;
составит (по формуле 6.3 [1]):
где 0,7 – коэффициент мощности;
0,71 – коэффициент реактивной мощности.
;
- потеря напряжения в кабеле, питающем одиночный потребитель, БП-3 при: Iр.к = 34 А; S = 10 мм2; l = 0,01 км; rк = 2,11 Ом/км; kx = 1,05; cosφ = 0,7.
где rк – активное сопротивление жил кабеля при температуре 65℃, принимаемое по таблице 1.13 [1] или 1.14 [1], Ом/км;
kx – коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления кабеля из-за влияния индуктивности, принимаемый по табл. 1.14 [1].
Составит:
.
Дальнейшие расчеты произведем в табл. 5, только для наиболее нагруженных ветвей.
Для надежности расчётов составим схемы замещения (рис. 3).
Рис. 3. Схемы замещения к расчету потерь напряжения при нормальном режиме работы электропроводников
Таблица 5. Определение потерь напряжения при нормальной работе электроприемников.
№
п.п
| Расчетные участки и точки
| Расчетный ток участка, кабеля , А
| Характеристика кабеля
| Потери напряжения ΔUнорм. I в участках сети, B
|
,
| l, км
| r,
Ом\км
|
|
1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
|
1
| Т1
| Iр.тр. = 531,2
| -
| -
| -
| -
|
=18,54
|
2
| Т1 – Т2
| Iрк2 = 217
| 95
| 0,2
| 0,223
| 1,28
|
|
3
| Т2 – Т6
| Iрк2.1 = 169
| 50
| 0,2
| 0,423
| 1,2
|
|
4
| Т6 – Т
| Iрк = 34
| 10
| 0,01
| 2,11
| 1,05
|
|
Суммарные потери напряжения для БП-3 (точка Т)
|
5
| Т1 – Т2´
| Iрк1 = 314,2
| 95
| 0,2
| 0,223
| 1,28
|
|
6
| Т2´ – Т7
| Iрк1.2 = 211
| 50
| 0,2
| 0,423
| 1,2
|
|
Суммарные потери напряжения для УРАЛ-10КС (точка Т7)
|
7
| Т2´ – Т8
| Iрк1.1 = 134
| 16
| 0,2
| 1,32
| 1,07
|
|
Суммарные потери напряжения для 5ВС-15М (точка Т8)
|
6. ПРОВЕРКА ПАРАМЕТРОВ СЕТИ ПО УСЛОВИЮ ПУСКАУчастковая сеть, помимо всего, должна быть проверена на возможность пуска наиболее мощных и электрически удаленных двигателей без «опрокидывания», исходя из допустимых колебаний напряжения на их зажимах.Для возможности пуска электродвигателей величина напряжения на их зажимах Uпр должна быть:- для комбайнов и самоходных вагонов ;- для вентиляторов .Для удобства и наглядности проведения расчетов составим схемы замещения (рис. 4).Напряжение на зажимах электродвигателя при его запуске в работу определяется выражением: , (7.4) [1]где Uр.п. – напряжение на верхних зажимах пускателя, к которому подключен двигатель в момент запуска его в работу;Iп.н.дв. – пусковой ток асинхронного двигателя в номинальном режиме запуска (табл. 1.1) [1];Uн.дв. – номинальное напряжение двигателя, ;n-1 – число нагрузок без запускаемого двигателя; – сумма полных сопротивлений участка сети, включающих в себя трансформатор КТП и кабельную линию в момент запуска двигателя при и .Напряжение на верхних зажимах пускателя, запускаемого в работу двигателя, определяется как разность между напряжением холостого хода трансформатора и потерями напряжения, вызванными работой электроприемников, включенных к моменту запуска двигателя: , (7.5) [1]где – имеющиеся потери напряжения в цепи от электроприемников, включенных к моменту запуска электродвигателя с учетом их возможной работы в режиме холостого хода. , (стр. 80) [1]
где – потери напряжения в трансформаторе от запускаемого в работу оборудования; – потери напряжения в кабеле, к которому подключены потребители, находящиеся в работе ;(стр. 79) [1] ,где ; – фактически потребляемые токовые величины электроприемников, питающихся от трансформатора КТП или по данной кабельной линии в полном или холостом режимах, к моменту запуска двигателя в работу.Расчет производим при неблагоприятных условиях, то есть, когда жилы кабелей нагреты предварительным током до температуры 65°C, а обмотки трансформатора КТП до температуры 150°С.Для удобства проведения расчетов и их наглядности, расчеты произведем в таблицах 6, 7 и 8.Таблица 6. Определение потерь напряжения в цепи электроприемников, включенных к моменту их запуска при работе остальных электроприемников с учетом последовательности их включения и возможной работы их в режиме холостого хода.
№ п.п.
| Расчетные участки и точки
| Расчетный ток участка, кабеля , А.
| Потери напряжения в участках сети, В.
|
1
| 2
| 3
| 4
|
1
| Т1
| Запуск двигателя 132 кВт I группы электроприемников комбайна
;
|
;
|
2
| Т1 – Т2
|
;
|
;
|
3
| Т2 – Т6
|
;
|
;
|
Суммарные потери напряжения для точки Т6
|
4
| Т1 – Т2´
| Запуск двигателя 132 кВт II группы электроприемников комбайна.
;
|
;
|
5
| Т2´ – Т7
|
;
|
;
|
Суммарные потери напряжения для точки Т7
|
Рис. 4. Схемы замещения к расчету потерь напряжения при пуске наиболее мощных и удаленных электродвигателейТаблица 7. Определение полных сопротивлений для цепей запускаемых двигателей при температуре нагрева жил кабелей до 65°С и 150°С обмоток трансформатора.
№
п.п.
| Расчетные участки и точки
| Характеристики кабелей
| Полное сопротивление цепи, Ом
|
Sж, мм2
| l, км
| rк, Ом/км
| kx
|
1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
|
1
| Т1
| -
| -
| -
| -
|
|
2
| Т1-Т2
(Т1-Т2´)
| 95
| 0,2
| 0,223
| 1,46
|
|
3
| Т2-Т6
| 50
| 0,2
| 0,423
| 1,33
|
|
Суммарные значения для точки Т6
|
|
Примечание: значения величин входящих в характеристику кабелей взяты по табл. 1.14 [1].Таблица 8. Определение величин напряжения на зажимах электродвигателя и его пускового тока при запуске в работу данного двигателя.
№ п.п.
| Расчетные точки
| Расчет значений
|
|
| Uп.р., В
| Iп.р., А
|
1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
|
1
| Т6
| 18,6
| 0,116
|
,
|
,
|
2
| Т7
| 21,2
| 0,116
|
|
|
Что удовлетворяет условие запуска двигателей.7. ВЫБОР АППАРАТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫКаждый коммутационно-защитный аппарат (автоматический выключатель, магнитный пускатель и т.д.) должен быть выбран по условиям: ,где: Ua, Iа – возможно-допустимые напряжение и ток, проходящие через силовые контакты аппарата;Uс; Iс – рабочие характеристики электрической сети.К тому же, аппарат должен быть проверен на отключающую способность токов к. з., с учетом условий работы, т. е. с комплексным рассмотрением окружающей среды (влажность, запыленность, химическое воздействие, температура, пожаро- и взрывоопасность и т.д.).7.1. Выбор магнитных пускателейПри выборе типа пускателя, предназначенного для ввода в работу электропотребителя, учитывается также:1. Мощность потребителя (номинальный и пусковой токи);2. Режим работы потребителя (кратковременный, продолжительный и т.д.)3. Реверсивность;4. Коммутационная способность по отношению реагирования на минимально- и максимально возможные величины напряжения и тока ( ; ;5. Сечения входящих и выходящих кабелей;6. Ручное или магнитное, местное или дистанционное управление;7. Наличие видов защит и блокировок и т.д.Установка магнитных пускателей в сети без предварительной защиты их автоматическими выключателями не разрешается. Так например:выбор пускателя, от которого запитан вентилятор местного проветривания СВМ-5М, основан на следующем: , , (табл. 1.1) [1]По таблице 1.17 [1] выбираем магнитный пускатель типа ПВИ–25, с номинальным током 25 А (то есть 25 > 15), оснащенного защитным аппаратом типа УМЗ.А также, принимая во внимание, что:- «установка магнитных пускателей в сети без предварительной защиты сети автоматическими выключателями не разрешается» - во «главе» каждого РП устанавливаем по автоматическому фидерному выключателю;