пмрапп. Общая энергеика ДЗ (1). Задание и исходные данные к домашнему заданию
 Скачать 184.9 Kb.
|
|
Задание № 2. 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 = 125 кВт; P2 = 166 кВт; P3 = 476 кВт; Pсн = 110 кВт; PМ1 = 500 кВт; Тmах = 3300 ч; cosφ = 0,89. Материал жилы кабеля – алюминий. 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 = 500 кВт; Uуст = U2 = 6 кВ. Выбираем асинхронный двигатель марки А4-400Х-4МУ3.
Рассчитаем активную мощность электродвигателя Рэл.М, потребляемую из сети: Рэл.М1 = Рн.М1/М1; Рэл.М1 = Рн.М1/М1 = 500/0,947 = 527,98 кВт. Рассчитаем полную мощность Sэл.М1 электродвигателя, потребляемую из сети: Sэл.М1 = Рэл.М1 / cosφМ1; S эл.М1 = Р эл.М1/cosφМ1 = 527,98/0,876 = 602,7 кВ∙А. Рассчитаем номинальный ток электродвигателя Iн.М1: Iн.М1 = Sэл.М1/(   ·Uн);Iн.М1 = Sэл.М1/( ·Uн) = 602,7/( · 6) = 58 А.2. Выбор трансформатора Т1 Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор: Sсум = SМ1 + [(P1 + P2 + P3 + P4 + Pсн)/cosφ]; Sсум = 602,7 + [(125 + 166 + 482 + 476 + 110)/0,89] = 2129,7 кВ∙А. По суммарной мощности Sсум = 2129,7 кВ∙А и по напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий:
Выбираем трансформатор марки ТМН-2500/110 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 = 2129,7 /( ·110) = 11,18 А.Максимальный ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора Т1: Iраб.mах(нн)Т1 = 2129,7 /(  ·6) = 204,93 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 = 125/0,89 = 140,4 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-160/10 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) = 140,4 /( ·6) = 13,51 А.Ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора: Iраб.mах(нн)Т3 = Sрасч.тр/( ·Uнн) = 140,4 /( ·0,69) = 117,48 А.5. Выбор быстродействующего автоматического выключателя QF1 Выбор производится по максимальному току на низкой стороне трансформатора Т3: Iраб.mах = Sрасчт.тр/( ·U3) = 140,4 /( ·0,69) = 117,48 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 51-33. 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 = 13,51 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 = 3300 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 = 13,51 /1,6 = 8,44 мм2. Выбрано стандартное сечение кабеля qэк.с = 10 мм2. Кабель марки АСКл сечением 16 мм2 изготавливается трехжильным, следовательно полную марку кабеля запишем как АСКл-316.
Итак, к установке выбран трехжильный кабель с алюминиевыми жилами марки АСКл-3×16, с бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, сечением 16 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; 13,51А 110,25 А – условие выбора кабеля выполняется.Для прокладки применяем кабель марки АСКл-316. Задание № 3. По исходным данным произвести выбор следующего оборудования для системы электроснабжения предприятий (рис.1.13): трансформатор Т1; выключатель Q2, трансформатор Т3, быстродействующий автоматический выключатель QF1, кабель W2, разъединитель QS1. Исходные данные: U1 = 110 кВ; U2 = 6 кВ; U3 = 0,38 кВ; P1 = 1200 кВт; P2 = 1250 кВт; P3 = 1800 кВт; P4 = 1950 кВт; Pсн = 500 кВт; PМ1 = 1600 кВт; Рм2 = 1000 кВт; Тmах = 2800 ч; cosφ = 0,84. Материал жилы кабеля – алюминий. Место прокладки кабеля – в земле. Для выбора силового трансформатора Т1 следует учесть всю мощность, протекающую через него, поэтому необходимо произвести расчёт и выбор двигателей М1 и М2. 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 = 1 600 кВт; Uн = 6 кВ. Выбираем асинхронный двигатель марки ДАЗО4-560УК-4МУ1.
Рассчитаем активную мощность электродвигателя Рэл.М, потребляемую из сети: Рэл.М1 = Рн.М1/М1; Рэл.М1 = Рн.М1/М1 = 1 660/0,955 = 1 738,2 кВт. Рассчитаем полную мощность Sэл.М1 электродвигателя, потребляемую из сети: Sэл.М1 = Р эл.М1 / cosφМ1; S эл.М1 = Р эл.М1/cosφМ1 = 1 738,2/0,87 = 1997,9 кВ∙А. Рассчитаем номинальный ток электродвигателя Iн.М1: I н.М1 = S эл.М1/(  ·Uн) = 1997,9/( ·6) = 192,2 А.Данные для выбора двигателя М2: РМ2 = 1000 кВт; U = 6 кВ. Условия выбора: Uн.М2 ≥U2; Рн.М2 ≥ РМ2. Выбираем асинхронный двигатель марки АК4-450У-4МУ1.
Рассчитаем активную мощность электродвигателя Рэл.м2: Рэл.М2 = Рн.м2/М2; Р эл.М2 = Рн.М2/М2 = 1 000/0,952 = 1050,4 кВт. Рассчитаем полную мощность Sэл.М2: Sэл.М2 = Р эл.М2/ cosφМ2; S эл.М2 = Р эл.М2/ cosφМ2 = 1 050,4/0,9 = 1167,1 кВ∙А. Рассчитаем номинальный ток электродвигателя Iн.М2: Iн.М2 = Sэл.М2/( ·Uн);I н.М2 = 1167,1/( ·6) = 112,3 А. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||