Отчет по практике в механическом цехе

 

     В таблице 8.1 приняты следующие обозначения:

   Sсеч- полщадь сечения проводника,мм²;

   Iдоп- допустимый ток проводника, А;

  

 

  

 

 

8.2 Выбор сечения  проводника на втором уровне

 

   Общие  сведения

   На втором  уровне проводником является  кабель. Кабель имеет одну и  более изолированных жил, заключенных,  как правило, в оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может накладываться броня с наружным покровом или без него [2].

  

   Исходные  данные

Маршрут	Марка	Способ прокладки	Sсеч, ММ2	Iдоп, А	Iр, А	Длина, м
ТР – РП1	АВВГ	Кабель в  воздухе	10	45	12,99	25,1

 

   8.3 Выбор  сечения проводника на четвертом  уровне

 

   Общие  сведения

   Силовые  кабели с резиновой изоляцией  предназначены для стационарной прокладки в электрических сетях для передачи и распределения электроэнергии на напряжении 0,66; 3; 6 и 10 кВ.

   Оболочка  из маслостойкой или не распространяющей  горение резины, ПВХ, пластиката  или свинца [2].

 

   Исходные  данные

Расчетная активная мощность Рр , кВт;

 

                                              

34,9кВт                                         (8.2)

 

 

 

 

 

Расчетная реактивная мощность Q'р, кВАр;

 

                                                                     (8.3)

 

 

                                                Q'р=Qр+Qбк,                                                   (8.4)

 

где  Qбк- мощность вырабатываемая батареей конденсаторов;

 

Q'р=56,7+0=56,7 кВар

 

   Условия  выбора кабеля:

1. По экономической плотности тока:

 

                                               Fэк=

                                                    (8.5)

 

где  Iр – расчетный ток кабеля, определяется по формуле:

 

                                               Iр=

, А                                              (8.6)

 

Iр=

= 3,8 А;

 

       Jэк =1,4 при двухсменном режиме работы;

 

Fэк=

=2,7

 

 

  

 

По таблице 3.39 справочника Файбисовича выбираем провд Sсеч=10 с пластмасовой и резиновой изоляцией марки АВВГ.

 

2. По нагреву током рабочего утяжеленного режима

В утяжеленном  режиме доджно выполняться условие:

                                             I_{доп,наг}* К_{перегр кл} I_{ном т} К_{перегр т}                                      (8.7)

I_{доп наг}=

А,

 

где Iдоп наг- допустимый ток кабеля по условию нагрева, А;

Кпер кл- коэффициент  перегрузки кабеля;

Кпер тр- коэффициент  перегрузки трансформатора;

 Iном тр- номинальный ток трансформатора, определяется по формуле:

 

                                                      I_{ном тр}= А,                                      (8.8)

 

I_{ном тр}=

=5,7 А.

      

 

 

Вывод:   По 2 условиям выбираем сечение кабеля 16 напряжением 10кВ с Iдоп=75 А с пластмассовой и резиновой изоляцией марки АВВГ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 РАСЧЕТ ТОКОВ  ТРЁХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ  (КЗ)

 

9.1 Общие сведения

Расчет токов КЗ в установках напряжением до 1000 В проводится автоматизировано с помощью программы (PRES 9).

 

Рисунок 9.1.1 – Расчетная схема

 

В случае питания электрических  сетей до 1000В от понижающих трансформаторов при расчете токов короткого замыкания следует исходить из условия, что подведенное к трансформатору напряжение неизменно и равно его номинальному напряжению. Т. е. на высшей стороне трансформатора подключена система бесконечной мощности с неизменной ЭДС:

 

Коротким замыканием (КЗ) называют всякое, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек (фаз) электроустановки между собой или с землей, при котором токи в ветвях электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима [1].

При трехфазном КЗ все фазы электрической  цепи оказываются в одинаковых условиях, и оно является симметричным. Остальные короткие замыкания называют несимметричными. Хотя доля трехфазного КЗ составляет менее 10%, оно очень часто является самым тяжелым режимом из всех видов КЗ и, поэтому, во многом определяющим для оценки допустимых условий работы элементов электрической системы.

 

 

 

В сетях с заземлѐнной нейтралью (110 кВ и выше) наиболее частым является однофазное КЗ, относительная вероятность возникновения которого  составляет 61...95% [2–4], увеличиваясь с ростом номинального напряжения. С усложнением и разветвлением таких электрических систем величина тока при однофазном коротком замыкания возрастает, и в ряде случаев он может оказаться больше тока трехфазного КЗ. Это требует специальных мер по ограничению тока однофазного короткого замыкания, а также особого внимания к его расчѐту.

При КЗ резко возрастают  токовые  нагрузки, что, во-первых, вызывает значительное увеличение сил электродинамического взаимодействия между проводниками и токоведущими частями электроустановок и может привести к механическому повреждению электрооборудования. Во-вторых,  приводит к увеличению потерь в проводниках и контактах и их повышенному нагреву. Это может вызвать термическое повреждение как самих токоведущих частей, так и изоляции, оплавление и выгорание контактов.

Кроме того, при КЗ происходит понижение напряжения в электрической системе вблизи места повреждения. В результате возможно лавинообразное развитие системной аварии, остановка двигателей нагрузки, их нагрев и выход из строя.Таким образом, режим короткого замыкания является аварийным. Необходимо уметь рассчитывать эти режимы, в частности, определять величины токов КЗ в любой точке электрической системы в любой момент времени.

Результаты расчета используются: при выборе и проверке проводников и электрических аппаратов по  электродинамической и термической стойкости, а выключателей и предохранителей – ещѐ и по отключающей способности; определении рациональных схем и режимов выдачи, передачи и распределения мощности в электрической системе; выборе необходимых средств ограничения токов КЗ; для оценки условий работы и настройки релейной защиты и автоматики; для анализа аварий в электроустановках и т.д.

 

 

 

 

Исходные данные

1. Схема: количество элементов – 6

      2)Трансформатор :

а) номинальное высшее напряжение (ВН), U_{ном вн} = 10 кВ;

б) Мощность трансформатора S_{ном т} = 100 кВА;

г) Тип трансформатора -  ТМ100

г) Напряжение КЗ, U_к.з =4,5 %;

д) Потери КЗ P_к.з=3,3 кВт;

2. Автомат (вводной):

а) Номинальный ток вводного автомата Iв ном,а = 25 А

 б) Активное сопротивление автомата Rв а = 0,0011 Ом (таблица 2.10.2);

 в) Реактивное сопротивление автомата xв а = 0,0005 Ом (таблица 2.10.2).

4) Автомат для защиты РП:

 а) Номинальный ток автомата Iном,а = 25 А (п 2.8.4);

б) Активное сопротивление автомата Rа = 0,007 Ом (таблица 2.10.2);

в) Реактивное сопротивление автомата xа = 0,0045 Ом (таблица 2.10.2).

5) Линия (параметры линий представлена в таблице 9.1)

 

Таблица 9.1- Параметры линий

Параметры	кабель к РП с бумажной изоляцией	провод к АД
Вид	кабель	провод
Материал жил	алюминий	алюминий
Fном, мм2	10	2,5
Rуд, Ом	3,12	12,5
Худ, Ом	0,099	0,116
Длина, км	0,05280	0,04895

 

 

 

 

 

Значения удельных сопротивлений  линий представлены в таблице 2.10.3 [5].

Расчеты

 

Расчёт выполняется при КЗ за каждым элементом схемы. Расчёт ведётсяв именованных единицах.

ЭДС системы бесконечной мощности

 

                                                 Eс =

кВ,                                       (9.1)

Eс =

кВ

1 Расчёт трансформатора

Активное сопротивление трансформатора (RТ, Ом)

 

 

 

 

                                               ,Ом                                (9.2)

 

 

Полное сопротивление трансформатора (zТ, Ом)

 

                               (9.3)

 

 

 

 

 

Индуктивное сопротивление трансформатора (xТ, Ом)

 

,Ом                                     (9.4)

 

=0,05 Ом.

 

Найдём ток КЗ за трансформатором.

В этом случае  R_å= R_Т = 0,017 Ом, x_е = x_с = 0,05Ом.

 

                                                                                                                (9.5)

 

 

 

Ударный коэффициент определим  по выражению:

 

 

                                                

                                     (9.6)

 

 

Ударный ток КЗ определим по формуле:

 

                                                

                                       (9.7)

 

 

 

 

 

2 Расчет вводного автомата

 

Найдём Iп, Kуд, Iуд за вводным автоматом.

 

(9.8)

Определим за вводным автоматом по формуле (9.5):

 

 

Определим ударный коэффициент ( ) по формуле (9.6):

 

 

Найдем ударный ток ( ) формуле (9.7):

 

 

 

Определим за автоматом для защиты РП 1

 

 

 

 

(9.9)

(9.10)

 

Определим за вводным автоматом по формуле (9.5):

 

 

Определим ударный коэффициент ( ) по формуле (9.6):

 

Найдем ударный ток ( ) формуле (9.7):

 

 

 

4 Расчет кабеля, идущего от трансформаторной подстанции (ТП) к РП 2

 

Определим активное сопротивление  кабеля к РП (RКЛ, Ом)

RКЛ = Rуд,КЛ*LКЛ,

где Rуд,КЛ – удельное активное сопротивление  кабеля, для Fном,КЛ=70 мм2

Rуд,КЛ=0,447 Ом/км (таблица 2.10.3).

 

 

 

 

RКЛ=0,447*0,056=0,025Ом.

 

Индуктивное сопротивление кабеля к РП (xКЛ, Ом)

 

xКЛ=xуд,КЛ*LКЛ ,

 

где xуд,КЛ – удельное индуктивное  сопротивление кабеля, для Fном,КЛ=70 мм2

 

xуд,КЛ=0,082 Ом/км (таблица 2.10.3)

.

xКЛ=0,082*0,056=0,00459 Ом.

 

Определим за кабельной линией:

(9.11)

 

 

 

 

 

 

Определим за кабельной линией по формуле (9.5):

       

 

        

 

Определим ударный коэффициент ( ) по формуле (9.6):

 

 

Найдем ударный ток ( ) формуле (9.7):

 

 

5 Расчет провода, идущего от  РП 2 к АД

 

Определим активное сопротивление  провода к АД (Rпр, Ом)

 

Rпр = Rуд,пр*Lпр ,

 

где Rуд,пр – удельное активное сопротивление провода, для Fном,пр = 16 мм2

 

Rуд,пр = 1,95 Ом/км (таблица 2.10.3).

Rпр = 1,95*0,01839= 0,03586 Ом.

Индуктивное сопротивление провода  к АД (xпр, Ом)

 

xпр = xуд,пр*Lпр ,

где xуд,пр – удельное индуктивное сопротивление провода для Fном,пр = 16 мм2

xуд,пр = 0,095Ом/км (таблица 2.10.3).