Расчёт ответвлений к станкам

2.4 Расчёт ответвлений к станкам

1) Рассчитываем ответвление к самому удалённому станку

Станок №6;

Р=10кВт; . η=88% [3,стр.63] ; cos ф=0,89 [3,стр.63] U=380В

L=0.059 км.

Находим расчётный ток двигателя:

Р

Iр= --------------------- (31)

√3×U×cos ф×η

η– КПД двигателя в (о. е.)

Iр=10000/(1,73×380×0,89×0,88)=19,4 А (31)

По условиям нагрева выбираем стандартное сечение (Липкин стр.139)

Sст=4мм² ; Iдоп=27 А ; r0=8,35 Ом/км.; х0=0,1 Ом/км

Проверяем:

19,4 А<27 А Условие выполняется.(28)

ΔU%=(1,73×100×19,4×0,059)/380×(8,35×0,89+0,1×0,45)=3,9%(29)

3,9%<5%Условие выполняется.(30)

Проверяем суммарную потерю напряжения от цеховой подстанции до самого удалённого Эл.двигателя:

ΔU%лин=0,92%

∑ΔU%=ΔU%лин+ΔU%отв=0,92+3,9=4,82%

4,82% <5%Условие выполняется.(30)

Определяем номинальный ток для каждого станка (31) и выбираем стандартное сечение

1) Рн= 10кВт; cos ф= 0,89 η=0,88

Iн=10000 /(1,73×380 ×0,89 ×0,88)=19,4 А. Sст=4 мм²

2) Рн=4,5 кВт; cos ф= 0,85 η=0,86

Iн=4500 /(1,73×380 ×0,85 ×0,86)=9,4 А. Sст=4 мм²

3) Рн=2,8 кВт; cos ф=0,84 η=0,835

Iн=2800 /(1,73×380 ×0,84 ×0,835)=6,1 А. Sст=4 мм²

4 ) Рн=0,6 кВт; cos ф= 0,7 η=0,705

Iн= 600/(1,73×380 ×0,7 ×0,705)=1,8 А. Sст=4 мм²

5 ) Рн=6,325 кВт; cos ф=0,87 η=0,885

Iн=6325 /(1,73×380 ×0,87 ×0,885)=12,5 А. Sст=4 мм²

6 ) Рн=7 кВт; cos ф= 0,87 η=0,885

Iн= 7000/(1,73×380 ×0,87 ×0,885)=13,9 А. Sст=4 мм²

7 ) Рн=1 кВт; cos ф= 0,8 η=0,78

Iн=1000 /(1,73×380 ×0,8 ×0,78)=2,4 А. Sст=4 мм²

8 ) Рн=16,2 кВт; cos ф= 0,89 η=0,89

Iн=16200 /(1,73×380 ×0,89 ×0,89)=31,1 А. Sст=6 мм²

9 ) Рн=3,525 кВт; cos ф= 0,85 η=0,86

Iн=3525 /(1,73×380 ×0,85 ×0,86)=7,3 А. Sст=4 мм²

10 ) Рн=6,2 кВт; cos ф= 0,87 η=0,885

Iн=6200 /(1,73×380 ×0,87 ×0,885)=12,2 А. Sст=4 мм²

11) Рн=12,65 кВт; cos ф= 0,89 η=0,885

Iн=12650 /(1,73×380 ×0,89 ×0,885)=24,4 А. Sст=4 мм²

12) Рн=20 кВт; cos ф=0,9 η=0,9

Iн=20000 /(1,73×380 ×0,9 ×0,9)=37,5 А. Sст=10 мм²

13) Рн=30 кВт; cos ф= 0,85 η=0,905

Iн=30000 /(1,73×380 ×0,85 ×0,905)=59,3 А. Sст=16 мм²

14) Рн=7,5 кВт; cos ф=0,87 η=0,885

Iн=7500 /(1,73×380 ×0,87 ×0,885)=14,8 А. Sст=4 мм²

15) Рн=7,8 кВт; cos ф= 0,87 η=0,885

Iн=7800 /(1,73×380 ×0,87 ×0,885)=15,4 А. Sст=4 мм²

16) Рн=0,9 кВт; cos ф=0,8 η=0,78

Iн=900 /(1,73×380 ×0,8 ×0,78)=2,19 А. Sст=4 мм²

2.5 Расчёт токов короткого замыкания

Расчёт токов короткого замыкания ведется в следующей последовательности:

1) Определяем сопротивления заводских трансформаторов по формуле:

Uкз% Sб

Х= ----------- × ---------[5,стр.101](32)

100 Sн

Где Uкз% - из (СЭС т.2 стр.245)

Sн – номинальная мощность трансформатора МВа.

За базисную мощность Sб, принимаем мощность системы 120 МВа)

Х2= 10,5/100 ×120/16=0,8 о.е.(32)

2) Определяем сопротивление кабельной линии:

Sб

Х= Х0 ×ℓ × ---------[6,стр.312 (12.46)](33)

Uб²

 Sб

r= r0 × ℓ × ---------[6,стр.312 (12.47)](34)

Uб²

Х0 и r0 из конспекта; ℓ - длина линии в км.; Uб –базисное напряжение = 10.5 кВ.

Х3= (0,07×0,3) ×(120/10,5²)=0,02(33)

r3=(2,08×0,3) ×(120/10,5²)=0,68.(34)

3) Определяем сопротивление цехового трансформатора:

Sб

Х=√Uкз² - r*² × -------[6,стр.312 (12.4)](35)

Sн

Uкз% - из (СЭС т.2 стр.245)

ΔРкз

r* = -------- [6,стр.310,(12,41)](36)

Sн

ΔРкз – потери в меди трансформатора кВт. (СЭС т.2 стр.245)

r*= 5,9/400=0,015 (36)

Х4=√0,045² - 0,015²×(120/0,4)=12,6(35)

Sб

r4= r* × ---------[6,стр.311,(12,42)](37)

Sн

r4 = 0,015 ×(120/0,4)=4,5(37)

4) Базисный ток для каждой точки КЗ:

Sб

Iб= --------- (кА)[4,стр.76,(3.39)](38)

√3×Uб

Iб1=120/(1,73 ×10,5)=6,6 кА(38)

Iб2=120/(1,73 ×0,4)=173,9 кА(38)

5) Результирующее сопротивление для каждой точки КЗ:

∑Х1= Х1 + Х2/2+ Х3=1,2+0,8/2+0,02=1,62

∑r1= r3=0,68 так как ∑r1> ∑Х1/3 0,68>0,54 то находим полное сопротивление Z

Z1=√∑Х1²+∑r1² [4,стр76(3.4)](39)

Z1=√1,62²+0,68²=1,76(39)

∑Х2= ∑Х1 + Х4=14,68

∑r2=∑r1+r4=0,68+4,5=5,18 так как ∑r2> ∑Х2/3 5,18>4,8 то находим полное сопротивление Z

Z2=√14,68²+5,18²=15,57(39)

6) Действительное значение начального тока КЗ

Iб1

I1" = ------ = 6,6/1,76=3,8 кА. [5,стр.104](40)

Z1

Iб2

I2" = ------ = 173,9/15,57=11,1 кА.(40)

Z2

7) Мгновенное значение ударного тока:

¡уд1 =√2×Куд×I1" =√2×1,3×3,8=7 кА.[5,стр.104](41)

Куд – ударный коэффициент из графика (4,стр.69) т. к. ∑Х1/∑r1=2,5 то Куд=1,3

¡уд2 =√2×1,37×11,1=21,5 кА(41)

∑Х2/∑r2=2,8 Куд=1,37

8) Действующее значение ударного тока:

Iуд1 =I1" ×√1+2(Куд-1)²=3,8×√1+2(1,3-1)=4,1 кА [5,стр104] (42)

Iуд2 =11,1×√1+2(1,37-1)²=12,5 кА(42)

9) Мощность тока КЗ:

Sкз=√3×I" ×Uн[5,стр105](43)

Sкз1=1,73 ×3,8 ×10=65,7 МВа(43)

Sкз2=1,73 ×11,1 ×0,4=7,3 МВа(43)

10) Установившийся ток КЗ:

I1∞=К∞×Iб1=0,54×6,6=3,56 кА [6,стр.319,(12,53)](44)

К∞=0,54 из таблицы т.к Z1=1.76 < 3

I2∞=I2" =11.1 кА т.к. Z2>