Файл: Расчет системы электроснабжения объекта.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 358

Скачиваний: 20

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Проверка сети на успешный запуск электродвигателей


Нормами определены следующие допущения номинального напряжения на зажимах электродвигателя:

а) при длительной работе в установившемся режиме: V = +5%;

б) у электродвигателей присоединенных к электрическим сетям общего назначения –5%, +10%;

в) при длительной работе в установившемся режиме для отдельных особо удаленных электродвигателей в номинальных условиях допускаются, снижения напряжения на –8…-10%, а в аварийных –10…-12%;

г) при кратковременной работе в установившемся режиме, например, при пуске соседних электродвигателей на –20…-30%;

д) на зажимах пускаемого электродвигателя: при частых пусках –10%, при редких пусках –15%;

В тех случаях, когда начальный момент не превышает 1/3 Мном рабочей машины, допускается снижение напряжения на 40%. Это как правило приводы с ременной передачей, приводы насосов и вентиляторов.

Потери напряжения в сети при пуске электродвигателя от трансформатора или генератора приблизительно составляет:
(8.1)

Где - полное сопротивление сети, Ом;

-сопротивление электродвигателя в пусковом режиме, Ом:



Где k – кратность пускового тока;

– ток номинальный.

Выбираем электродвигатель 4А180М2У3:

= 30 кВт;

k = 7,5;

cos = 0,9;

= 90,5 %.

Определяем номинальный ток:





Сопротивление электродвигателя в пусковом режиме:



При пуске электродвигателя от сети с трансформатором:






где - напряжение к.з. трансформатора (ТП-5), = 4,5 %.



Выбираем провод А240:















Потери напряжения в сети при пуске электродвигателя:



Условие выполняется.
  1. Расчет токов короткого замыкания



Расчет токов короткого замыкания будем производить с помощью программы IVAN.tkz. Для этого необходимо составить схему замещения, рисунок 9.2, составленный по рисунку 9.1, на котором указаны все точки короткого замыкания. В таблице 9.1 указаны все необходимые для расчета данные, полученные после введения ветвей и их параметров в программу. Каждая ветвь задается двумя узлами. Признаком конца списка является ветвь 0- 0.

Параметрах генераторов и систем:
(9.1)

(9.2)

Расчётные данные заносятся в таблицу 9.2:


Рисунок 9.1 Исходная схема электропередачи для расчета токов к.з.

Таблица 9.1 Параметры ветвей схемы

Номера

узлов

Тип

ZA

ZR

1 2

Линия

2,131

1,368

2 – 20

Линия

0,414

0,266

20 –21

двухобм.трансф.

0

0,134

2 3

Линия

2,013

1,292

3 – 30

Линия

0,414

0,266

30 – 31

двухобм.трансф.

0

0,053

3 - 4

Линия

0,888

0,57

4 - 5

Линия

0,888

0,57

5 - 50

Линия

0,414

0,266

50 - 51

двухобм.трансф.

0

0,084

5 - 6

Линия

0,947

0,608

6 - 60

Линия

0,414

0,266

60 - 61

двухобм.трансф.

0

0,053

4 - 7

линия

2,25

1,444

7 - 8

линия

0,237

0,152

8 - 80

линия

0,414

0,266

80 - 81

двухобм.трансф.

0

0,084

81 - 82

линия

91,413

205,679

81 - 83

линия

51,108

61,496

83 - 84

линия

68,144

81,994

7 - 9

линия

4,203

2,698

9 - 90

линия

0,414

0,266

90 - 91

двухобм.трансф.

0

0,053

9 - 0

линия

0,944

0,60



После определения параметров ветвей уходим в главное меню, записав данные на диск, в подпрограмму расчета токов к.з. Затем выбирают режим и точку короткого замыкания, определят напряжения в узлах и токи короткого замыкания. Расчет повторяется столько раз, сколько точек короткого замыкания.

Программа не определяет двухфазные и однофазные токи к.з. их просчитывают в ручную и результаты сводят в таблицу 9.2.



Рисунок 9.2 Схема замещения электропередачи для расчета токов к.з.

Таблица 9.2 Результаты расчета токов к.з.

Точк а к.з.

Uвн, кВ

Сопротивление, Ом

Ку

Токи, А

Sк(3),

кВА

R

X

Z

Iк(3)

Iк(2)

Iк(1)

К1

10

2,131

1,368

2,532

1,0075

1921

1671

-

33,27

К2

10

2,545

1,634

3,024

1,0075

1601

1393

-

27,73

К3

0,38

2,545

1,768

3,098

1,0108

1554

1352

-

1,023

К4

10

4,144

2,66

4,924

1,0074

1078

938

-

18,67

К5

10

4,558

2,926

5,416

1,0075

945

822

-

16,37

К6

0,38

4,558

2,979

5,445

1,0082

938

816

-

0,617

К7

10

5,032

3,23

5,979

1,0074

902

785

-

15,62

К8

10

5,92

3,8

7,034

1,0074

703

612

-

12,18

К9

10

6,334

4,066

7,526

1,0075

637

554

-

11,03

К10

0,38

6,334

4,15

7,572

1,0083

632

549

-

0,416

К11

10

6,867

4,408

8,159

1,0075

569

495

-

9,85

К12

10

7,281

4,674

8,651

1,0075

525

457

-

9,09

К13

0,38

7,281

4,727

8,68

1,0079

523

455

-

0,344

К14

10

7,282

4,674

8,652

1,0075

638

555

-

11,05

К15

10

7,519

4,826

8,933

1,0074

592

515

-

10,25

К16

0,4

7,519

4,91

8,98

1,0081

527

458

-

0,365

К17

10

11,485

7,372

13,646

1,0074

412

358

-

7,14

К18

10

11,899

7,638

14,138

1,0074

280

244

-

4,85

К19

0,38

11,899

7,691

14,168

1,0077

275

239

-

0,181

К20

0,38

98,932

209,869

234,058

1,2274

10

8,7

198,6

0,0066

К21

0,38

58,627

65,686

88,941

1,0605

28

24,36

-

0,1843

К22

0,38

126,771

147,68

195,555

1,0674

12

10,44

252,8

0,0079


Далее необходимо определить токи двухфазного короткого замыкания по формуле

(9.3)

где I(3)к.з – трехфазный ток короткого замыкания.

Ударные токи определим по формуле

(9.4)

где Ку – ударный коэффициент,

(9.5)

Мощность трехфазного короткого замыкания

(9.6)

Ток однофазного короткого замыкания

(9.7)

где Zт – полное сопротивление трансформатора току короткого замыкания, значения трансформаторов 10/0,4 со схемой соединений «звезда- звезда с нулевым проводом», значения приведены в таблице 9.3, Ом;

Uф min – минимальное фазное напряжение, В;

Zп –- полное сопротивление петли «фаза-нуль» oт шин 0,4 кВ ТП до конца линии 0,38 кВ /14/.

(9.8)

(9.9)

где rо и хо, rn и хn – активное и индуктивное сопротивления фазного и нулевого проводов;

l – длина линии.

Таблица 9.3 Значение полного сопротивления трансформатора току к.з.

ном,

кВА

25

40

63

100

160

250

400

630

1/3Zт,

Ом

1,040

0,650

0,410

0,2

60

0,160

0,100

0,065

0,042

Результаты расчетов сводят в таблицу 9.2.
  1. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Защита от токов короткого замыкания


В проекте необходимо выбрать рассчитать проверить на чувствительность и согласовать между собой защиты следующих электроустановок линий 0,38 кВ, трансформатора 10/0,4 кВ (ТП-5) и линии 10 кВ. Линии защищаются направленной максимальной токовой защитой (НМТЗ), действующей с выдержкой времени, и токовой отсечкой ТО, действующей без выдержки времени. Линии 0,38 кВ защищаются автоматическими выключателями (АВ), магнитными пускателями (МП) и плавкими предохранителями (ПП), трансформатopы - пpедoxpанитeлями, а линии 10 кВ релейной защитой.

Линии 0,38 кВ, питающие трехфазные потребители, защищаются в основном автоматическими выключателями типа АЕ2000, А3700 и А3110 с электромеханическими выключателями расцепителями (при этом тепловой расцепитель выполняет функция максимальной токовой защиты (МТЗ), а электромагнитный–ТО), а также автоматами с полупроводниковыми расцепителями типа А3700 и «Электрон», в которых роль МТЗ выполняет расцепитель, работающий в зоне перегрузки, а роль ТО – расцепитель в зоне коротких замыканий. Если МТЗ на автоматических выключателях оказывается нечувствительной к токам КЗ, то она заменяется более чувствительной, в качестве которой в последнее время применяется защита ЗТ-0,4 (или ЗТИ), которая выпускается в виде приставки к автомату. Если нечувствительной оказывается ТО, то она не устанавливается и линия защищается только МТЗ.

Чувствительность защиты оценивается по выражению

(10.1)

где Iк min – минимальный ток КЗ в защищаемой зоне;

I с зд – действительный (установленный) ток срабатывания защиты.

При защите электроустановок автоматически и выключателями

(10.2)

При этом МТЗ может выполнять роль основной защиты, а ТО – дополнительной или наоборот. Надо стремиться, чтобы линии защищались мгновенной защитой, но этого достичь удается редко.

Если основной защитой является МТЗ, то за действительный ток срабатывания защиты принимается Iсз = Iрасц..ном – для АВ с электромеханическими расцепителями или Iсз = Iс пер – для АВ с полупроводниковыми расцепителями, где Iс пер – ток срабатывания (уставка тока) полупроводникового элемента, работающего в зоне перегрузки, при этом Кч. доп= 3 , /5/.