пмрапп. Общая энергеика ДЗ (1). Задание и исходные данные к домашнему заданию
 Скачать 184.9 Kb.
|
|
Задание и исходные данные к домашнему заданию Руководителем курсовой работы выдаётся номер, соответствующий варианту задания из табл. П.1, с основными исходными данными (в 19-й колонке первая цифра означает материал жилы кабеля: 1 – медь, 2 – алюминий; вторая цифра означает место прокладки кабеля: 1 – в воздухе, 2 – в земле; 3 – в воде). Расчетная ветвь задается преподавателем. В работе необходимо: 1) определить максимальные токи нормального и послеаварийного ре-жимов; 2) по заданным мощности потребителя и классу напряжения произвести выбор типа и мощности понижающего цехового трансформатора; 3) произвести выбор основного коммутационного оборудования (выключатель нагрузки, выключатели, разъединители и отделители) и предохранитель; 4) произвести выбор силового кабеля; 5) по суммарной мощности потребителей и классу напряжения произвести выбор типа и мощности понижающего трансформатора ПГВ; 6) для указанного варианта описать основное электрооборудование распределительного устройства; 7) на формате А4 с соблюдением требований ЕСКД в отношении условных обозначений начертить схему главных электрических соединений проектируемой электроустановки. Схемы электроустановок даны на рис. 1.11–1.14. При выполнении задания следует руководствоваться правилами оформления курсовых работ, приведенными в [7]. Примечание: В работе обязательно должна быть приведена схема, без наличия схемы работы приниматься не будут. Исходные данные к выполнению домашнего задания находятся в методичке в самом конце. Примеры выполнения заданий Задание № 1. 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 = 240 кВт; P2 = 300 кВт; P3 = 145 кВт; Pсн = 100 кВт; Pм1 = 250 кВт; Рм2 = 650 кВт; Тmах= 3000 ч; cosφ = 0,82. Материал жилы кабеля – медь. Место прокладки кабеля – в воде. Для выбора силового трансформатора Т1 необходимо учесть всю мощность, протекающую через него, поэтому следует произвести расчёт и выбор двигателей М1 и М2. 1. Выбор асинхронных двигателей М1 и М2 Выбор асинхронных двигателей М1 и М2 производится по номинальной мощности электродвигателя и по номинальному напряжению. Условия выбора: Uн.М1 ≥ U2; Рн.М1 ≥ РМ1, где Uн.м1 – номинальное напряжение двигателя по паспорту; Рн.м1 – номинальная мощность на валу двигателя по паспорту. Данные для выбора двигателей М1: РМ1 = 250 кВт; Uуст = U2 = 6кВ. Выбираем асинхронный двигатель типа А4-400Х-8МУ3 [6, c. 44].
Рассчитаем активную мощность электродвигателя Рэл.М, потребляемую из сети: Рэл.М1 = Рн.М1/М1; Рэл.М1 = Рн.М1/М1 = 250/0,932 = 268,2 кВт. Рассчитаем полную мощность Sэл.М1 электродвигателя, потребляемую из сети: Sэл.М1 = Рэл.М1 / cosφм; Sэл.М1 = Рэл.М1/cosφм1 = 268,2/0,807 = 332,3 кВ∙А. Рассчитаем номинальный ток электродвигателя Iн.М1: Iн.М1 = Sэл.М1/(   ·Uн);Iн.М1 = Sэл.М1/( ·Uн) = 332,3/( · 6) = 31,98 А.Данные для выбора двигателя М2: РМ2 = 650 кВт; U2 = 6 кВ. Условия выбора: Uном.М2 ≥ U2 ; Рном.М2 ≥ РМ2. Выбираем асинхронный двигатель марки А4-450-6МУ3 [6, с. 44].
Рассчитаем активную мощность электродвигателя Рэл.М2: Рэл.М2 = Рн.М2/М2; Рэл.М2 = Рн.М2/М2 = 800/0,957 = 742,11 кВт. Рассчитаем полную мощность Sэл.М2: S эл.М2 = Р эл.М2/ cosφМ2; S эл.М2 = Р эл.М2/ cosφМ2 = 742,11/0,857 = 982,62 кВ∙А. Рассчитаем номинальный ток электродвигателя Iн.М2: I н.М2 = Sэл.М2/( ·Uн), где Uн – номинальное напряжение сети, питающей электродвигатель. Iн.М2 = 982,62/( · 6) = 94,55 А.2. Выбор трансформатора Т1 Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор: Sрасч.тр = Sэл.М1 + Sэл.М2 + [(P1 + P2 + P3 + Pсн)/ cosφ]; Sрасч.тр = 332,3 + 982,62 + [(240 + 300 + 145 + 100)/0,82] = 2263,24 кВ∙А. По полной расчетной мощности Sрасч = 2263,24 кВ∙А и по напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий:
Выбираем трансформатор марки ТМН-2500/110 У1 [1]. Данный трансформатор удовлетворяет предъявленным требованиям. Определим ток, протекающий по обмоткам высокого и низкого напряжений трансформатора Т1, используя следующую формулу: I = S расч.тр /( ·Uном),где Uном – номинальное напряжение сети со стороны обмотки высокого (низкого) напряжения трансформатора. Ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора Т1: Iрасч (вн)Т1 = 2263,24 /( ·110) =11,88 А.Ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора Т1: Iрасч(нн)Т1 = 2263,24 /(  ·6) = 217,78 А.3. Выбор выключателя Q2 Выбор выключателя Q2 производится по ранее найденному току рабочего максимального режима Iраб.mах трансформатора Т1 на низкой стороне и напряжению установки U2. Условия выбора: Uн  Uуст; Iн Iрасч(нн)Т1.Uуст = U2 = 6 кВ; Iрасч(нн)Т1 = 217,78 А. Из справочника выбираем вакуумный выключатель марки ВВР-6-10-/630 УХЛ5
Выбранный выключатель удовлетворяет условиям выбора. 4. Выбор силового трансформатора Т3 Полная мощность, передаваемая через трансформатор потребителю в нор-мальном режиме, Sрасч.тр = Р1/соsφнагр = 240/0,82 = 292,68 кВ·А. По расчетной мощности Sрасч = 292,68 кВ·А и напряжениям установки (на высокой и низкой сторонах) выбираем трансформатор, исходя из следующих условий выбора:
Выбираем трансформатор типа ТМГ-400/10 У1.
Таким образом, выбранный трансформатор удовлетворяет заданным условиям. Определим ток, протекающий по обмоткам высокого и низкого напряжений трансформатора Т3, используя следующую формулу: Iрасч = Sн.тр/( ·Uном).Расчетный ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора Т3: Iрасч(вн)Т3 = 292,68 /( ·6) = 28,16 А.Расчетный ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора Т3: Iрасч(нн)Т3 = 292,68 /( ·0,4) = 422,45 А.5. Выбор быстродействующего автоматического выключателя QF1 Выбор производится по максимальному току на низкой стороне трансформатора нагрузки Т3: Выбор производится исходя из следующих условий: 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.
Заданным параметрам соответствует автоматический выключатель марки ВА 57-39. 6. Выбор кабеля W2 Условие выбора кабеля: Iраб.mах Iдоп.Выбор кабеля производится по экономической плотности тока. Ток рабочего максимального режима с учетом возможной перегрузки трансформатора Т3 на стороне высокого напряжения (из предыдущих расчетов): Iраб.mах = 28,16 А. Выбор производим, учитывая условия прокладки кабеля (кабель с медными жилами, прокладывается в воде). Для прокладки в воде рекомендуются кабели следующих марок: – СКл (СКлУ), ЦСКл (ЦСКлУ), АСКл, ЦАСКл. Тип изоляции у данных кабелей – бумажная пропитанная изоляция [5]; – АПвПг, АПвПуг, АПвП2г, АПвПу2г, ПвПг, ПвПуг, ПвП2г, ПвПу2г. Тип изоляции – полиэтилен. Наметим к установке кабель марки СКл. Для кабеля с медными жилами, с бумажной изоляцией и Тmах = 3000 ч находим экономическую плотность тока: jэк = 3,0 А/мм2. По экономической плотности тока jэк находим экономическую площадь сечения: qэк = Iраб.mах/jэк = 28,16/3,0 = 9,39 мм2. Выбрано стандартное сечение кабеля qэк.с = 10 мм2. Марка кабеля СКл-3×16. Это трёхжильный кабель с медными жилами, с бумажной пропитанной изоляцией, со свинцовой оболочкой и бронёй, выполненной из круглых стальных оцинкованных проволок, в подушке под бронёй имеется слой из пластмассовых лент. Площадь сечения медных жил кабеля – 16 мм2.
Производим проверку выбранного кабеля на выполнение условия Iраб.mах < Iдоп, где Iраб.mах – максимальное значение тока при эксплуатации кабеля; Iдоп = k1∙k2·Iдоп.нр – длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей k1 и температурный коэффициент 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 трёхжильных кабелей k1 = 1 (для одножильных кабелей см. ПУЭ) [2]; – k2 для учета температуры окружающей среды: допустимая температура жилы кабеля на 6 кВ составляет +65 °С [2, п. 1.3.12], поправочный коэффициент на ток кабеля при расчетной температуре среды +10 °С равен k2 = 1,05 [2, п. 1.3.9]. С учетом поправок получаем Iдоп = 1·1,05·138 = 144,9 А. Iраб.mах Iдоп – условие выполняется.Для прокладки применяем кабель марки СКл-316 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||