150645 (594567), страница 12

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

4.4.5.3 Трансформатор подключён к РШ 6 кВ через выключатель нагрузки типа ВНП-17 с предохранителями, которые выбираются номинальному току I_р2=11 А. Выбираем предохранители типа ПК-6 номинальным током 80 А.

4.4.5.4 По расчётному току на стороне низшего напряжения трансформатора I_р3=157 А подбираем автоматический выключатель типа АВМ-4С номинальным током I_ном=400 А.

4.4.5.5 По длительному току в линии электродвигателя I_р.д.=82,6 А, выбираем автоматический выключатель типа А-3710Б на 160 А, ток мгновенного срабатывания 400 А, ток расцепителя 100 А.

4.4.5.6 Выбор аппаратуры для остального оборудования в работе не рассматривается.

4.5 Расчёт токов короткого замыкания

4.5.1 Принимаем сопротивление системы х_с=0,173 Ом.

4.5.2 Найдём сопротивление кабельной линии, соединяющей внутрицеховые шины 6 кВ с РШ проектируемой установки, предполагая её длину l₁=50 м

4.5.2.1 Активное сопротивление линии составляет r₁

r₁=r_ol₁=0,1690,05=0,0085 Ом,

где r_о=0,169 Ом/км – удельное активное сопротивление кабеля сечением жилы 185 мм² по таблице 2-65 [26].

4.5.2.2 Реактивное сопротивление линии х₁

х₁=х_оl₁=0,080,05=0,004 Ом,

где х_о=0,08 Ом/км – удельное реактивное сопротивление кабеля с алюминиевыми жилами согласно [10] на стр. 70.

4.5.3 Суммарное реактивное сопротивление в конце линии х₁ находится с учётом сопротивления системы

х₁=х₁+х_с=0,004+0,173=0,177 Ом.

4.5.4 Результирующее сопротивление линии z₁

4.5.5 Ток короткого замыкания в конце участка составляет I_к.з.1

4.5.6 По отношению х₁/r₁=0,177/0,0085=20 находим по номограмме на рис. 3.2 [10] ударный коэффициент k_у=1,9.

4.5.7 Ударный ток в конце линии составляет I_уд.1 по формуле (3.8) [10]

I_уд.1=2k_уI_к.з.1=21,919550=52530 А.

4.5.8 Сопротивление кабельной линии, соединяющей РШ и трансформатор находим аналогично, принимая длину линии l₂=30 м

4.5.8.1 Активное сопротивление линии составляет r₂

r₂=r_ol₂=3,120,03=0,0936 Ом,

где r_о=3,12 Ом/км – удельное активное сопротивление кабеля сечением жилы 10 мм² по таблице 2-65 [26].

4.5.8.2 Реактивное сопротивление линии х₂

х₂=х_оl₂=0,080,03=0,0024 Ом,

где х_о=0,08 Ом/км – удельное реактивное сопротивление кабеля с алюминиевыми жилами согласно [10] на стр. 70.

4.5.9 Суммарное активное сопротивление r₂

r₂=r₁+r₂=0,0085+0,0936=0,1021 Ом.

4.5.10 Суммарное реактивное сопротивление в конце линии х₂

х₂=х₁+х₂=0,177+0,0024=0,1794 Ом.

4.5.11 Результирующее сопротивление линии z₂

4.5.12 Ток короткого замыкания в конце участка составляет I_к.з.2

4 .5.13 По отношению х₂/r₂ =0,1794/0,1021=1,76 находим по номограмме на рис. 3.2 [10] ударный коэффициент k_у=1,16.

4.5.14 Ударный ток в конце линии составляет I_уд.2 по формуле (3.8) [10]

I_уд.2=2k_уI_к.з.2=21,1616780=27527 А.

4.5.15 Найдём сопротивление трансформатора по его номинальным характеристикам

4.5.15.1 Активное сопротивление трансформатора в относительных единицах r_*т по формуле (3.20) [10]

r_*т=Р_к.з./S_ном=3,1/160=0,0194,

где Р_к.з.=3,1 кВт – номинальные потери трансформатора при коротком замыкании по паспорту;

S_ном=160 кВА – номинальная мощность трансформатора.

4.5.15.2 Реактивное сопротивление трансформатора в относительных единицах х_*т

где u_к=6,5% - характеристика трансформатора.

4.5.15.3 Активное сопротивление трансформатора, приведенное к напряжению 0,4 кВ r_т

4.5.15.4 Реактивное сопротивление трансформатора, приведённое к напряжению 0,4 кВ х_т

4.5.16 Приведём активное сопротивление линии 6 кВ к напряжению 0,4 кВ

4.5.16.1 Коэффициент трансформации трансформатора n

n=U_ВН/U_НН=6000/400=15.

4.5.16.2 Активное приведённое сопротивлении линии r₂^*

r₂^*=r₂/n²=0,1021/15²=0,00045 Ом.

4.5.17 Приведённое реактивное сопротивление составляет х₂^*

х₂^*₌х₂/n²=0,1794/15²=0,0008 Ом.

4.5.18 Найдём сопротивление проводов, соединяющих трансформатор и РШ 0,4, принимая длину проводов l₃=20 м

4.5.18.1 Активное сопротивление проводов составляет r₃

r₃=r_ol₃=0,2610,02=0,00522 Ом,

где r_о=0,261 Ом/км – удельное активное сопротивление кабеля сечением жилы 120 мм² по таблице 2-65 [26].

4.5.18.2 Реактивное сопротивление линии х₃

х₃=х_оl₃=0,080,02=0,0016 Ом,

где х_о=0,08 Ом/км – удельное реактивное сопротивление кабеля с алюминиевыми жилами согласно [10] на стр. 70.

4.5.19 Суммарное активное сопротивление с учетом сопротивления трансформатора r₃

r₃=r₂^*+r_т+r₃=0,00045+0,0194+0,00522=0,02507 Ом.

4.5.20 Суммарное реактивное сопротивление в конце линии х₃

х₃=х₂^*+х_т+х₃ =0,0008+0,062+0,0016=0,0644 Ом.

4.5.21 Результирующее сопротивление в конце линии z₃

4.5.22 Ток короткого замыкания в конце участка составляет I_к.з.3

4.5.23 По отношению х₃/r₃ =0,0644/0,2507=2,6 находим по номограмме на рис. 3.2 [10] ударный коэффициент k_у=1,3.

4.5.24 Ударный ток в конце линии составляет I_уд.3 по формуле (3.8) [10]

I_уд.3=2k_уI_к.з.3=21,33342=6144 А.

4.5.25 Найдём сопротивление линии электродвигателя Р_ном=45 кВт, принимая длину проводов l₄=15 м

4.5.25.1 Активное сопротивление проводов составляет r₄

r₄=r_ol₄=0,4470,015=0,0067 Ом,

где r_о=0,447 Ом/км – удельное активное сопротивление кабеля сечением жилы 70 мм² по таблице 2-65 [26].

4.5.25.2 Реактивное сопротивление линии х₄

х₄=х_оl₄=0,080,015=0,0012 Ом,

где х_о=0,08 Ом/км – удельное реактивное сопротивление кабеля с алюминиевыми жилами согласно [10] на стр. 70.

4.5.26 Суммарное активное сопротивление на конце линии у двигателя r₄

r₄=r₃+r₄=0,02507+0,0067=0,03177 Ом.

4.5.27 Суммарное реактивное сопротивление в конце линии х₄

х₄=х₃+х₄ =0,0644+0,0012=0,0656 Ом.

4.5.28 Результирующее сопротивление в конце линии z₄

4.5.29 Ток короткого замыкания в конце участка перед двигателем составляет I_к.з.4

4.5.30 По отношению х₄/r₄ =0,0656/0,03177=2,06 находим по номограмме на рис. 3.2 [10] ударный коэффициент k_у=1,25.

4.5.31 Ударный ток в конце линии составляет I_уд.4 по формуле (3.8) [10]

I_уд.4=2k_уI_к.з.4=21,253168=5600 А.

4.6 Проверка выбранного оборудования на действие токов короткого замыкания

4.6.1 Сечения кабелей и проводов проверяются на термическую устойчивость к токам короткого замыкания по формуле (3.83) [10]

4.6.1.1 Минимальное сечение жилы кабеля, соединяющего проектируемую установку с РШ 6 кВ согласно (3.83)

s_мин=I_к.з.1t_пр/с=195500,7/85=192,4 мм²,

где t_пр=0,7 с – время действия защиты на рассматриваемом участке;

с=85 – коэффициент для кабелей с алюминиевыми жилами согласно стр. 87 [10];

отсюда видно, что выбранное сечение кабеля s=185 мм² не удовлетворяет условиям термической устойчивости, поэтому принимаем кабель с сечением жилы s=240 мм².

4.6.1.2 Проверка на термическую устойчивость сечения жилы кабеля, соединяющего РШ 6 кВ с силовым трансформатором, не производится, так как установленный на стороне высшего напряжения предохранитель предполагает мгновенное отключение в случае короткого замыкания.

4.6.1.3 Минимальное сечение жилы провода подключения трансформатора к РШ 0,4 кВ согласно (3.83)

s_мин=I_к.з.3t_пр/с=33420,4/85=25 мм²,

где t_пр=0,4 с – время действия защиты на рассматриваемом участке с учетом ступени селективности;

с=85 – коэффициент для кабелей с алюминиевыми жилами согласно стр. 87 [10];

отсюда следует, что выбранные провода сечением s=120 мм² являются термически стойкими.

4.6.1.4 Минимальное сечение жилы провода подключения электродвигателя согласно (3.83)

s_мин=I_к.з.4t_пр/с=31680,1/85=12 мм²,

где t_пр=0,1 с – собственное время действия выключателя;

с=85 – коэффициент для кабелей с алюминиевыми жилами согласно стр. 87 [10];

отсюда следует, что выбранные провода сечением s=70 мм² являются термически стойкими.

4.6.2 Высоковольтный выключатель ВМП10 проверяется на термическую устойчивость и динамическую стойкость

4.6.2.1 Проверка на динамическую устойчивость

I_уд.н.=64 кА > I_у1=52,53 А,

где I_уд.н.=64 кА – номинальный ударный ток выключателя.

4.6.2.2 Проверка на термическую устойчивость

I₁₀²t₁₀=20²10=4000 кА > I_к.з.²t_пр=19,5500,7=13,7 кА,

где I₁₀=20 кА – ток термической устойчивости в течение 10 секунд.

4.6.2.3 Таким образом, выбранный выключатель удовлетворяет условиям динамической устойчивости и является термически стойким.

4.6.3 Выключатель напряжения проверяем по номинальному току отключения I_н=400 А > I_р2=11 А.

4.6.4 Предохранители выключателя напряжения проверяем по наибольшему току, отключаемому предохранителем ПК-6 I_пред.=30 кА > I_у=27,530 А.

4.6.5 Автоматический выключатель АВМ-4С проверяем по току короткого замыкания таким образом, чтобы обеспечить отключение автомата в случае действия токов короткого замыкания

I_ном.р.1,4=4001,4=560 А < I_к.з.3=3342 А,

где I_ном.р.=400 А – каталожный ток расцепителя автомата;

таким образом, в случае короткого замыкания автомат сработает.

4.6.6 Аналогично проверяем автоматический выключатель А-3710Б с номинальным током расцепителя I_ном.р=160 А

I_ном.р.1,4=1601,4=224 А < I_к.з.=3170 А.

4.7 Окончательный выбор коммутирующей аппаратуры, кабелей и проводов

4.7.1 На кабельной линии, соединяющей проектируемую установку с шинами 6 кВ, устанавливается высоковольтный выключатель типа ВМП 10

4.7.2 Выключатель мощности ВНП-17 с предохранителями ПК-6 устанавливается на стороне высшего напряжения трансформатора.

4.7.3 Автоматический выключатель на стороне низшего напряжения трансформатора АВМ-4С.

4.7.4 Автоматический выключатель электродвигателя Р=45 кВт типа А-3710Б.

4.7.5 Окончательно принимаем, что проектируемая установка питается от шин 6 кВ силовым кабелем марки ААШВ-6 сечением жилы s=240 мм² проложенным в земле. Кабельная линия трансформатора выполняется кабелем марки ААШВ-6 сечением жилы s=10 мм². Со стороны низшего напряжения трансформатора РШ 0,4 кВ подсоединяется проводами марки АПР сечением жилы s=120 мм², проложенными в трубе. Подсоединение двигателя осуществляется проводами марки АПР сечением жилы s=70 мм², проложенными в одной трубе.

5 Экономическая часть

5.1 Адиабатная выпарная установка предназначена для получения деминерализованной воды с использованием в качестве греющего теплоносителя вторичных энергоресурсов производства “Аммиак-2”. Такой подход должен обеспечить снижение текущих расходов, и тем самым дать положительный экономический эффект.

Предполагается, что проектируемая установка включается в производственный цикл вместо существующего цеха ХВП, закрытие которого и должно обеспечить экономию денежных средств.

Характеристики

Список файлов ВКР