Материал: Системы электроснабжения городов и мышленных предприятий

Выбор защитной аппаратуры.

Дифференциальный автоматические выключатель на группу розеток в комнате QF3 выбираем марки AD12 (производитель ИЭК), 2P (двухполюсный), IНОМ =16 А, максимальный ток утечки 30 мА с учетом допустимого тока провода ВВГнг-LS3х2,5 (Iдоп =16 А). Ток отключения выключателя 4,5 кА, что больше тока КЗ в месте установки (1,98 кА).

Автоматический выключатель на вводе в квартиру QF2 выбираем марки ВА47-29, IНОМ=40 А с учетом рекомендуемой [3] мощности квартиры 7 кВт. Ток отключения выключателя 4,5 кА, что больше тока КЗ в месте установки выключателя (1,98 кА).

Следовательно, принятые к установке выключатели соответствуют условиям выбора.

Плавкие предохранители стояка (FU3) выбираем марки НПН2-60 с током плавкой вставки 60 А:

IПВ=60 А> IР.СТ=43 А;

IПО=10 кА > N =5,07 кА.

Плавкие предохранители ввода в ВРУ (FU2) выбираем марки ПН2-250 с током плавкой вставки 160 А:

IПВ=160 А > IР.ЗД=147 А;

IПО=10 кА > N =5,07 кА.

Плавкие предохранители линии, питающей проектируемое здание (FU1) выбираем марки ПН2-250, а по току плавкой вставки на две ступени больше, чем (FU2), что обеспечит селективность срабатывания защит на всем участке сети: IПВ=200 А; IПВ=250 А.

Примечание: в приведенном примере выполнения контрольной работы с целью снижения трудоемкости при расчете токов КЗ не осуществлялся учет сопротивлений первичной обмотки трансформатора тока TA, рубильников QS1–QS3, автоматических выключателей QF1–QF3, а также переходных контактов в соответствии с требованиями ГОСТ 28249-93. Также в работе следовало выполнить построение карты селективности для оценки времени срабатывания коммутационно-защитных аппаратов в соответствии с требованиями п. 1.7.79 ПУЭ [2].

16

Задача 2

Обосновать возможность прямого пуска асинхронного электродвигателя вентилятора, питающегося по кабельной линии от шин низкого напряжения КТП 10/0,4 кВ (см. рис. 1). Выбрать и обосновать способ пуска, выбрать аппараты управления и защиты, разработать принципиальную электрическую схему подключения электродвигателя, выбрать типы защит электродвигателя и определить уставки этих защит. Пуск электродвигателя считать успешным при развитии относительного момента MД*≥0,5.

Исходные данные:

Параметры асинхронного электродвигателя:

номинальная мощность PН=315 кВт; номинальное напряжение UН=660/380 В; кратность пускового тока КП=7; сosϕ=0,925; КПД

ηН=0,945.

Параметры питающего кабеля:

сечение кабеля120 мм2; длина кабельной линии L=30 м. Параметры силового трансформатора:

SН=630 кВ·А; UК=5,5%; ΔРК=8,1 кВт.

Решение:

Номинальный ток двигателя

Рисунок 5 – Схема замещения

Найдем пусковой ток двигателя

IПУСК=КП ·IН;

IПУСК=7·548= 3836 А.

17

Сопротивления питающего кабеля:

Z& M, U i ! U ?Ом; j& P, U i H U "?Ом.

Суммарные сопротивления до клемм электродвигателя

RΣ= RТ+ RW=0,00326+0,0093=0.01256 Ом;

ХΣ= ХТ+ ХW=0,014+0,0024=0.0164 Ом.

Падение напряжения на трансформаторе и в линии

U= ·IПУСК·(RΣ·cosϕ+XΣ·sinϕ)= = ·3836·(0,01256·0,37+0,0164·0,93)=132 В.

Остаточное напряжение на зажимах двигателя

UОСТ= UН-U=380-132=248 В , или =0,65UH.

Относительный момент, развиваемый электродвигателем при прямом пуске

MД*=(UОСТ)2=(0,65)2=0,42<0,5.

Прямой пуск электродвигателя невозможен.

Рассмотрим возможность пуска электродвигателя переключением схемы соединения обмоток со звезды на треугольник. Рассчитаем падение напряжения на трансформаторе и в линии при включении электродвигателя по схеме «звезда»:

U= ·IПУСК*·(RΣ·cosϕ+XΣ·sinϕ)= = ·3836/ ·(0,01256·0,37+0,0164·0,93)=76 В.

Остаточное напряжение на зажимах электродвигателя:

UОСТ= UН-U=380-76=304 В, или =0,8UH.

Относительный момент, развиваемый электродвигателем по сравнению с моментом нагрузки на валу электродвигателя

MД*=(UОСТ)2=(0,8)2=0,64>0,5.

Поэтапный пуск асинхронного переключением схемы соединения обмоток со «звезды» на «треугольник» обеспечивается. Схема подключения электродвигателя приведена на рис. 6.

18

Выбор коммутационно-защитной аппаратуры.

Для защиты электродвигателя выбираем автоматический выключатель с комбинированным расцепителем типа ВА-51-39 (QF на рис. 6):

IНВ=630 А;

IНР=630 А> IНД=548 А;

IСР=1,25· IНР=1,25·630=787,5 А<КН ·IН=1,4·548=767 А;

IСО=6300 А> IПУСК·КП=3836·1,5=5754 А.

Для переключения схемы соединения обмоток электродвигателя выбираем контакторы типа КТП6053 (КМ1–КМ3 на рис. 6):

UНК=660 В>UН.СЕТИ =400 В; IНК=630 А>IН =548 А.

Задача 3

Рассчитать уровень высших гармоник (коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения) на шинах 0,4 кВ КТП 10/0,4 кВ в нормальном и максимальном режимах, создаваемых тиристорными возбудителями ТВУ-2-247-320, мощностью 79 кВт с КПД 94% и cosϕ=0,5 с трансформатора-

19

ми типа ТСП-160/0,5-68 с первичным напряжением 380 В, для возбуждения синхронных двигателей СТД-8000-2. Питание осуществляется от двухтрансформаторной подстанции. К каждой секции шин подключены асинхронные двигатели и трансформаторы. Электроприемники по секциям шин распределить равномерно.

Исходные данные:

Количество синхронных двигателей (ТВУ) nСД = nТВУ=7 шт. Тип КТП: 2×1000 кВ·А.

Напряжение короткого замыкания трансформатора UK = 6,5%. Мощность системы SКЗ=180 МВ·А.

Асинхронные двигатели:

РН =75 кВт, ηН =92%, КП =7 , сosϕН =0,91, nАД =4 шт.

Трансформаторы:

SН =100 кВ·А, UK = 8%, nT =2 шт.

Расчетная схема для определения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения приведена на рис. 6.

Решение:

1.Ток тиристорного возбудительного устройства (ТВУ):

kl, mkm ' " А.

2.Расчет параметров схемы замещения

Рисунок 7 – Схема замещения

Сопротивление трансформатора T1:

jB' n[ O = :O ! " мОм.

' ' '

Сопротивление системы С:

20