Расчетный ток группы Ip = 79.872 A
Пиковый ток группы Iпик = 180.602 A
Отношение Iпик / 2.5 = 72.241 A
Номинальный ток плавкой вставки Iном.в >= 79.872 A
ДАННЫЕ ВЫБРАННЫХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ :
Тип предохранителя ПН2-100 ПН2-250
Номинальное напряжение (В) 380 380
Номинальный ток предохранителя (А) 100 250
Номинальный ток плавкой вставки (А) 80 80
Предельный ток отключения (кА) 50(100) 40(100)
ПРОВЕРКА ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ ПО ОТКЛЮЧАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ :
Наибольший ток КЗ за предохранителем
Iк должен быть меньше
пpедельного тока отключения пpедоханителя
50(100) кА - для ПН2-100 ,
40(100) кА - для ПН2-250 .
CОГЛАСОВАНИЕ ПЛАВКОЙ ВСТАВКИ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 95.00
(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 35.0 мм2)
Защита от перегрузки и КЗ.
I ном.в < I доп
Плавкая вставка согласуется с защищаемым проводником.
CОГЛАСОВАНИЕ ПО СЕЛЕКТИВНОСТИ С ПРЕДЫДУЩЕЙ ПЛАВКОЙ ВСТАВКОЙ :
Наибольший ток КЗ за Номинальный ток плавкой вставки
выбранным предохранителем предыдущего предохранителя
Iк ( кА ) : Iв1 ( А ) :
Если Iк <= 2.8 , то Iв1 >= 100
2.8 < Iк <= 6.0 Iв1 >= 120
6.0 < Iк <= 10.0 Iв1 >= 120
Iк > 10.0 Iв1 >= 150
К распределительному пункту подключены электроприемники суммарной номинальной мощностью , с. , номинальное напряжение сети . Данные электродвигателя, имеющего наибольший пусковой ток, приведены в таблице 5.1 раздела 5. Ток короткого замыкания за автоматом для защиты распределительного 13,124 кА , смотри с.
Каждый электродвигатель имеет магнитный пускатель, защищающий его от перегрузки, так автоматический воздушный выключатель защищает только от короткого замыкания. Выберем автомат, который защищает линию питающую распределительный пункт, смотри рисунок 6.1.
Рисунок 6.1 – Расчетная схема для выбора автоматов
Определим:
- расчетный коэффициент мощности группы электроприемников
, (6.1)
где - взяты из раздела 4 с. ;
- коэффициент использования группы электроприемников
(6.2)
- коэффициент максимума группы электроприемников
; (6.3)
- коэффициент спроса группы электроприемников
; (6.4)
- расчетная мощность РП
; (6.5)
- расчетный ток группы электроприемников
; (6.6)
пиковый ток группы электроприемников
, (6.7)
где - пусковой ток асинхронного двигателя,
раздел 5 с.;
- номинальный ток асинхронного двигателя, раздел 5 с. .
.
Автоматический воздушный выключатель не должен срабатывать в нормальном режиме, так если требуется выполнение условия
, (6.8)
где - номинальный ток расцепителя.
В данном случае . По этому условию выберем ближайший больший ток расцепителя = 80 А, с. 260 /7/. По определенному току расцепителя выпишем в таблицу все возможный типы автоматических воздушных выключателей, таблица 6.1.
Таблица 6.1 – Номинальные параметры автоматических воздушных выключателей
Тип
, А
, о.е.
, кА
ВА 51Г-31
100
80
3, 7, 10
7,0
ВА 51-31
ВА 51-33
160
10
12,5
ВА 51-35
250
12
15
ВА 52-31
25
ВА 52-33
28
ВА 52-35
30
В таблица 6.1 приняты следующие обозначения:
– номинальный ток автоматического воздушного выключателя, А;
– номинальный ток расцепителя, А;
– ток отсечки, А;
– ток отключения, кА.
При выборе автоматических воздушных выключателей следует учитывать, что рекомендуется выбирать автомат ВА51, а автомат ВА52 следует применять, если требуется повышенная коммутационная способность.
При пуске двигателя не должна сработать токовая отсечка автомата, так если должно выполняться условие
. (6.9)
По таблице 6.1 = 7, так - условие выполняется.
Также, тепловой расцепитель не должен сработать при пуске двигателя, так если должно выполняться условие
(6.10)
где - время пуска асинхронного двигателя, =1,5 с., смотри с.
- время срабатывания, определяется по времятоковой характеристике для соответствующего значения на с. 164 /7/.
Определим методом кусочно-линейной интерполяции. Для этого составим уравнение прямой (вида ), которое можно выразить формулой:
. (6.11)
По данной характеристики находим для , смотри таблицу 6.2
Таблица 6.3 – Времятоковая характеристика автомата
Тип автомата
Ток отсечки , о.е.
2
2,257
3
Время срабатывания автомата , с.
90
-
22
Обозначим через =2 (=2). Этому значению соответствует =50 (=16). Аналогично =3; =16. Тогда:
;
, т.е.
(2,257) = 72,524 с.
Проверим выполнение условия, - условие (6.10) выполняется.
Для выбранного автоматического воздушного выключателя должно выполняться условие
(6.12)
где = 25 кА для автомата ВА 52-31, таблица 6.1;
- ток короткого замыкания за выбранным автоматом, , 10 с. .
,
Следовательно автомат ВА 52-31 проходит по предельной коммутационной способности.
При согласовании расцепителя с проводником должно выполняться условие
, (6.13)
где - допустимый ток для кабеля с бумажной пропитанной изоляцией с алюминиевыми жилами, проложенного в земле, сечение 35 мм2 , следовательно
- расцепитель согласуется с защищаемым проводником.
Автоматизированный выбор автоматических воздушный выключателей производиться с помощью программы AVTOMAT. Используя данную программу были получены следующие результаты, которые приведены в распечатке на с.
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Группа электроприемников
Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 55.500
Коэффициент использования группы ЭП Ки : 0.438
Коэффициент максимума группы ЭП Км : 1.583
Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.732
Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 7.500
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.880
Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.875
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 14.799 A
Пусковой ток двигателя Iп = 110.991 A
Коэффициент спроса группы Кс = 0.693
Расчетная активная мощность группы Pp = 38.481 кВт
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-31 ВА52-31 *)
Номинальный ток автомата I ном (А) 100 100
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 80.0 80.0
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 7 7
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 7.0 25.0
При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :
Тип автомата I ном I ном.р I отс / I ном.р I откл
А А о.е. кА
ВА51-33 160 80.0 10 12.5
ВА52-33 160 80.0 10 28.0
ВА51-35 250 80.0 12 15.0
ВА52-35 250 80.0 12 30.0
*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется
повышенная коммутационная способность.
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ:
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
7.0 кА - для ВА51-31
25.0 кА - для ВА52-31
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
Рисунок 7.1 – Расчетная схема
Источниками реактивной мощности являются энергосистема, высоковольтные синхронные двигатели (СД), и конденсаторные батареи (БК).
Для данного расчета исходными данными являются:
-Расчетная активная нагрузка на один трансформатор ()
где - средняя активная нагрузка на один цеховой трансформатор,
, смотри с.
-Расчетная реактивная нагрузка на один трансформатор ()
-Номинальная мощность трансформатора
, с
-Номинальное высшее напряжение трансформатора
, с.
-Номинальное низшее напряжение трансформатора
- Мощность КЗ трансформатора
- Напряжение КЗ трансформатора
-Коэффициент загрузки трансформатора
, /5/.
-Плата за 1 кВт максимальной нагрузки
, данные ОАО «Чувашэнерго».
-Стоимость одного кВт∙ч электроэнергии
-Удельная стоимость конденсаторных батарей
-Данные высоковольтных двигателей-компрессоров с
1) Номинальное напряжение СД .
2) Номинальная мощность СД .
3) Коэффициент загрузки по активной мощности .
-Индексы 1,2,3,4 применяются при расчетах на соответствующих этапах.
Удельная стоимость потерь мощности :
, (7.1)
где = 2400 ч. – время максимальных потерь, с.80 /6/;
=4000 ч/год – число часов использования максимума нагрузки, с.80 /7/.
Затраты первые БК 0,38 кВ :
, (7.2)
где = 0,203 - ежегодное отчисление для БК, с.79 /6/;
= , удельные потери активной мощности в конденсаторных батареях, /6/.
Затраты первые СД :
, (7.3)
где = 5,31 - коэффициент аппроксимации, с. ;
=204,0 - номинальная реактивная мощность СД, с.
Затраты вторые СД ():
, (7.4)
где = 4,27 - коэффициент аппроксимации, с. ;
= 1 – количество СД в группе, рисунок 7.1.
Переменные затраты СД на генерацию реактивной мощности:
; (7.5)
Располагаемая мощность СД ():
, (7.6)
где - наибольший коэффициент загрузки по реактивной мощности.
Зависит от : , . (7.7)
Экономическая реактивная мощность энергосистемы ():
, (7.8)
где - экономическое значение коэффициента реактивной мощности.
, (7.9)
где =0,6 - базовый коэффициент реактивной мощности /4/;
= 0,9 - коэффициент отличия стоимости электроэнергии /4/.
Допустимая через трансформатор мощность :
, (7.10)
где - максимальный коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме, , /6/.
Рисунок 7.2 – Блок-схема распределения реактивной мощности
1 этап. На первом этапе достигается минимум затрат на производство реактивной мощности, используя оптимизационный метод Лагранжа (согласно рисунку 7.2, а).
Примечание – индекс внизу обозначает этап расчета.
Определим множитель Лагранжа ()
. (7.11)
Для синхронного двигателя определяем реактивную мощность
. (7.12)
Определим реактивную мощность, которую необходимо скомпенсировать с помощью конденсаторных батарей
. (7.13)
Так как > 0, то переходим на третий этап.
3 этап. Находим распределение реактивной мощности с учетом энергосистемы. Расчетная реактивная мощность через трансформатор при учете высоковольтных синхронный двигателей
. (7.14)
Так как < , то реактивная мощность от системы , реактивная мощность конденсаторных батарей . Переходим на четвертый этап.
4 этап. Выполняется в случае, если трансформатор не может пропустить необходимую мощность со стороны высшего напряжения на сторону низшего напряжения, так необходимо выполнение условия
. (7.15)
Проверим выполнение условия
Следовательно, трансформатор не может пропустить необходимую мощность. В этом случае установка конденсаторных батарей необходима.
В данном случае . (7.16)
Так как < , то не измениться, а реактивная мощность от системы
. (7.17)
Таким образом, получили результаты.
Реактивная мощность источников:
-Синхронные двигатели .
-Энергосистема .
-Конденсаторные батареи 0,38 кВ .
Итого: .
Правильность ручного расчета подтверждается автоматизированным расчетом, произведенным по программе KRM пакета прикладных программ PRES1, приведенных на с. . По полученным данным составляется таблица, где приводятся изменения расчетных параметров в зависимости от изменения исходных параметров.
Таблица 7.1 Влияние различных условий на компенсацию реактивной мощности,
Условия
Расчетные
39,3
35
395,5
1 Увеличение на 10%, так если
320,4
110,1
2 Увеличение
291,2
139,3
3 Уменьшение
35,0
4 Трехсменный режим работы , (увеличение числа смен)
0
74,3
5 Одноставочный тариф
27,5
46,8
6 Удельная стоимость БК
60,2
14,1
7 Номер группы энергосистемы – 10, , ,
8 Увеличение
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
