Название: Выбор кабельной линии
Вид работы: реферат
Рубрика: Промышленность и производство
Размер файла: 87.98 Kb
Скачать файл: referat.me-304716.docx
Краткое описание работы: ЗАДАНИЕ: Выбрать сечение кабельной линии 2 и предохранитель в сети 0,4 кВ. Исходные данные к расчёту: -Трансформатор Т1: ТМ-630/6/0,4
Выбор кабельной линии
ЗАДАНИЕ:
Выбрать сечение кабельной линии 2 и предохранитель в сети 0,4 кВ.
Исходные данные к расчёту:
-Трансформатор Т1: ТМ-630/6/0,4 D / Yo;
-Кабельная линия 1: L=45 м, марка АСГ-(3х120+1х95);
-Кабельная линия 2: L=30 м, способ прокладки - в кабельном канале
(уже проложены 2 силовых кабеля напряжением 0,4 кВ);
-Помещение невзрывоопасное и пожаробезопасное.
Состав и параметры оборудования, получающие питание от РП-51:
№ | Типэлектроприёмника | Номинальная мощность электроприёмника, кВт | Ки | tg g | ПВ (%) |
1. | Токарный станок (3шт.) | 4,5 | 0,2 | 1,33 | ----- |
2. | Сверлильный станок | 2,0 | 0,2 | 1,33 | ----- |
3. | Заточный станок | 0,8 | 0,2 | 2,3 | ----- |
4. | Подъёмник | 6,0 | 0,1 | 2,3 | ----- |
5. | Вентилятор | 0,4 | 0,8 | 1,0 | ----- |
1.3. Указания:
-Все потребители относятся к 2 и 3 категориям надёжности, т.е. не требуют резервирования питания;
-При расчёте не требуется согласование (селективность) защиты;
-При отсутствии данных допускается принятие студентом некоторых допущений при соответствующем обосновании выбора;
-Сопротивление элементов сети (трансформатора, кабелей) рекомендуется принять по [1] или [2], в случае невозможности нахождения величины Zпт для кабелей, можно принимать: Zпто=2,3*Zо(1) (т.е. принимать величину удельного полного сопротивления петли фаза-нуль в 2,3 раза больше активного удельного сопротивления жилы);
-При расчётах не учитывать сопротивление внешней сети 6(10) кВ.
СХЕМА УЧАСТКА ЦЕПИ ЦЕХА
ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ:
РАСЧЁТ НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРОПРИЁМНИКОВ .
При анализе электроприёмников (ЭП), выделяем две группы ЭП: группу А с повторно-кратковремённым режимом работы (Ки<0,6) и группу Б с продолжительным режимом, для которой Ки>=0,6 (в нашем случае группа Б представлена только вентилятором).
Рассчитываем общую номинальную мощность для каждого типа оборудования: для токарных станков общая мощность составит 13,5 кВт (4,5 кВт*3 шт.), для остальных типов ЭП совпадает с единичной.
Рассчитываем максимальную среднюю активную мощность (Pсм) для каждого типа ЭП, исходя из заданных коэффициентов использования (Ки): Pсм=Рном*Ки.
Рассчитываем максимальную среднюю реактивную мощность (Qсм) для каждого типа ЭП, исходя из заданных величин tg j: Qсм=Рном*tg j.
Для группы А подводим итоги, определяя суммарную номинальную мощность всех шести ЭП; суммарную максимальную среднюю активную и реактивную мощность.
Общий коэффициент использования Ки группы равен:
3.7. Результаты оформляем в виде таблицы:
Наименование | Кол-во, | Мощность, кВт | Ки | tg j | Pсм, | Qсм, | |||||||
оборудования | шт. | единичная | общая | кВт | кВАр | ||||||||
Группа А | |||||||||||||
1. Токарные станки | 3 | 4,5 | 13,5 | 0,2 | 1,33 | 2,70 | 3,591 | ||||||
2. Сверлильный станок | 1 | 2,0 | 2,0 | 0,2 | 1,33 | 0,40 | 0,532 | ||||||
3. Заточный станок | 1 | 0,8 | 0,8 | 0,2 | 2,30 | 0,16 | 0,368 | ||||||
4. Подъёмник | 1 | 6,0 | 6,0 | 0,1 | 2,30 | 0,60 | 1,380 | ||||||
Итого по группе А | 6 | 13,3 | 22,3 | 0,173 | ----- | 3,86 | 5,871 | ||||||
Группа Б | |||||||||||||
1. Вентилятор | 1 | 0,4 | 0,4 | 0,8 | 1,00 | 0,32 | 0,32 |
Общее количество ЭП группы А составляет шесть элементов, поэтому для этой группы определяем отношение номинальных мощностей наиболее и наименее крупных ЭП, т.е. число m:
При этих условиях (m>3 и Ки<0,2) определяем величину эффективного числа ЭП nэ следующим образом:
Выбираем самый мощный ЭП рассматриваемого узла - это подъёмник мощностью 6,0 кВт.
Количество ЭП, номинальная мощность которых равна или больше половины мощности подъёмника n1=4 (три токарных станка по 4,5 кВт и сам подъёмник 6,0 кВт). Их суммарная мощность:
Р1=13,5+6,0=19,5 кВт.
Относительные значения числа n*1мощности Р*1 крупных ЭП находятся по соотношениям:
По полученным значениям n*1 и Р*1 и справочным данным ([3], табл. 2.7), определяется относительное число эффективных ЭП nэ*=0,81. Затем рассчитывается их абсолютное число:
nэ=nэ**n=0,81*6=4,86.
Расчётная активная мощность (расчётный максимум) для ЭП группы А определяется на основе максимальной средней мощности группы РрА и коэффициента максимума активной мощности Кам, который находится по графику ([3], рис. 2.1.). В нашем случае Кам=2,5. Расчётная максимальная активная мощность для ЭП группы А:
РрА=Кам* SРсм=2,5*3,86=9,65 кВт.
3.11. Расчётный максимум реактивной мощности находится по формуле:
QрА=Крм*Qсм,
где коэффициент максимума реактивной мощности Крм принимается равным 1,1 (т.к. эффективное число ЭП меньше 10).
QрА=1,1*5,871=6,458 кВАр.
Рр=9,65+0,32=9,97 кВт; Qр=6,458+0,32=6,778 кВАр.
РАСЧЁТ ПИКОВЫХ НАГРУЗОК ЭЛЕКТРОПРИЁМНИКОВ .
В качестве пикового режима ЭП для проверки кабельных линий рассматривается режим пуска наиболее мощного двигателя и определяется пиковый ток по кабельной линии Iпик, питающей РП. Пиковый ток для группы ЭП находится по формуле:
Iпик=Iр-Ки*IномАД+Кп*IномАД,
где IномАД -номинальный ток самого мощного АД; Кп -кратность пускового тока этого АД. В нашем случае самый мощный АД -двигатель подъёмника:
5. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ .
5.1. В связи с вводом нового РП в цехе, необходимо произвести выбор кабелей для его питания от РП-1. Прокладка кабеля от шин 0,4 кВ РП-1 предполагается в кабельном канале, в котором уже проложены два силовых кабеля, длина кабельного канала 30 м, в канале отсутствует возможность механических повреждений, помещение цеха, как указано выше взрыво- и пожаробезопасное. На основании анализа условий прокладки следует вывод о возможности использования кабеля типа АВВГ (алюминиевые жилы, пластмассовая изоляция, оболочка в виде шланга из пластиката, без брони и наружных покровов).
5.2. Сечение кабеля выбирается по допустимому току из условий нагрева (в сетях 0,4 кВ промышленных предприятий выбор сечений по экономической плотности тока проводится при числе часов использования максимума более 5000, т.е. при практически непрерывном режиме работы).
При прокладке в кабельном канале нескольких кабелей учитывается их взаимное температурное влияние при определении допустимого длительного тока. Допустимый длительный ток: Iдоп>=Iр/К, где К - коэффициент, учитывающий прокладку нескольких кабелей в канале. В случае трёх кабелей К=1 ([1], табл. 1.3.12.). Отсюда Iдоп=17,401 А.
Согласно ПУЭ в сетях 0,4 кВ запрещена прокладка кабелей без нулевой жилы, поэтому допустимые токи принимаются как для трёхжильных, но с коэффициентом 0,92. Тогда допустимый расчётный ток:
Iдоп=17,401/0,92=18,914 А.
5.5. По справочным данным ([1], табл. 1.3.7.) находится ближайшее большее сечение, выдерживающее в длительном (получасовом) режиме ток больший 19 А. Это сечение 4мм2. Таким образом принимаем к прокладке кабель АВВГ - (3х4 + 1х2,5).
6. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ .
Для определения токов коротких замыканий, произведём дополнительный расчёт параметров схемы замещения трансформатора ТМ-630/6/0,4 D / Yo:
Пользуясь справочными данными [3], определяем:
Параметры схемы замещения трансформатора
прямой, обратной и нулевой последовательности одинаковы.
Удельные сопротивления фазы кабельной линии и петли фаза - нуль пересчитаем для сечений 120 мм2 и 4мм2, используя данные [4], стр. 27:
rуд1=0,549*70/120=0,320 мОм/м; rуд2=0,549*70/4=9,608 мОм/м;
xуд=0,065 мОм/м;
Zпт0=1,59 мОм/м.
Полные сопротивления прямой последовательности
кабеля 1 [АСГ-(3х120+1х95)]:
rк1=rуд1*L1=0.320*45=14.4 мОм/м;
хк1=xуд*L1=0.065*45=2.925 мОм/м.
Полные сопротивления прямой последовательности
кабеля 2 [АВВГ - (3х4 + 1х2,5)]:
rк2=rуд2*L2=9,608*30=288,24 мОм/м;
хк2=xуд*L2=0.065*30=1,95 мОм/м.
6.3. Переходное сопротивление, включающее сопротивления контактов и сопротивление дуги в месте короткого замыкания при расчётах вблизи шин ЦТП минимально и составляет 15 мОм. В случае расчётов токов короткого замыкания непосредственно на зажимах потребителей, получающих питание от вторичных РП и увеличении удалённости от шин 0,4 кВ ЦПТ это сопротивление увеличивают до 30 мОм (в пределе).
СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ
ДЛЯ РАСЧЁТОВ ТОКОВ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ .
ё
Расчёт трёхфазного металлического короткого замыкания на землю:
Расчёт однофазного короткого замыкания:
Где Zсум - полное сопротивление от источника до точки К; ZсумR - с учётом переходных сопротивлений контактов и дуги; Zпт - сопротивление петли; Iк и IкR соответственно токи КЗ без учёта и с учётом переходных сопротивлений и дуги.
7. УСТАНОВКА ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ
В НАЧАЛЕ ПРОЕКТИРУЕМОЙ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ .
Ток плавкой вставки должен быть не меньше максимального рабочего тока, Iн.вст>=Iр, т.е. Iн.вст>=17,4 А.
Ток плавкой вставки должен превышать пусковой (пиковый) ток двигателей Iн.вст>=Iпик/k,где k - коэффициент кратковременной тепловой перегрузки плавкой вставки, который принимается равным 2,5 при лёгком пуске с длительностью (2...5) с. В нашем случае: Iн.вст>=69,363/2,5=27,745 А. Введённым ограничениям соответствует предохранитель типа ПН2-100 (предохранитель разборный с наполнителем) с номинальным током 100 А и током плавкой вставки на 30 А.
Проверка предохранителя:
Проверка чувствительности защиты оборудования предохранителем по минимальному току короткого замыкания, которое составляет 718.054 А (трехфазное в точке К, с учётом переходных сопротивлений и дуги), превосходя ток плавкой вставки более чем в четыре раза (в 24).
Максимально допустимый ток для кабеля АВВГ - (3х4 + 1х2,5) ~ току плавкой вставки. Таким образом оба условия проверки выбранного предохранителя выполнены.
Время плавления вставки предохранителя ПН2-100 при токе 718 А составляет примерно 0,008 ([2], рис. 3.14). Кабели, защищённые плавкими токоограничивающими предохранителями, на термическую стойкость к токам КЗ не проверяют, поскольку время срабатывания предохранителя мало и выделившееся тепло не в состоянии нагреть кабель до опасной температуры [2].
Расчёт напряжений в сети:
U2=400-2Iр*(Xт+Xк1)^(1/3)-Iр*Xк2^(1/3)=400-2*17.401*(0,01397+0,0029)^(1/3)-17.401*0,00195^(1/3)=399 В
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ :
«Правила устройства электроустановок» Минэнерго СССР; 6-е издание, переработанное и дополненное; Москва, Энергоатомиздат; 648 с.
Фёдоров А. А., Каменева В. В. «Основы электроснабжения промышленных предприятий»; Москва, Энергия; 1979 г.; 408 с.
«Справочник по проектированию электроснабжения» под редакцией Барыбина Ю. Г. и др.; Москва, Энергоатомиздат; 1990 г. (Электроустановки промышленных предприятий).
Алексеев А. А., Ананичева С. С., Бердин А. С. Методическое пособие «Основы электроснабжения. ЧастьI»; Екатеринбург, УГТУ-УПИ; 1998 г.
Похожие работы
-
Электрооборудование и электроснабжение выемочного комплекса
Федеральное агенство по образованию Российской Федерации Шахтинский институт Южно – Российского государственного технического Университета (НПИ)
-
Выбор сечения проводов и кабелей по допустимому нагреву
Практическая работа 1 Тема: Выбор сечения проводов и кабелей по допустимому нагреву. Программа работы. 1.Записать исходные данные электроприемников ( номинальная мощность, напряжение, cos φ , к.п.д.)
-
Конструкция силовой и осветительной сети и проект электроснабжения на предприятии
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ
-
Энергетический и кинематический расчет привода
Выбор материала и определение допускаемых напряжений для зубчатых передач. Силы в зацеплении зубчатых колес. Расчет промежуточной цилиндрической зубчатой передачи. Расчет валов, выбор подшипников качения. Проверочный расчет подшипников тихоходного вала.
-
Нахождение объема бетонной строительной конструкции
Проведение аппроксимации данных с помощью Excel, расчет площадей (отдельно для выпуклой и вогнутой кривых периферического, серединного и корневого сечения) и целевой функции V с целью нахождения полного объема бетонной строительной конструкции.
-
Спиральные антенны
МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКЕ ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ТЕМА СПИРАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ Работу выполнил: Шевцов А.Н. Группа ВР-2-96
-
Расчет и проектирование ректификационной колонны насадочного типа
Расчет и проектирование колонны ректификации для разделения смеси этанол-вода, поступающей в количестве 10 тонн в час. Материальный баланс. Определение скорости пара и диаметра колонны. Расчёт высоты насадки и расчёт ее гидравлического сопротивления.
-
Разработка регулятора температуры обратной воды калорифера
Применение ИС программирования КОНГРАФ в работе над проектом регулятора температуры воды калорифера в зависимости от температуры наружного воздуха. Структурная схема алгоритма регулятора температуры горячей воды калорифера, разработка блоков проекта.
-
Реверсивный преобразователь
Временные диаграммы токов и напряжений в трехфазной нулевой схеме при сгорании предохранителя в цепи одного вентиля. Коэффициент сдвига первой гармоники потребляемого тока относительно напряжения питания, его зависимость от угла комутации и направления.
-
Разработать технологическую схему производства стали марки 35Г2 и определить основные техникоэкономические показатели производства
Разработкаь технологической схемы производства стали марки 35Г2. Характеристика марки стали 35Г2. Анализ состава чугуна, внедоменная обработка чугуна. Определение максимально воможной доли лома. Продувка. Внепечная обработка. Разливка.