2 расчетно-техническая часть

2 РАСЧЕТНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчет мощности и выбор электродвигателя основного механизма

Расчет мощности для сверлильного станка производится по формуле:

(2.1)

где F_св – удельное сопротивление сверления, кг/мм²;

d –диаметр сверла, мм;

nс – КПД станка;

S – подача на один оборот сверла в 1 минуту.

Таблица 2.1.- Двигатель сверлильного станка.

Тип	Рном, кВт.	Uном, В	nном, об/мин	η%	cosф
4А132М2У3	11	380	2900	88	0,9

Таблица 2.2.- Двигатель сверлильного станка.

Тип	Рном, кВт.	Uном, В	nном, об/мин	η%	cosф
RA160МА2	11	380	2940	87,5	0,89

2.2 Технико-экономическое обоснование выбранного электродвигателя

Произведем технико-экономический расчет и сравнение двух выбранных электродвигателей.

Потери активной мощности 4А132М2У3

; (2.2)

где Р – среднегодовая нагрузка на валу двигателя;

η – КПД двигателя.

Реактивная нагрузка двигателя:

(2.3)

(2.4)

Так как требуется компенсация реактивной мощности, то экономичный эквивалент реактивной мощности.

; (2.5)

где ΔРуп – удельные приведенные потери;

Р–значение коэффициента отчислений для статических конденсаторов р=0,225;

γ – стоимость 1 кВт/год электроэнергии, руб.

γ =С_уэ ·T_Г (2.6)

T_Г – число часов работы установки в году, равное для двухсменной работы 6000 час/год;

Кук – капитальные вложения на установку конденсаторов;

ΔРу – удельные потери, равные 0,003 кВт/квар.

γ =2.03∙6000=12180 руб

Приведенные потери активной мощности:

ΔРа = ΔРа + Кэк·Qа (2.7)

ΔРа =1,27 + 0,015Ĥ3,7 = 1,325 кВт.

Потери активной мощности АД типа RA160МА2

(2.8)

Рассчитываем нагрузку АД:

(2.9)

(2.10)

Так как требуется компенсация реактивной мощности то экономический эквивалент реактивной мощности.

(2.11)

где р=0,225.

Приведенные потери активной мощности

ΔРа = ΔРа + Кэк ∙ Qа (2.12)

ΔРа =1,33 + 0,015 · 3,93 = 1,389 кВт.

Исходные данные и результаты расчетов сведены в таблице 1.3

Таблица 2.3

Показатели	Единицы измерения.	обозначения	Источник или формула	Вариант
4А90L2У3	RA100L2
1	2	3	4	5	6
Номинальная мощность	КВт	Рном	Исходные данные	11	11
Нагрузка на валу	КВт	Р	Исходные данные	9,3	9,3
1	2	3	4	5	6
Коэффициент загрузки двигателя.	-	Кз	Р/Рном	0,77	0,77
Капитальные вложения	руб	К	Прейскуранты цен.	7856	6348,4
Суммарный коэффициент отчисления	-	Р	Справочник	0,225	0,225
КПД двигателя	%	η	Каталог	88	87,5
Коэффициент мощнсти	-	соsφ	Каталог	0,9	0,89
Потери активной мощности	кВт	ΔРа ΔРс	Р*1-η/η	1,27	1,33
Реактивная нагрузка.	квар	Qа Qс,	Расчеты	3,7	3,93
Экономический эквивалент реактивной мощности	кВт/квар	Кэк	Расчеты	0,015	0,015
Приведенные потери активной мощности	кВт	ΔРа’ ΔРc’	ΔРа+КэкQа ΔРc+ КэкQc	1,325	1,389
Стоимость 1 кВт/год электроэнергии	руб	φ	Расчеты и исходн данные
1	2	3	4	5	6
Стоимость годовых потерь электроэнергии	Руб/год	Сэ	ΔРγ	14707,5	15417,9
1	2	3	4	5	6
Годовые затраты	Руб	З	Рк+ΔРγ	16475,1	16846,3
Разность годовых затрат	Руб/год	ΔЗ	З2 – З1	371,19	371,19
Нормированный коэффициент эффективности.	-	Рн	Исходные данные	0,15	0,15
Степень экономичности	%	б	Δ3/Рн(К2-К1) 100%	16,4	16,4

Стоимость годовых потерь электроэнергии, руб/год для 4А132М2УЗ

С_э = ΔР^’_аĤ γ (2.13)

С_э =11100 ∙ 1,325=14707,5 руб/год.

Годовые затраты, руб/год.

З_а = Р · К+ΔРа · γ (2.14)

З_а =0,225Ĥ7856+14707,5=16475,1 руб/год.

Стоимость годовых потерь электроэнергии, руб/год для RA160MA2

С_э = ΔР^’_аĤ γ

С_э =11000 · 1,389=15417,9 руб/год.

Годовые затраты, руб/год.

З_а = Р · К + ΔРа ∙ γ

З_а = 0,225 Ĥ 6348,4 + 15417,9 = 16846,29 руб/год.

Разность годовых затрат, руб/год.

ΔЗ = З₂ -З₁ (2.15)

З_а = 16846,29 - 16475,1 = 371,19 руб/год.

Стоимость экономичности одного электродвигателя определяется по формуле

(2.16)

Вывод: Исследование показало, что наиболее экономичным является асинхронный двигатель типа RA160MA2, степень экономичности составляет 16,4%.

2.3 Расчет мощности и выбор электродвигателя вспомогательных механизмов

В данном курсовом проекте выбирается двигатель для привода вентилятора, как одного из самых основных вспомогательных механизмов.

Вентиляторы предназначены поддержания оптимальной температуры, своевременного откачивания загрязненного воздуха и закачивания свежего воздуха.

Расчет мощности и выбор двигателя вентилятора.

Мощность двигателя вентилятора P, кВт определяется по формуле:

(2.17)

где А=1000 – переводной коэффициент;

К=1,1 1,5 – коэффициент запаса;

Н – давление, развиваемое вентилятором, Па;

η_в= 0,5-0,8 – кпд вентилятора;

η_н – кпд передачи;

Q-производительность вентилятора, м/с.

Выбираем двигатель вентилятора ВЦ-14-46 если Р=6∙10 м/час, Н=1160 Па, nв=0,69, nп=1.

Выбираем двигатель из условия Р ≤ Р

Таблица 2.4

Тип	Рном, кВт.	nном, об/мин	КПД,%	cosj
4A90L2У3	3	2840	84,5	0,88

2.4 Светотехнический расчет установки

Расчет освещения водонасосной станции осуществляется методом коэффициента использования светового потока, поскольку он используется для расчета освещения помещений небольшой площади и является более точным.

Коэффициент использования характеризует долю рационального использования светового потока на световой поток, падающий на освещаемую поверхность.

Определяем показатель помещения:

(2.12)

По таблице находим коэффициент использования К_и, в зависимости от типа светильника, окраски стен и потолка, показателя помещения;

Находим коэффициент запаса освещённости R₃, в зависимости от степени запылённости окружающей среды;

Находим коэффициент поправки, освещённости z, в зависимости от типа светильника;

Определяется число светильников, n;

Определяем световой поток одной лампы F_л,лм;

; (2.13)

Выбирается мощность одной лампы из условия:

Определяем установленную мощность освещения Р_уст, Вт:

; (2.14)

Определяется действительная освещённость Е_д, лк:

(2.15)

Выполняется проверка освещённости:

(2.16)

Для освещения компрессорной станции выбираем светильник типа универсаль - без затемнителя.

Определяем площадь освещения S, м²:

(2.17)

Определяем высоту подвеса светильника Нр,м:

Н_р = Н-h_с-h_р; (2.18)

Н_р = 5,6 - 0,7 - 0,8 = 4,16 м

Принимаем высоту рабочей поверхности h_Р = 0,8м, высоту свеса h_c = 0,7 м.

Определяем показатель помещения:

По таблице находим коэффициент использования К_и ;

К_и = 0,46..

По таблице находим коэффициент поправки на минимум освещенности z;

z = 0,8.

Коэффициент отражения от стен р_с и потолка р_u для средней окраски р_u = 0,3, р_с = 0,1.

Находим коэффициент запаса для помещения с малым выделением пыли k₃ = 0.

Определяем число светильников, размещая их равномерно на наивыгоднейшем расстоянии.

Наивыгоднейшее расстояние для светильников:

Расстояние между светильниками:

(2.19)

Число рядов светильников:

(2.20)

ряда

Число светильников в ряду:

(2.21)

Находим общее количество светильников:

(2.22)

Расстояние от светильников до стен, м

(2.23)

(2.24)

Определяем световой поток одной лампы:

; (2.25)

Выбираем лампы мощностью Р_л=125 Вт, со световым потоком 8300 лм из условия: , 8300лм ≥ 8152,2лм.

Находим установленную мощность:

; (2.26)

Определяем действительную освещенность, лк

(2.27)

Т.к. Е_д ≥ Е_н то есть 76,36лк ≥ 75лк,

то расчёт выполнен верно.

Рисунок 2.1 - Схема расположения светильников.

Рассчитываем сеть электроосвещения для цеха

(2.28)

Pуст=125 4 6=3000 Вт

Определяем расчетный ток магистрали:

(2.29)

Выбираем четырёхжильный кабель АВВГ 5 4

Выбираем вводной автомат из условия: I_маг≤I_расч

4,8 А ≤6,3А

Выбираем автомат типа ВА 51-25

Определяем групповой расчетный ток:

(2.30)

(2.31)

Выбираем провод ПВВ (3 1,5)мм².

Проверяем потери напряжения в магистральной и распределительных сетях при: L_маг = 10м, L_гр =а+в/2=40+24/2=52м,

(2.32)

(2.33)

(2.34)

Общая потеря напряжения 0,62 %, что меньше допустимой

Выбираем щиток освещения типа ЩО 1А-25-6/2УХЛ4 I_ном = 25А

Рисунок 2.2 - Щит освещения ЩО 1А-25-6/2УХЛ4

2.5 Расчет электрических нагрузок.

Максимальная мощность-это набольшая мощность, потребляемая цехом в течение первой смены за тридцать минут.

Расчёт электрических нагрузок потребителей на 10 кВ выполняют методом коэффициента спроса.

Определяем активную мощность, кВт

Р_р=К_с∙Р_н∙n (2.27)

где Р_н- номинальная мощность двигателя, кВт;

n- колличество двигателей;

К_с- коэффициент спроса.

Р_р=0,7 ∙11 ∙2=15,4 кВт

Определяем реактивную мощность кВар

(2.28)

Рассчитываем полную мощность, кВА

(2.29)

Расчет электрических нагрузок необходимо выполнять для правильного выбора трансформатора и коммутационной аппара туры.Составим таблицу потребителей цеха.

Таблица 2.5

Потребители	Рном кВт	n	ки	cosj	tg j
Двигатель сверлильного станка	9,3		0,57	0,89	0.37
Двигатель вентилятора			0,65	0,88	0,39
Освещение			0,85
Сварочный трансформатор	9,1		0,4	0,4	2,29
Прочие нагрузки			0,6	0,86	0,6

Электрические нагрузки будем рассчитывать методом коэффициента спроса

Определяем среднюю активную мощность Р_см,,кВт по формуле:

(2.31)

Р_см=0,57×9,3×2+0,65×3Ĥ 4+0,85×4×1+0,4×9,1×2+0,6×150×1 = =10,6+7,8+3,4+7,28+90=119,08 кВт

Определяем коэффициент силовой сборки «т» по формуле:

(2.32)

где Р_{ном maх} – номинальная максимальная мощность, кВт;

Р_номmin –номинальная минимальная мощность, кВт.

Определяем средний коэффициент использования К_{и ср}, по формуле:

(2.33)

Определяем сумму номинальных мощностей электроприёмников:

Определяем эффективное число электроприемников n_э.

Киср=0,29>0,2, т=100>3 n_э = n

n = 26

Определяем коэффициент максимума k_тах, по таблице при

К_иср=0,6 n = 4 [1, стр.54, табл 2.13.]

k_тах,=1,76.

Определяем максимальную активную мощность Р_тах, кВт, по формуле:

Р_тах= k_тах ×Рсм, (2.34)

Р_тах=1,76×119,08 = 209,6 кВт

Определяем среднесменную активную мощность Q_cм, квар, по формуле:

Qсм=SРсм×tgj (2.35)

Qсм = 0,37×9,3×2+0,39×3×4+1×4×1+2,29×9,1×2+0,6×150×1 =

=147,3 кВАр

Определяем максимальную реактивную мощность в соответствии с практикой проектирования Q_тах, кВАр, по формуле:

Q_тах= 1,1×Qсм, если n_э<10

Q_тах=1,1×147,3=162 кВАр

Определяем полную максимальную мощность S_тах, кВА, по формуле

(2.36)

Определяем общую мощность, кВА

(2.38)

2.6 Выбор типа и схемы включения компенсирующих устройств

Произведем расчет компенсирующего устройства.

сosφ= P_см ¸S_см (2.37)

cosφ=119,08¸189,4=0,7

Определяем полную мощность после компенсации S_max, кВА по формуле:

(2.38)

Определяем tgφ1 и tgφ2 по формуле

Определяем Q_к по формуле:

Q_к=P_см ×(tgf₁ -tgf₂ ) (2.39)

Q_к=119,08×(0,78-0,32)=54 кВар

Выбираем компенсирующее устройство типа УК-0,38-110.

Рисунок 2.2- Схема включения

компенсирующего устройства.

Qк<Qн

54 кВар <110 кВар

Определяем коэффициент мощности после компенсации по формуле

(2.40)

2.5 Выбор силовых трансформаторов

Выбор мощности трансформаторов производится исходя из расчетной нагрузки объекта электроснабжения.

Выбираем трансформатор на 10/0,4кВ.

Задаемся количеством трансформаторов n = 2;

Задаемся коэффициентом загрузки К_з = 0,7;

Рассчитываем приблизительное значение номинальной мощности трансформатора:

(2.51)

Предполагаем к установке трансформатор типа: ТСЗ-250/10

Проверяем по коэффициенту загрузки:

(2.52)

Проверяем выбранный трансформатор на возможность послеаварийной работы:

S_{max II} = S_max 0,7 (2.53)

S_{max II} =264,9 0,7 = 185,43 кВА

1,4 S_ном > S_{max II} (2.54)

1,4 250 кВА > 185,43кВА

350кВА > 185,43кВА

Трансформатор типа ТСЗ-250/10 подходит по всем условиям проверки.

Таблица 2.6 - Трансформатор ТМ-250/10

Тип	Sном,кВА	ВН, кВ	НН, Кв
ТСЗ-250/10			0,4

Выбираем трансформатор на 35/6кВ.

Задаемся количеством трансформаторов n = 2;

Задаемся коэффициентом загрузки К_з = 0,7;

Рассчитываем приблизительное значение номинальной мощности трансформатора:

(2.55)

Предполагаем к установке трансформатор типа

ТМ-630/35

Проверяем по коэффициенту загрузки:

(2.56)

Проверяем выбранный трансформатор на возможность послеаварийной работы:

S_{max II} = S_max 0,7 (2.57)

S_{max II} = 282,75 0,7 = 197,92 кВА

1,4 S_ном > S_{max II} (2.58)

1,4 630 кВА > 197,92 кВА

882кВА > 197,92 кВА,

Трансформатор типа ТМ– 6300/35 подходит по всем условиям проверки.

Таблица 2.7 - Трансформатор ТМ-6300/35

Тип	Sном,кВА	ВН, кВ	НН, кВ
ТМ-630/35	630	35	10

2.6 Расчет токов короткого замыкания

Короткое замыкание это соединение накоротко токоведущих частей находится под разными потенциалами, вследствие нарушения изоляции между ними.

Основной причиной нарушения нормального режима работы системы электроснабжения является возникновение К.З. в сети или в элементах электрооборудования вследствие повреждения изоляции или неправильных действий обслуживающего персонала.

При возникновении К.З. имеет место увеличения токов в фазах системы электроснабжения или электроустановок по сравнительно основной причиной нарушения нормального режима работы системы электроснабжения является возникновение К.З. в сети или в элементах электрооборудования вследствие повреждения изоляции или неправильных действий обслуживающего персонала.

При возникновении К.З. имеет место увеличения токов в фазах системы электроснабжения или электроустановок по сравнению с их значением в нормальном режиме работы. Это вызывает снижение напряжения в системе, которые велики в близи места КЗ.

В трехфазной сети различают следующие виды КЗ: трехфазные, двухфазные, однофазные и двойные замыкания на землю.

КЗ в сети может сопровождаться: прекращением питания потребителей; нарушением нормальной работы других потребителей; подключением к неповрежденным участкам сети, вследствие понижения напряжения.

Для предотвращения КЗ и уменьшения их последствий необходимо: устранить причины вызывания КЗ, уменьшить время действия защиты действующей при КЗ, применить быстродействующие выключатели, применить АВР, правильно вычислить величины токов КЗ и по ним выбирать необходимую аппаратуру, защиту, и средства для ограничения токов КЗ

Наиболее опасной величиной при КЗ является мгновенное значение ударного тока по нему проверяют электроаппаратуру, шины и изоляторы на динамическую устойчивость.

Для вычисления тока КЗ составляем схему, которая

соответствует нормальному режиму системы электроснабжения, считая для повышения надежности, все источники питания включены параллельно. В расчетной схеме учитываем сопротивление питающих трансформатор высоковольтных линий.

В расчетной схеме указываем все исходные данные необходимые для расчета, наличие точек для расчета тока КЗ. По расчетной схеме составляем схему замещения, по которой все основные элементы цепи показываются в виде сопротивлений.

В трехфазной сети различают следующие виды КЗ: трехфазные, двухфазные, однофазные и двойные замыкания на землю.

КЗ в сети может сопровождаться: прекращением питания

потребителей; нарушением нормальной работы других потребителей; подключением к неповрежденным участкам сети, вследствие понижения напряжения.

Для предотвращения КЗ и уменьшения их последствий необходимо: устранить причины вызывания КЗ, уменьшить время действия защиты действующей при КЗ, применить быстродействующие выключатели, применить АВР, правильно вычислить величины токов КЗ и по ним выбирать необходимую аппаратуру, защиту, и средства для ограничения токов КЗ

Наиболее опасной величиной при КЗ является мгновенное значение ударного тока по нему проверяют электроаппаратуру, шины и изоляторы на динамическую устойчивость.

Для вычисления тока КЗ составляем схему, которая соответствует нормальному режиму системы электроснабжения, считая для повышения надежности, все источники питания включены параллельно. В расчетной схеме учитываем сопротивление питающих трансформатор высоковольтных линий.

В расчетной схеме указываем все исходные данные необходимые для расчета, наличие точек для расчета тока КЗ. По расчетной схеме составляем схему замещения, по которой все основные элементы цепи показываются в виде сопротивлений.

Рисунок 2.3 -Расчетная схема Рисунок 2.4 –Схема

замещения

Задаемся базисной мощностью Sк =100 мВА

(2.58)

Кабельная линия

(2.59)

Трансформатор

(2.60)

Определяем токи к.з.

Точка К₁

(2.61)

(2.62)

; (2.63)

Точка К₂

(2.64)

(2.65)

; (2.66)

Определяем ударный ток

В точке К₁:

(2.67)

В точке К2:

(2.68)

Определяем мощности к.з.

В точке К₁:

(2.69)

В точке К2:

(2.70)

2.6 Расчет и выбор питающей линии

При выборе площади сечения проводов исходят из условия соответствия провода требованиям нормальной работы линии и потребителей, которые можно назвать техническими требованиями и из условий наибольшей выгоды с экономической точки зрения. Обычно площадь сечения проводов для местных сетей напряжением меньше 35 кВ сначала определяют по условиям экономической плотности, потом проверяют на потерю напряжения и на нагрев проводов или кабелей.

Кабель выбирают по экономической плотности тока, мм²

(2.59)

где j_эк- экономическая плотность тока, А/мм²;

I - ток двигателя, А.

(2.60)

Из условия q_э q_н 36,4мм² ≤ 50 мм² выбираем кабель типа АС-50 qном=50 мм²

Проверяем кабель по току

I_расч I_доп (2.61)

Iдоп=115А

36,4<115А

Проверяем кабель на потерю напряжения

(2.62)

где L- длина кабеля, км;

L=1 км;

R₀ - активное сопротивление одного километра кабеля, Ом/км;

R₀=0,114 Ом/км

Х₀- индуктивное сопротивление одного километра кабеля, Ом/км

Х₀=0,083 Ом/км

U = 1,73 ∙36,4 ∙1 ∙(0,114 ∙0.7 + 0.083 ∙0,7) = 8,7 В

(2.63)

Согласно ПУЭ U% не должно превышать 8-10%

Проверяем провод на механическую прочность,По ПУЭминимальное сечение провода должно быть qmin =35мм²,так как50 >35 мм²

Значит провод механически прочен.

2.7 Расчёт и выбор питающего кабеля.

Выбираем кабель для питания двигателя сверлильного станка.

Определяем ток линии по формуле:

где U – напряжение, подаваемое на двигатель;

Р_ном – номинальная активная мощность синхронного двигателя;

cosj - коэффициент мощности двигателя;

h - КПД двигателя.

Из условия I_расч<I_доп выбираем кабель 18,7А<35А

Выбираем кабель четырёхжильный с алюминиевыми жилами S=4 мм; Iдоп =35А АВВГ 4х4 мм

R0 =7,81; X0 =0,095

Выбранный кабель проверяем на потери напряжения:

(2.41)

где L – длина кабеля,км;

соsj - коэффициент мощности двигателя;

R₀ - активное сопротивление 1км провода Ом/км;

Х₀ – индуктивное сопротивление Ом/км.

(2.42)

=1,73×18,7×0,1×(7,81×0,89 + 0,095×0,46) =22,6 В

Определяем отношение потери напряжения в процентах по формуле

(2.43)

.

Выбранный кабель проверяем по нагреву.

. (2.44)

где t_доп - допустимая температура нагрева кабеля, С;

I_доп – допустимая температура для сетей напряжением ниже 1кВ, 80⁰С.

⁰С.

Проверяем по условию t_нагр< t_доп,

37,1 ⁰С< 80 ⁰С

Кабель для подвода питания к двигателю сверлильного станка выбран верно.

Выбираем кабель для питания двигателя вентилятора.

Определяем ток линии I, А, по формуле:

Из условия I_расч< I_доп выбираем кабель

6,14 А < 35 А,

Выбираем кабель с ПВХ изоляцией и с ПВХ оболочкой ВВГ 4•4 мм.

R0 =7,81; X0 =0,095

Выбранный кабель проверяем на потери напряжения:

,

где L – длина кабеля, 0,1 км;

R₀ – активное сопротивление одного километра, 11,75 Ом/км;

= 1,73×6,14×0,1×(7,81×0,88+0,095×0,47)=7,35 В

Определяем отношение потери напряжения в процентах по формуле

,

Выбранный кабель проверяем по нагреву.

Производим проверку на нагрев:

где t_доп - допустимая температура для сетей напряжением ниже 1 кВ,80 С;

t₀ – допустимая температура кабелей.

⁰С.

Проверяем по условию t_нагр< t_доп,

21,8 ⁰С< 80 ⁰С

Кабель для подвода питания к двигателю вентилятора выбран верно.

2.6Выбор электрооборудования до и выше 1000 В

Токоведущие части (шины, кабели) и все виды аппаратов (выключатели, разъединители, предохранители, измерительные

трансформаторы для электроустановок) должны выбираться в соответствии с вычисленными максимальными расчетными величинами (напряжением, током, мощностью отключения) для нормального режима и короткого замыкания для токоведущих частей и высоковольтного оборудования. Составляют таблицу сравнения указанных расчетных и допустимых величин. При этом для обеспечения надежных безаварийных работ расчетные величины должны быть меньше допустимых.

Выбор шин. Они выбираются по номинальному току и проверяются на электродинамическую стойкость к токам короткого замыкания.

Определяем длительный ток:

(2.64)

Выбираем алюминиевые шины 40ģ4 [1,с.395, табл. 7.3]

Проверяем выбранное сечение шины на электродинамическую стойкость к токам короткого замыкания.

Определяем усиление на среднюю фазу

(2.65)

где l -расстояние между точками крепления шин на изоляторе см;

а - расстояние между фазами шин см.

(2.66)

Определяем момент изгибающий шину.

(2.67)

Определяем момент сопротивления шины при укладке шин плошмя

(2.68)

Определяем расчетное напряжение материала шин

(2.69)

Для алюминиевых шин 700кГ/см²

(2.70)

700кГ/см ² ≥ 457,0,5 кГ/см ²

Таким образом, выбранные шины 40ģ4 отвечают условиям стойкости и динамическому действию токов короткого замыкания.

Выбор изоляторов.

Изоляторы выбирают по номинальному напряжению и проверяют на механическую нагрузку при КЗ.

(2.71)

2400Н ≥505,5Н

Выбираем изолятор ИО-6-3,75 У3 [ 1, с.282, табл.5,7]

Выбор трансформатора тока.

Трансформатор тока выбирается по номинальному току и напряжению и проверяется на термическую и динамическую стойкость к токам короткого замыкания.

Таблица 2.9 - Выбор трансформатора тока

Расчетное	Табличное
Uн=10кВ	Uн=10кВ
Iн=132,56А	Iн=150А
It^2 ∙tt=8,7^2 ∙0,12=9,08 кА^2∙с	It^2 ∙tпр=9,7^2∙1 =94,09 кА^2∙с
Iу=22,1кА	Iу=52кА

Выбираем трансформатор ТОЛК-6.

Выбор разъединителя.

Разъединитель выбирается по номинальному напряжению и току и проверяется на термическую и динамическую стойкость.

Таблица 2.10 - Выбор разъеденителя.

Расчетное	Табличное
Uн=10кВ	Uн=10кВ
Iн=132,56А	Iн=400А
It^2 ∙tt=8,7^2 ∙0,12=9,08 кА^2∙с	It^2 ∙tпр=16^2∙4=1024кА^2∙с
Iу=22,15кА	Iу=41 кА

Выбираем разъединитель РВЗ-6/400IУЗ

Выбираем выключатель.

Они выбираются по номинальному напряжению и току и проверяются на термическую и динамическую стойкость к токам короткого замыкания, а так же на отключающую способность токов и мощности короткого замыкания.

Таблица 2.11 - Выбор выключателя.

Расчетное	Табличное
Uн=10кВ	Uн=10кВ
Iн=132,56А	Iн=630А
It^2 ∙tt=8,7^2 ∙0,12=9,08 кА^2∙с	It^2∙tпр=20^2 ∙0,15=60кА^2∙с
Iу=22,15 кА	Iу=100кА
Iотк=8,7кА	Iк=20кА

Выбираем выключатель BB TEL-10-20/630

Выбор трансформатора напряжения.

Трансформаторы напряжения предназначены для включения катушек напряжения измерительных приборов и аппаратов защиты,отделения цепей измерительных приборов и аппаратов защиты от сети высокого напряжения.

Трансформатор напряжения выбирается по номинальному напряжению и проверяются по нагрузке вторичной цепи

Трансформатор напряжения выбираем из условия:

S₂>S_пр

где S₂- мощность вторичной обмотки трансформатора напряжения, ВА

S_пр - суммарная мощность приборов, питаемых от трансформатора напряжения, ВА

Ко вторичной обмотке трансформатора напряжения подключаем приборы:

Счетчики активной и реактивной энергии:

Общая мощность приборов подключаемых ко вторичной обмотке равна:

S_пр= S_а + S_р ; (2.72)

где: S_а – мощность обмотки напряжения счетчика активной энергии типа:

ПСЧ-4 [1,с.389,табл.6,26]

S_а=8 ВА

S_р – мощность обмотки напряжения счетчика активной энергии типа:

ПСЧ-4 [1,с.389,табл.6,26]

S_р=8 ВА

S_пр=8+8=16 ВА.

По условию: S₂>S_пр

S₂=75 ВА

75 ВА>16 ВА, выбираем трансформатор напряжения

НОЛ-08-6

Выбор пусковой и защитной аппаратуры на 0,4 кВ

Выбор автоматических выключателей

Они предназначены для защиты электрических цепей от токов перегрузки, токов короткого замыкания, от снижения напряжения.

Условия выбора:

; (2.73)

где: - номинальный ток теплового расцепителя автомата, защищающего от перегрузки, А.

; (2.74)

где: - номинальный ток электромагнитного расцепителя, А.

Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного расцепителя проверяют по максимальному кратковременному току линий:

; (2.75)

Для защиты одиночного электродвигателя:

(2.76)

Коэффициент 1,25 определяет неточность в определении максимального кратковременного тока линии при разбросе характеристик электромагнитных расцепителей автоматических выключателей.Ток срабатывания расцепителя автоматических выключателей с регулируемой обратно зависимой от тока характеристикой.При выборе выключателей необходимо стремиться к их однотипности, т.е выбранные выключатели имели одинаковую маркировку.

(2.77)

(2.78)

220,5 А>161,25 А

(2.79)

Выбираем автоматический выключатель типа ВА 51-25.

Проверка к токам короткого замыкания:

(2.80)

Автоматический выключатель типа ВА 51-25 подходит по условия проверки.

Выбор магнитного пускателя

Магнитный пускатель выбирается по номинальному току.

(2.81)

Выбираем магнитный пускатель типа ПМУ 3210

2.12 Экономия и учет электроэнергии

Расчетным учетом электроэнергии называется учет выработанной, а также отпущенной потребителям электроэнергии для денежного расчета за нее. Счетчики, устанавливаемые для расчетного учета, называются расчетными счетчиками (класса 2), с классом точности измерительных трансформаторов – 0,5.

Техническим (контрольным) учетом электроэнергии называется учет для контроля расхода электроэнергии электростанций, подстанций, предприятий, зданий. Счетчики, устанавливаемые для технического учета, называются контрольными счетчиками (класса 2,5) с классом точности измерительных трансформаторов – 1.

При определении активной энергии необходимо учитывать энергию: выработанную генераторами электростанций; потребленную на собственные нужды электростанций и подстанций; выданную электростанциями в распределительные сети; переданную в другие энергосистемы или полученную от них; отпущенную потребителям и подлежащую оплате.

Расчетные счетчики активной электроэнергии на подстанции энергосистемы должны устанавливаться:

1) для каждой отходящей линии электропередачи, принадлежащей потребителям;

2) для межсистемных линий электропередачи–по два счетчика со стопорами, учитывающих полученную и отпущенную электроэнергии;

3) на трансформаторах собственных нужд;

4) для линий хозяйственных нужд или посторонних потребителей (поселок и т. п.), присоединенных к шинам собственных нужд.

Расчетные счетчики активной электроэнергии на подстанциях потребителей должны устанавливаться:

1) на вводе (приемном конце) линии электропередачи в подстанцию;

2) на стороне ВН трансформаторов при наличии электрической связи с другой подстанцией энергосистемы;

Схема подключения счетчиков типа ПСЧ‑4 к трехфазной сети.

Рисунок 2.4 -Подключение счетчиков к трехфазной сети

с помощью трех трансформаторов тока и трех трансформаторов напряжения (пунктиром показано цепь «0» для четырехпроводной сети.)Счетчик электрической энергии статический, трехфазной, трехтрансформаторный, универсальный ПСЧ‑4. Предназначен для учета прихода и расхода активной энергии в трех- и четырехпроводных сетях переменного тока номинальной частоты 50Гц, а также для передачи по линиям связи информационных данных на центральный пункт сбора информации энергосистемы.

Счетчик обеспечивает высокую точность измерения энергии в сетях со значительными отклонениями тока и напряжения.

Дата добавления: 2015-09-28