Проект электроснабжения автоматизированного цеха

Дипломная работа - Физика

Другие дипломы по предмету Физика

°раметрам проверяют или подбирают необходимое оборудование, проверяют срабатывание защитных элементов (автоматических выключателей, релейной защиты и автоматики).

На рисунке 2.2 показана расчётная схема электроснабжения, схема замещения, упрощенная схема замещения.

 

Рисунок 2.2 - Расчётная схема электроснабжения, схема замещения, упрощенная схема замещения

 

Рассчитываю сопротивление наружной воздушной линии - АС-З*10/1,8

Активное удельное сопротивление:

 

R0.л= 103/?*S = 103/30*10 = 3,33 Ом/км, (2.44)

 

где ?- удельная проводимость материала [м/(ом *мм2)]; S- сечение воздушной линии.

Индуктивное удельное сопротивление принимаю равным-х0=0,4мОм/м.

Рассчитываю сопротивление воздушной линии.

Активное сопротивление:

 

Rс=r0Lс=3,331=3.33 Ом, (2.45)

где Lл - длина воздушной линии.

Индуктивное сопротивление:

 

Хc = х0 Lл = 0.4 1 = 0,4 Ом (2.46)

 

Привожу сопротивления высоковольтной линии к низкому напряжению

Активное сопротивление:

 

Rс=Rс (Uн.н./Uв.н.)2=3.33 (0,4/10)2= 5.33 мОм, (2.47)

 

где Uв.н.- напряжение на первичной обмотке трансформатора;

Uн.н.- напряжение на вторичной обмотке трансформатора.

Индуктивное сопротивление:

 

Хс = Xс (Uн.н. /Uв.н.)2 = 0,4 (0,4/10)2 = 0.64 мОм (2.48)

 

По справочнику нахожу сопротивления трансформатора:

Rт = 16.6 мОм;

Хт =41.7 мОм;

Zт =45 мОм;

Z(1)т =486 мОм,

где Z(1)т - полное сопротивление петли фаза-нуль.

По справочнику нахожу сопротивления автоматических выключателей, упрощенной схемы, и их переходные сопротивления:

QF1: RQF1=0,4 мОм, ХQF1 = 0,5мОм, Rn.QF1 = 0,6 м0м;

QF2: RQF2 = 1,3 мОм, ХQF2 = 1,2 мОм, Rn.QF2= 0,75 мОм;

QF3: RQF3 = 1,3 мОм, ХQF3= 1,2 мОм, RnQF3= 0,75 мОм.

Определяю сопротивление кабельных линий:

По справочнику определяю удельные сопротивления кабельных линий:

rо.кл1 = 0,53 мОм/м, xо.кл1= 0,0637 мОм/м;

rо.кл2 = 1,95 мОм/м, xо.кл2= 0,675 мОм/м.

Рассчитываю сопротивления кабельных линий:

 

Rкл1= rо.кл1 Lкл1 = 0,53 18 = 9.54 мОм, (2.49)

 

Хкл1= xо.кл1 Lкл1 = 0.0637 = 1.15 мОм, (2.50)

 

Rкл2= rо.кл2 Lкл2 = 1,95 32 = 62,4 мОм, ( 2.51)

 

Хкл2= xо.кл1 Lкл2 = 0.675 32 = 21.6 мОм (2.52)

 

Для РП1: Roрп = 20 мОм.

Для ступеней распределения определяю переходные сопротивления:

Rc1=15мОм, Rc2 = 20мОм.

Упрощаю схему замещения, рассчитываю сопротивления на упрощенной схеме:

 

Rэ1= Rc+Rт+RQF1+Rn.QF1+Rc1=5,3+16,6+0,4+0,6+15 =37,9 мОм, (2.53)

 

Хэ1=Xc+Хт +ХQF1 = 0,64+41,7+0,5=42,84 м0м, (2.54)

 

Rэ2=RQF2+Rn.QF2+Rкл1+Rc2 + Rорп =1,3+0,75+9,54+20+20=51,59 мОм, (2.55)

 

Xэ2= XQF2+Xкл1= 1,2 + 1,15 = 2,35 м0м, (2.56)

Rэ3=RQF3+Rn.QF3+Rкл2= 1,3 + 0,75 + 62,4 = 64,45мОм, (2.57)

 

Xэ3= XQF3+Xкл2= 1,2 + 21,6 = 22,8 м0м (2.58)

 

Вычисляю сопротивления до каждой точки короткого замыкания:

Rк1= Rэ1= 37,9 мОм , Хк1= Хэ1=42,84 мОм;

 

Zк1=v(Rк12+ Xk12)=v(37,92+42,842)=57,2 мОм,(2.59)

 

Rк2=Rэ1+Rэ2= 37,9 + 51,59 = 84,49 мOм,(2.60)

 

Xк2=Xэ1+Xэ2 =42,84 + 2,35 = 45,2 мОм,(2.61)

 

Zк2=v(89,492+64,452)= 153,94 мОм,(2.62)

 

Rк3=Rк2+Rэ3= 89,49+ 64,45 = 153,94 мОм,(2.63)

 

Хк3 = Хк2 + Хэ3 = 45,2 + 22,8 = 68 мОм,(2.64)

 

Zк3=v(153,942+682) = 168,3 мОм (2.65)

 

Определяю трехфазные токи короткого замыкания:

 

Iк1(3)=Uк1/v3*Zк1=0,41000/1,7357,2=4,03 кА,(2.66)

 

Iк2(3)=0,38 1000/1,73 100,23 = 3,68 кА, (2.67)

 

Iк3(3)=0,38 1000/1,73 168,3 = 1,304 кА (2.68)

 

Определяю коэффициент ударного тока:

 

Rк1/Xк1=37,9/42,84=0,88, (2.69)

 

Rк2/Xк2=89,49/45,2=1,98, (2.70)

 

Rк3/Xк3=153,94/68=2,26, (2.71)

 

Кy1=f(Rk1/Xk1)=1,2 (2.72)

 

Кy1=1,0, (2.73)

 

Кy1=1,0 (2.74)

 

Определяю коэффициент действующего ударного тока:

 

q1 = v(1+2( Кy1-1)2)=v(1+2(1,2-1)2) = 1,8, (2.75)

 

q2 = v(1+2( Кy2-1)2)=v(1+2(1,0-1)2) = 1, (2.76)

 

q3 = v(1+2( Кy3-1)2)=v(1+2(1,0-1)2)=1 (2.77)

 

Определяю значение ударного тока и действующие значение ударного тока. Значение ударного тока:

 

iук1=v2Kу1 Iк1(3)=v2 1,24,03 = 6,84 кА, (2.78)

 

iук2=v2Kу2 Iк2(3)=v212.2 = 3,11кА, (2.79)

Iук3=v2 Kу3 Iк3(3)=v211,304 = 1.84 кА (2.80)

 

Действующее значение ударного тока:

 

Iук1=q1Ik1(3)=1,08 4,03 = 4,35 кА, (2.81)

 

Iук2= q2Ik2(3)=1 2,2 = 2,2 кА, (2.82)

 

Iук3= q3Ik3(3)=1 1,304 = 1,304 кА (2.83)

 

Рассчитываю токи двухфазного короткого замыкания:

 

Iк1(2) = v 3 / 2Iк1(3) = v 3 / 24,03 = 3,49 кА,(2.84)

 

Iк2(2)= v 3 / 2Iк2(3) = v 3 / 22,2 = 1,905 кА,

 

Iк3(2)= v 3 / 2Iк3(3) = v 3 / 21,304 = 1,13 кА

 

Составляется схема замещения для расчёта однофазных токов короткого замыкания, представленная на рисунке 2.3

 

Рисунок 2.3 - Схема замещения для расчёта однофазных токов КЗ

 

Определяю полное сопротивление петли фаза-нуль:

Rпкл1 = 2rо Lкл1=20,53 18 = 19,08 мОм;(2.85)

 

Xпкл1 = хоп Lкл1=0,1518= 2,7 мОм,(2.86)

 

Rпкл2 = 2rо Lкл2 =2 1,95 32 = 124,8 мОм,(2.87)

 

Xпкл2 = хоп Lкл2=0,1532 = 4,8 мОм,(2.88)

 

Zn1 = Rc1 = 15мОм, (2.89)

 

Rn2 = Rпкл1+Rc1 + Rопр + Rс2 = 15+19,08 + 20 + 20 = 74,08 мОм,(2.90)

 

Xn2 = Xпкл1 = 2,7 мОм,

 

Zn2 = v Rn22 + Xn22 = v 74,082 + 2,7 2 = 74,2 мОм,(2.91)

 

Rn3= Rn2 + Rпкл2 = 74,08 + 124,8 = 198,9 мОм;(2.92)

 

Xn3 = Xn2 + Xпкл2 = 2,7 + 4,8 = 7,5 мОм;(2.93)

 

Zn3 = v Rn32 + Xn32 = v 198,92 + 7,5 2 = 199 мОм(2.94)

 

Рассчитываю токи однофазного короткого замыкания:

 

Ik1(1)=Uф/(Zп1+Zm(1)/3=0,231000/(15+487/3)= 1,3 кА,(2.95)

 

Ik2(1)= Uф/(Zп2+Zm(1)/3=0,231000/(74,2+487/3)= 0,93 кА, (2.96)

Iк3(1)= Uф/(Zп3+Zm(1)/3=0,231000/(199+487/3)= 0,61 кА (2.97)

 

Для остальных электроприемников расчет токов короткого замыкания производится аналогично. Рассчитанные данные заносятся в таблицу 2.5

 

Таблица 2.5 - Сводная ведомость токов короткого замыкания

Точка КЗRК, мОмХК, мОмZК, мОмRК/ХККУqI(3), кАiУ , кАI(3), кАI(2), кАZП, мОмI(1), кАК137,942,8457,20,881,21,084,036,844,033,49151,3К289,4945,2100,231,981,01,02,23,112,21,90574,20,93К3153,9468168,32,31,01,01,3041,841,3041,131990,61

.5 Проверка элементов цеховой сети

 <