~1 (729926), страница 3
Текст из файла (страница 3)
2 2
полное - Z* = ÖR* +Х*
где R* и Х* - активное и реактивное сопротивление сети в относительных единицах
Все эти сопротивления приводятся к базисным условиям( ставится буква б )
Изобразим электрическую схему заземления
К1 К2
Х1*б R1*б Х2*б R2*б
l=5 км l=0.4 км
шины ГРП
Х1*б и R1*б - активное и реактивное сопротивления кабельной линии , от электро системы до ГРП завода
Х2*б и R2*б - активное и реактивное сопротивления , от ГРП завода до цеховой подстанции
Х3*б - реактивное сопротивление трансформатора
R3*б - принимаем равным нулю из-за его малости
Принимаем S = 100
U = 0.3 [кВ]
Xо = 0
Sо = ¥
Приводим сопротивления к базисным величинам
2
Х1*б = Хо × l × Sб / U1б
где Хо - реактивное сопротивление на 1км кабельной линии
l - длина кабеля от энергосистемы до ГРП завода
Sб - базисная мощность источника питания
U1б - базисное напряжение кабельной линии
Х3 - реактивное сопротивление сети
Х1*б = 0.08×5×100 / 100 =0.4
Х1*б = 0.4
3 2
R1*б = 10 × l × Sб / g × S × U1 б 2
где g - удельная проводимость , равна 32[м/ом × мм ]
R1*б = 1000×5×100 / 32×150×100 = 1.04
R1*б =1.04
Хо - реактивное сопротивление на 1км кабельной линии
Х=0.08
Х2*б=0.08×0.4×100/100 = 0.03
Х2*б=0.03
3 2
R2*б=10 × 0.4 × 100/32 × 70 × 10
R2*б= 0.18
Х3*б= Uк × Sб/100 × Sном.тр.
Х3*б= 4.5×100 / 100×0.4 = 11.25
Х3*б= 11.25
Определяем суммарные сопротивления до точки К1
n
åХ*бК1 = Х1*б = 0.4
1
n
åR*бК1 = R1*б = 1.04
1
Разделим первое на второе
n n
åХ*бК1 / åR*бК2 = 0.4 / 1.04 = 0.38 > 3 , т.е. R необходимо учесть
1 1
где Х*бК1 - суммарное реактивное сопротивление
R*бК2 - суммарное активное сопротивление
Полное сопротивление до точки К1
n 2 n 2
Z*бК1 = Ö åR*бК1 + åХ*бК1
1 1
2 2
Z*бК1 = Ö 0.4 + 1.04 = 1.1
Z*бК1 = 1.1
Определим суммарное сопротивление до точки К1
n
åR*бК2 = R1*б + R2*б
1
где R1*б и R2*б - базисные реактивные сопротивления для К1 и К2
n
åR*бК2 = 1.04 + 0.18 = 1.22
1
n
åХ*бК2=Х1*б+Х2*б+Х3*б
1
n
åХ*бК2 = 0.4+0.03+11.25= 11.68
1
n
åХ*бК2 = 11.68
1
Разделим первое на второе
n n
åХ*бК2 / åR*бК2 = 11.68 / 1.22 = 9.6 >0.3
1 1
Определяем полное сопротивление до точки К2
n 2 n 2
Z*бК2 = Ö åR*бК2 +åХ*бК2
1 1
Z*бК2 = Ö 1.48 + 139.4 = 11.74
Z*бК2 =11.74
Определяем базисные токи
I1б = Sб / Ö3 × U1б
I1б = 100 / (Ö3 × 10) = 5.8 [кА]
I1б = 5.8 [кА]
I2б = Sб / Ö3 × Uб2
I2б = 100 / (Ö3 × 0.4) = 144.5 [кА]
I2б = 144.5 [кА]
Определим сверх переходной ток в точке К1
I``К1 = I1б / Z*бК1
I``К1 = 5.8 / 1.1 = 5.3[кА]
I``К1 = 5.3[кА]
Так как расчет производиться с учетом активного сопротивления , то при подсчете нельзя брать рекомендованные значение ударных токов Iуд , Iуд = 1.3 ¸ 1.8 , их нужно вычислить.
Определим постоянную времени затухания
n n
Tа1 = åХ*бК1 / 314 åR*бК1
1 1
Tа1 = 0.4 / 314 × 1.04= 0.0012 [сек]
Tа1 = 0.0012 [сек]
Т.к. ударный ток необходимо определить для времени срабатывании защиты t=0.01сек , то
- t/Tа1
Куд1 = 1 + е
- 0.01/0.12
Куд1 = 1 + 2.72 = 1.0003
Куд1 = 1.0003
В этом случае Куд можно принять до 1.3 , тогда значение удельного тока
iуд1 = I``К1 × Куд1 × Ö2
где Куд - ударный коэффициент
I``К1 - сверх периодный ток
iуд1 = 5.3 × 1.3 ×Ö2 = 9.7 [кА]
iуд1 = 9.7 [кА]
Действующее значение ударного тока
2
Iуд1 = iуд1 Ö 1+2 (Куд1-1)
где iуд - мгновенное значение ударного тока
2
Iуд1 = 9.7Ö 1+2 (1.3-1) = 10.5[кА]
Iуд1 = 10.5 [кА]
Определяем токи короткого замыкания в точке К2
I``К2 = I1б / Z*бК2
I``К2 = 9.164 / 2.705 = 3.388 [кА]
I``К2 = 3.388 [кА]
n n
Та2 =åХ*бК2 / 314 × åR*бК2
1 1
Та2 = 11.68 / 314 × 1.22 = 0.03 [сек]
Та2 = 0.03 [сек]
Определяем ударный коэффициент для точки К2
- t/Tа2
Куд2 = 1 + е
- 0.01/0.03
Куд2 = 1 + 2.72 = 1.51
Куд2 = 1.51
iуд2 = I``К2 × Ку2 × Ö2
iуд2 = 3.388 × 2.133 × Ö2 = 10.22 [кА]
iуд2 = 10.22 [кА]
Определим сверх переходной ток в точке К2
Iуд2 = Iб2 / Z*бК2
Iу2 = 144.5 / 11.74 = 12.3 [кА]
Iу2 = 12.3 [кА]
Находим ударный ток в точке К2
iуд2 = I``К2 × Куд2 × Ö2
iуд2 = 12.3 × 1.51 × Ö2 = 26.3[кА]
iуд2 =26.3[кА]
Действующее значение ударного тока
2
Iуд2 = iуд2 Ö 1+2 (Куд2-1)
2
Iуд2 =26.3Ö1+2 (1.51-1) = 32.4 [кА]
Iуд2 =32.4 [кА]
Определяем мощности короткого замыкания в точках К1 и К2
SК1 = Sб / Z*бК1
SК1 = 100 / 1.1 = 90.9 [мВА]
SК1 = 90.9 [мВА]
SК2 = Sб / Z*бК2
SК2 = 100 / 11.74 = 8.5 [мВА]
SК2 =8.5 [мВА]
2.8. Расчет освещения
Существуют различные нормы освещенности , например производственные участки - 200 лк , кабинеты - 100 лк , коридоры - 50 лк
Производственный участок
2
Размер производственного участка А=40м , В=15м , S=600м
Выбираем светильники ПСО-0.2 с двумя луминисцентными лампами ПБ-40.
Светильники устанавливаются на высоте Нр=5.4м . Коэффициент отражения равен rн=70% , rс=50% , rр=100%
При Е=100Лк
2
Руд=4.5 [Вт / м ]
При Е=200Лк
2
Руд=4.5 × 2 = 9 [Вт / м ]
Ру.ст = Руд × S
Ру.ст = 9 × 600 = 5400 [Вт]
Ру.ст = 5400 [Вт]
n = Ру.ст / Рсв
n = 5400 / 80 » 67.5 - 68[шт]
n = 68 [шт]
Кабинет энергетика
Примем
2
А=5м , В=4м , S=20м , высота Нр=2.2м
При Е=100Лк
2
Руд=4.5[Вт / м ]
Ру.ст = Руд × S
Ру.ст = 4.5 × 20 = 90 [Вт]
Ру.ст = 90 [Вт]
n = Ру.ст / Рсв
n = 90 / 80 » 1.125 -1[шт]
n = 1 [шт]
Кабинет начальника цеха
Примем
2
А=4м , В=4м , S=16м , высота Нр=2.2м
При Е=100Лк
2
Руд=4.5 [Вт / м ]
Ру.ст = Руд × S
Ру.ст = 4.5 × 16 = 72 [Вт]
Ру.ст = 72 [Вт]
n = Ру.ст / Рсв
n = 72 / 80 » 0.9 - 1[шт]
n = 1[шт]
Т.к. ОТК , а так же кабинет начальника цеха и кладовая равны по площади , то ставим в них по 1 люминисцентному светильнику .
Сан узел
Для его освещения берем лампы накаливания
Примем
А=5м , В=4м , Н=3м , Нр=2.4м
Енорм по таблице П13[2] =50Лм
Определяем индекс помещения
i = А × В / Нр (А + В)
i = 5 × 4 / 2.4 ( 5+4 ) = 0.925
i = 0.925
По таблице 21.2[2] для светильника ПУН-60 при i = 0.925 коэффициент использования равен 0.13
Кзам = 1.3
z = 1.15
Фл.расч. = Енорм × S × Кзам × z / n×Ки
Фл.расч. = 50 × 20 × 1.3 × 1.15 / 4 × 0.13 = 1495
Фл.расч. = 1495
Расчет трансформаторной подстанции
Примем
2
А=5м , В=5м , S=25м , Нр=5.4м
Определяем индекс помещения
i = А × В / Нр (А + В)
i = 5× 5 / 5.4 (5+5) = 0.46
i = 0.46
Индекс помещения равен i = 0.46 , коэффициент использования равен 0.13 , z = 1.15
-
Расчет и выбор сечений питающей и распределительной сети освещения и проверка на потерю напряжения.
Сеть , падающая электро энергию от трансформатора понижающей подстанции к светильникам состоит из питающей и распределительной линий. К расчету предъявляются следующие требования :
а) Выборное сечение провода и кабеля должно обеспечивать требуемое напряжение у источников света
б) Токовые нагрузки по проводам не должны превышать допустиые значения
в) Питание шины не должно иметь большой потери мощности
Для того чтобы выбрать ШОС надо найти номинальной ток одной группы ламп
Iн = Pу / n × U
Iн = 9700 / 4 × 220 = 11 [А]
Iн = 11 [А]
По приложению выбираем тип осветительного шино провода : ШОС 80-93 . Допустимый длительный ток 16 А . Для защиты осветительных шино проводов от к.з. используем автоматические выключатели АЕ2000-25-12.5 .
-
Расчет и выбор распределительной сети цеха и ее защиты
Учитывая методы современного электро снабжения выбираем магистральную схему с шино проводом ШМА.
Типа ШМА4-630-32-Iуз и распределительную систему с шино проводами типа ШРА1-250-32-Iуз , ШРА2-400-32-Iуз , ШРА3-250-32-Iуз , ШРА4-250-32-Iуз .
Находим номинальные токи электро оборудования
Iн = Рн / ( Ö3 × Uн × соsj )
Iн1 = 5.2 /(Ö3 × 0.4 × 0.65) =11.55 [А]
Iн2 = 7.2 /(Ö3 × 0.4 × 0.65) =15.99 [А]
Iн3 = 8.3 /(Ö3 × 0.4 × 0.65) =18.43 [А]
Iн4 = 12.2 /(Ö3 × 0.4 × 0.65) =27.09 [А]
Iн5 = 2.2 /(Ö3 × 0.4 × 0.65) =4.88 [А]
Iн6 = 1.3 /(Ö3 × 0.4 × 0.65) =2.89 [А]
Iн7 = 35 /(Ö3 × 0.4 × 0.8) =63.15 [А]
Iн8 = 25 /(Ö3 × 0.4 × 0.8) =45.11 [А]
Iн9 = 42.6 /(Ö3 × 0.4 × 0.7) =87.84 [А]
Iн10 = 40 /(Ö3 × 0.4 × 1) =57.74 [А]
Iн11 = 36 /(Ö3 × 0.4 × 0.4) =129.9 [А]
Iн12 = 15 /(Ö3 × 0.23 × 1) =37.65 [А]
Максимальные токи у электро оборудования , имеющего пусковых токов , равны номинальным токам . Для остального оборудования в основе которого работают асинхронные двигатели , максимальный ток равен пусковому .
Iмакс = 1.5 × Iн
Iмакс1 = 1.5 ×11.55=17.325 [А]
Iмакс2 = 1.5 ×15.99=23.985 [А]
Iмакс3 = 1.5 ×18.43=27.645 [А]
Iмакс4 = 1.5 ×27.09=40.635 [А]
Iмакс5 = 1.5 ×4.88=7.32 [А]
Iмакс6 = 1.5 ×2.89=4.335 [А]
Iмакс7 = 1.5 ×63.15=94.725 [А]
Iмакс8 = 1.5 ×45.11=67.665 [А]
Iмакс9 = 1.5 ×87.84=131.76 [А]
Iмакс10 = 1.5 ×57.74=86.61 [А]
Iмакс11 = 1.5 ×129.9=194.85 [А]
Iмакс12 = 1.5 ×37.65= 56.475 [А]
Для электро оборудования , не имеющего пусковых токов , ток плавкой вставки предохранителя
Iпл.вст = 1.2 Iмакс
При наличии асинхронного двигателя в электро оборудовании
Iпл.вст = Iмакс / 2.5
Iпл.вст1 =17.325 / 2.5=6.93 [А]
Iпл.вст2 =23.985 / 2.5=9.594 [А]
Iпл.вст3 =27.645 / 2.5=11.058 [А]
Iпл.вст4 =40.635 / 2.5=16.254 [А]
Iпл.вст5 =7.32 / 2.5=2.928 [А]
Iпл.вст6 =4.335 / 2.5=1.734 [А]
Iпл.вст7 =94.725 / 2.5=37.89 [А]
Iпл.вст8 =67.665 / 2.5=27.066 [А]
Iпл.вст9 =131.76 / 2.5=57.704 [А]
Iпл.вст10 =86.61 × 1.2=103.932 [А]
Iпл.вст11 =194.85 × 1.2=233.82 [А]
Iпл.вст12 =56.475 × 1.2=67.77 [А]
Пользуясь таблицей 5[1] находим сечение проводов
2
Iн1 = 11.55 [А] S1 =1 мм
2
Iн2 = 15.99 [А] S2 =2.5 мм