000 кВт; Тmах= 5000 ч; cosφ = 0,90. Материал жилы кабеля – медь. Место прокладки кабеля – в воде. 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 = 950 кВт; Uуст = U2 = 6 кВ. Выбираем асинхронный двигатель марки АК4-450У-4МУ3.
Рассчитаем активную мощность электродвигателя Рэл.М, потребляемую из сети: Рэл.М1 = Рн.М1/М1; Рэл.М1 = Рн.М1/М1 = 950/0,952 = 997,89 кВт. Рассчитаем полную мощность Sэл.М1 электродвигателя, потребляемую из сети: Sэл.М1 = Рэл.М1 / cosφМ1; S эл.М1 = Р эл.М1/cosφМ1 = 997,89/0,90 = 1108,76 кВ∙А. Рассчитаем номинальный ток электродвигателя Iн.М1: Iн.М1 = Sэл.М1/(   ·Uн);Iн.М1 = Sэл.М1/( ·Uн) = 1108,76 /( · 6) = 106,69 А.2. Выбор трансформатора Т1 Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор: Sсум = SМ1 + [(P1 + P2 + P3 + P4 + Pсн)/cosφ]; Sсум = 1108,76 + [(950 + 400 + 650 + 1250 + 190)/0,90] = 4719,8 кВ∙А. По суммарной мощности Sсум = 4719,8 кВ∙А и по напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий:
Выбираем трансформатор марки ТМН-6300/35 У1. Данный трансформатор удовлетворяет условиям выбора. 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 = 4719,8 /( ·110) = 24,7 А.Максимальный ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора Т1: Iраб.mах(нн)Т1 = 4719,8/(  ·6) = 454,16 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 = 950/0,90 = 1055,5 кВ∙А. По расчетной мощности трансформатора Sрасч.тр = 140,4 кВ∙А и напря-жениям установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий выбора:
Выбираем трансформатор марки ТМ-1600/35 У1.
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).Ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора Т3: Iраб.mах(вн)Т3 = Sрасч.тр/( ·Uвн) = 454,16 /( ·6) = 43,7 А.Ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора: Iраб.mах(нн)Т3 = Sрасч.тр/( ·Uнн) = 454,16 /( ·10,5) = 24,9 А.5. Выбор быстродействующего автоматического выключателя QF1 Выбор производится по максимальному току на низкой стороне трансформатора Т3: Iраб.mах = Sрасчт.тр/( ·U3) = 454,16 /( ·0,38) = 690,02 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 53-41. 6. Выбор кабеля W2 Выбор кабеля производится по экономической плотности тока. Ток рабочего максимального режима на стороне высокого напряжения трансформатораТ3 с учетом возможной перегрузки (из предыдущих расчетов): Iраб.mах(вн)Т3 = 43,7 А. Выбор производим, учитывая условия прокладки кабеля (кабель с алюминиевыми жилами, прокладка – в воде). Для прокладки в воде рекомендуются кабели с бумажной пропитанной изоляцией следующих марок: СКл (СКлУ), ОСКУ, АСКл, АОСКУ. Наметим к установке одножильный кабель с бумажной пропитанной изоляцией марки АСКл. Для кабеля с алюминиевыми жилами, с бумажной изоляцией и Тmах = 5000 ч находим экономическую плотность тока: jэк = 1,6 А/мм2. По экономической плотности тока jэк находим экономическую площадь сечения: qэк = Iраб.mах(вн)T3 / jэк = 43,7 /1,6 = 27,31 мм2. Выбрано стандартное сечение кабеля qэк.с = 10 мм2. Кабель марки АСКл сечением 35 мм2 изготавливается трехжильным, следовательно полную марку кабеля запишем как АСКл-335.
Итак, к установке выбран трехжильный кабель с алюминиевыми жилами марки АСКл-3×35, с бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, сечением 35 мм2 (площадь сечения трех алюминиевых 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 = 1·1,05·105 = 110,25 А. Итак, проверяем условие выбора кабеля Iраб.mах Iдоп; 43,7А 110,25 А – условие выбора кабеля выполняется.Для прокладки применяем кабель марки АСКл-335. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||