Проектирование силовой части (стр. 3 из 7)

k_у – ударный коэффициент

I_к1 – ток короткого замыкания в точке К1

I_у1 = ·Ö2 + 1,8

40.6 = 130.4 кА.

S_k1 = I_k1

U₁

где,

S_k1 – мощность короткого замыкания первой точки.

U₁ – напряжение на кабельной линии.

S_к1 = 40.6

6 = 243.6 кВА.

2) В точки К₂.

I_к2 = 9.1 / Ö ( 0.08 + 0.0946 )² + 0.21² = 33.7 кА

i_у2 = 108.3 кА.

S_к2 = 108.3

6 =649 кВА

3) В точки К_3.

I_к3 = I_б / Ö ( x₁ + x₂ + x₃ )² + ( r₁ + r₃ )²

I_к3 = 9.1 / Ö ( 0.08 + 0.094 + 0.021 )² + ( 0.21+ 0.021)² = 30.3 кА

i_у3 = 97.3 кА

S_к3 = 97.3

6 = 584.3 кВА

Выбор токоведущих частей.

Провода и кабели выбирают по экономической плотности тока.

При выборе сечения кабеля необходимо учесть допустимую перегрузку на период ликвидации после аварийного режима, величина которой зависит от вида прокладки кабеля, длительности максимума и предварительной нагрузки.

Определить сечение кабелей для присоединения цеховой подстанции мощностью Р_н = 4300 кВА. Кабели проложены под землёй на расстоянии 100 м. Время действия, основной релейной зашиты 1.2 с., полное время отключения выключателя 0.12 с.

Определяем токи продолжительного режима.

I_н = S_н / n

Ö3 U_н

где,

I_н – ток номинальный.

S_н – номинальная мощность.

n – число линий.

U_н – номинальное напряжение.

I_н = 4300 / 2 Ö3

6 = 207 А.

Определяем ток максимальный.

I_мах=S_н / ( n-1 )

Ö3 U_н

где,

I_мах – ток максимальный.

I_мах= 4300 / ( 2 - 1 )

Ö3 6 = 413,8 А.

Определяем экономическое сечение кабеля.

F_э =I_н / j_э

где,

F_э – экономичное сечение кабеля, мм²

j_э – плотность тока, А/мм²

F_э = 207 / 1.2 = 172.5 мм²

Принимаем два кабеля сечением ( 3

185 ) при допустимом токе I_доп=440 А. Так как I_мах=413.8 А., то выбранный кабель подходит по длительному перегреву.

1.4. Выбор оборудования на стороне высшего напряжения.

Выбор выключателя.

Выключатель предназначен для включения, отключения и переключения электрических цепей под нагрузкой. Выключатель должен включать и отключать токи как в нормальном так и в аварийных режимах работы электроустановки, которые сопровождаются обычно большим увеличением токов. Следовательно, выключатель является наиболее ответственным элементом распределительного устройства.

Берем выключатель типа С6М – 630 – 10У1.

Расчетные данные.	Каталожные данные.
U =6 кВ.I = 413.8 А.I = 1 кА.i = 4.7 кА.Iп.о2 tотк = 12 1.22=1.22 кА2 с	U = 6 кВ.Iн = 630 А.Iотк = 20 кА.Iмах = 26 кА.I52 t5=102 5

Выключатель С6М – 630 – 10У1 подходит ко всем условиям электрооборудования.

Выбор оборудования на стороне низшегонапряжения.

Выбор шин.

Шины в распределительных устройствах изготовляют из меди, алюминия и стали, и имеют круглое, прямоугольное или коробчатое сечение.

Шины в распределительных устройствах выбирают по номинальным параметрам, соответствующим нормальному режиму и условиям окружающей среды, и проверяют на режим короткого замыкания.

Выбрать и проверить шины на динамическую устойчивость к токам короткого замыкания при расчетном токе нагрузки.

Берем трех полосную алюминиевую шину, размером 60

10 устанавливаем площмя.

Находим ток номинальный.

I_н = P_н / Ö3

U₂

где,

I_н – ток номинальный.

Р_н – номинальная мощность.

U₂ – вторичное напряжение трансформатора.

I_н = 2500 / Ö3

6 = 240.6 кА.

Ударный ток равен i_у = 108.3 кА.

Выбираем по расчетному току шины алюминивые размером 25\3

Находим момент сопротивления шин при установки на ребро.

W = b²

h / 6

где,

w – момент сопротивления.

B - ширина шины.

H – высота шины.

W = 3² * 25 / 6 = 37,5 мм³

Определяем механическое напряжение в шинах d_рас.

d_рас=1.76

l ² i_у / a w

где,

l – расстояние между опорами изоляторов.

а – расстояние между осями шин смежных фаз.

d_рас= 1.76

10^-3 1300² 108 / 400 37.5 = 21.4 МПа.

Выбранные шины подходят по динамической устойчивости так как, сигма допустимая d_доп для алюминиевых шин равна 80 МПа. А у нас сигма расчетная d_рас равна 21.4 МПа.

Расчет и выбор изоляторов.

Токоведущие части электроустановок крепят и изолируют друг от друга и по отношению к земле с помощью изоляторов. Изоляторы изготовляют в основном из фарфора, стекла и т.д., они обладают высокой механической и электрической прочностью и достаточной теплоемкостью.

Изоляторы выбирают на номинальное напряжение и номинальный ток, и проверяют на механическую нагрузку при коротком замыкании.

Расчетная нагрузка на опорные изоляторы.

F_рас= 1.76

10^-2 ( l / a )² i_у²

Палученное значение F не должно превышать 60 % от разрушающей нагрузки для донного типа изолятора.

Где,

F_рас – расчетная нагрузка на изолятор при коротком замыкании

F_рас = 1.76

10^-2 (1500 / 400) * 108² = 769 Н

Берем изолятор типа ПБ-6/400.

Каталожные данные изолятора равны Н, а расчетная нагрузка 18 Н. Значит изоляторы подходят по динамической устойчивости.

Выбор трансформаторов тока и напряжения.

На стороне вторичного напряжения выбираем к установки следующее оборудование: трансформатор тока и напряжения.

Трансформатор напряжения выбирают их по номинальным параметрам, классу точности и нагрузки, определяемой мощностью, которая потребляется катушками электроизмерительных приборов, подключенных к данному трансформатору. Номинальная мощность трансформатора напряжения должна быть равна или большей суммарной активной и реактивной мощности, потребляемой параллельными катушками приборов и реле.

Принимаем к установки трансформатор напряжения марки НОЛ – 08.

Справочные данные.	Расчетные данные.
U = 6 кВ.	U1 = 6кВ,U2 = 100 В

Трансформатор напряжения марки НОЛ – 08 удовлетворяет условиям выбора.

Выбор трансформаторов тока.

Трансформатор тока выбирают по номинальному току и напряжению нагрузки, первичной и вторичной катушки.

Выбираем трансформатор тока типа ТШ – 05.

Расчетные данные.	Справочные данные.
U = 0.4 кВ.I = 2.6 кА.Iн2 t = 2.6 1.2 = 8.112кА с	Uн = 0.4 кВIн = 1.2 А

Трансформатор тока ТШ – 05 удовлетворяет условиям выбора.

Электрооборудование мостового крана.

Техническое описание.

Краны мостовые электрические однобалочные опорные предназначены для работы на объектах с малой интенсивностью перегрузочных работ а именно : в заготовительных, механических, сборочных, прокатных цехах при температуре не ниже -20 с. Окружающая среда должна быть не взрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенная водяными парами и токопроводящей пылью.

На кранах, предназначенных для работы на открытом воздухе, электрическая таль и привод механизма передвижения крана должны быть защищены от не посредственного воздействия атмосферных осадков. Допускается установка навеса на пролётной конструкции крана. Кран снабжен буферными упорами жесткой конструкции. Механизм передвижения крана выполнен с раздельным или общим приводом в зависимости от пролёта крана состоит из двух приводных и двух холостых колёс, которые с помощью букс прикреплены к концевым балкам моста. Краны изготавливаются в двух исполнения с управлением с пола или из кабины. Кабина управления краном предназначена для размещения аппаратов управления механизмами крана и являются рабочим местом крановщика.