пмрапп. Общая энергеика ДЗ (1). Задание и исходные данные к домашнему заданию
 Скачать 184.9 Kb.
|
|
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 двигателя М1 (М2): РМ1 = РМ2 = 3600 кВт; Uн = 10 кВ. Так как номинальные активные мощности обоих двигателей одинаковые, то и марки выбираемых двигателей будут одинаковыми. Выбираем синхронный двигатель марки СТД-4000-2РУХЛ4.
Рассчитаем активную мощность электродвигателя Рэл.М1, потребляемую из сети: Рэл.М1 = Рн.М1/М1; Рэл.М1 =Рн.М1/М1 = 4000/0,975 = 4102,6 кВт. Рассчитаем полную мощность электродвигателей М1 и М2, потребляемую из сети: Sэл.М1 = Рэл.М1 / cosφ М1; S эл.М1 = S эл.М2 = Р эл.М1/cosφМ1 = 4102,6/0,9 = 4558,4 кВ∙А. Рассчитаем номинальный ток электродвигателя Iн.М1: I н.М1 = S эл.М1/(   ·Uн);I н.М1 = S эл.М1/( ·Uн) = 4 558,4/( ·10) = 263,2 А.2. Выбор силового трансформатора Т5 Полная мощность, передаваемая через трансформатор Т5 потребителю в нор-мальном режиме: Sрасч.тр = Р1/соsφнагр = 500/0,86=581,4 кВ·А. По полной расчетной мощности Sрасч.тр = 581,4 кВ·А и напряжению установки U2 выбираем трансформатор, исходя из следующих условий выбора:
Выбираем трансформатор марки ТМГ-630/10 У1 [6].
Условия выбора выполняются, следовательно принимаем к установке выбранный трансформатор ТМГ-630/10 У1. Определим ток, протекающий по обмоткам трансформатора на высокой и низкой сторонах, используя следующую формулу: I = S/( ·Uном).Номинальный рабочий ток, протекающий по высоковольтной обмотке трансформатора Т5: Iн.тр = Sн.тр./( ·U2) = 630/( ·10) = 36,4 А.Ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора Т5: Iраб.mах(вн)Т5 = Sраб.mах/( ·Uвн) = 581,4 /( ·10) = 33,57 А.Ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора Т5: Iраб.mах(нн)Т5 = Sраб.mах/( ·Uнн) = 581,4 /( ·0,69) = 486,48 А.3. Выбор автоматического выключателя QF1 Выбор производится по максимальному току на низкой стороне трансформатора Т5, найденному выше: Iраб.mах(нн)Т5 = 486,48 А. 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 52-38. 4. Выбор трансформатора Т1 Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор Т1 в нормальном режиме: Sрасч.тр = SМ1 + [P1 + P2 + P3 + P4 + Pсн]/ cosφ; Sрасч.тр = 7116,5 кВ∙А. Так как в трансформаторном режиме работают два трансформатора (Т1 и Т2), можно выбрать трансформатор ближайшей большей мощности. По расчетной мощности Sрасч.тр = 7116,5кВА и по напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий:
По расчетной мощности трансформатора Sрасч.тр = 7116,5 кВ·А и по напряжению установки выбираем двухобмоточный трансформатор с устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) (согласно схеме рис. 1.14).
Рассчитаем максимальную мощность трансформатора в послеаварийном режиме (например, при отключении трансформатора Т2), когда вся нагрузка, подключенная ко второй секции шин, будет питаться через первую секцию шин от трансформатора Т1: Smах.Т1.ПАР = SМ1 + S М2 + [P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 + P7 + P8 + Pсн]/cosφ; Smах.Т1.ПАР = 13 407,5 кВ∙А. Рассчитаем коэффициент перегрузки kп = Smах.Т1.ПАР/Sн.тр = 13407,5/10000 = = 1,34. В данном варианте коэффициент перегрузки трансформатора Т1 kп = 1,3 меньше допустимого значения 1,5. Если бы получилось kп > 1,5, то тогда надо было бы взять трансформатор большей мощности. Принимаем к установке трансформатор марки ТДН-10000/110. Данный трансформатор удовлетворяет предъявляемым требованиям. Определим ток, протекающий по обмоткам трансформатора по высокой и низкой сторонам, используя следующую общую формулу: I = Sн.тр/( ·U).Номинальный рабочий ток, протекающий по высоковольтной обмотке трансформатора Т1: Iн.(вн)Т1 = Sн.тр/( ·Uвн) = 10 000/( ·110) = 52,5 А.Максимальный ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора Т1: Imах(вн)Т1 = Smах.Т1.ПАР/( ·Uвн) = 13 407,5/( ·115) = 67,3 А.Максимальный ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора: Imах(нн)Т1 = Smах.Т1.ПАР/( ·Uнн) = 13 407,5/( ·11) = 703,7 А.5. Выбор выключателя Q3 Для выбора высоковольтного выключателя Q3 необходимо учитывать полную мощность, протекающую через него при отключении или выводе в ремонт трансформатора Т2: Sсум = Smах.Т1.ПАР = 13 407,5кВ∙А. Максимальный ток утяжеленного (послеаварийного) режима трансформатора Т1 (при отключении трансформатора Т2) на стороне низкого напряжения Т1: Imах(нн)Т1 = 703,7 А. Условие выбора: Uн Uуст; Iн Imах (нн)Т1.Заданным параметрам удовлетворяет вакуумный выключатель марки ВВ/TEL-10-12,5/800У2.
6. Выбор кабеля W4 Выбор кабеля производится по экономической плотности тока. Ток рабочего максимального режима с учетом возможной перегрузки трансформатора Т5 на стороне высокого напряжения (из предыдущих расчетов): Iраб.mах(вн)Т5 = Sраб.mах/( ·Uвн) = 581,4 /( ·10) = 33,57 А.Выбор производим, учитывая условия прокладки кабеля (кабель с медными жилами для прокладки в земле). Наметим для прокладки кабель марки СШв. Кабели данной марки изготавливаются либо трехжильными, либо четырехжильными. Так как четырехжильные кабели применяются в сетях напряжением до 1 кВ, а трехжильные кабели – в сетях напряжением 6–10 кВ, то примем к установке трехжильный кабель. Для кабеля с медными жилами, с бумажной изоляцией и Тmах = 3800 ч находим экономическую плотность тока: jэк = 2,5 А/мм2. По экономической плотности тока jэк находим площадь сечения: qэк = Iраб.mах/jэк = 33,57/2,5 = 13,428 мм2. Выбрано стандартное сечение кабеля qэк.с = 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.н – длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей k1 и температуру окружающей среды k2. Поправочные коэффициенты k1 и k2 могут быть определены по ПУЭ [2]: – k1 для учета количества рядом проложенных кабелей, для трехжильных кабелей k1 = 1; – k2 для учета температуры окружающей среды: так как допустимая температура жилы кабеля на 6 кВ составляет +65 °С [ПУЭ, п. 1.3.12], то поправочный коэффициент на ток кабеля при расчетной температуре среды +15 °С равен k2 = 1,0 [2, п. 1.3.9]. С учетом поправок получаем: Iдоп = 1·1·102= 102 А; Iдоп.н – длительно допустимый ток нормального режима на один кабель при номинальной разности температур между кабелем и окружающей средой. Итак, проверяем условие выбора кабеля Iраб.mах Iдоп; 33,57А 102 А – условие выполняется.Для прокладки применяем кабель марки СШв-3×16 – трехжильный кабель с медными жилами, с бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, заключенной в шланг из поливинилхлорида, площадь сечения жил 16 мм2. 7. Выбор трансформатора Т8 Условия выбора трансформатора: Uн.тр ≥ Uуст ; Sн.тр ≥ Sрасч. Полная расчетная мощность, передаваемая через два трансформатора (Т8 и Т9) в нормальном режиме: Sрасч= Р4/ cosφ = 400/0,86 = 465,1 кВА, а для одного трансформатора Т8 (или одного Т9): Sтр = Sрасч/2 = 465,1/2 = 232,6 кВ∙А. Из справочника [6] выбираем трансформатор ТМ-250/10 У1.
По условию проверки на перегрузочную способность, когда Т9 выводится в ремонт или повреждается и отключается: kп = Sрасч/ Sн.тр = 465,1 / 250 = 1,86 1,5. Так как kп 1,5, то следует выбрать трансформатор большей мощности. Из справочника [6] выбираем трансформатор ТМ-400/10 У1.
Вычислим коэффициент перегрузки: kп = Sрасч / Sн.тр = 465,1 / 400 = 1,16 1,5, что соответствует требованиям. 8. Выбор выключателя нагрузки QW1 и предохранителя F7 Условия выбора выключателя нагрузки и предохранителя Uн ≥ Uуст.в; Iн ≥ Imах. Для выбора выключателя нагрузки QW1 и предохранителя F7 необходимо найти ток рабочего максимального режима на высокой стороне трансформатора Т8 с учётом возможной перегрузки трансформатора в 1,5 раза: Iраб.mах(вн)Т8 = Sрасч.тр/( ·Uвн) = 465,1/( ·10) = 26,85 А.Из справочника [6] выбираем выключатель нагрузки и плавкий предохранитель ПКТ102-10-40-31,5У3.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||