Схема максимально-токовой защиты (стр. 1 из 2)

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гродненский государственный университет имени Янки Купалы»

Технологический колледж

«Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий»

Контрольная работа

учащегося Микшуты Павла Ивановича

5 курса группы МиЭЭ17з 06/5

специальности: «Монтаж и эксплуатация

электрооборудования»

шифр учащегося: 296

Задача 1

Определить расчетные нагрузки Рм, Qм, Sм, Iм распределительного пункта к которому подключены металлорежущие станки с cosφ=0,5, tgφ=1,73. Номинальное напряжение сети 380 / 220 В.

Номера станков: 538,589,530,565,634,670,623,633

Технические данные оборудования указаны в таблице №1.1

Коэффициент использования Ки = 0,51

Таблица 1.1

№№ станков	Мощность электродвигателя на одном станке Рн, кВт	Номинальный ток Iн, А	Iп/Iн
538	49,0 11,3	98,0 22,6	7,0 6,5
589	49,0 11,3	98,0 22,6	7,0 6,5
530	50,5 10,6 2,9	101,0 21,2 5,8	7,0 6,5 5,0
565	50,5 10,6 2,9	101,0 21,2 5,8	7,0 6,5 5,0
634	49,0 11,3	98,0 22,6	7,0 6,5
670	49,0 11,3	98,0 22,6	7,0 6,5
623	50,5 10,6 2,9	101,0 21,2 5,8	7,0 6,5 5,0
633	50,5 10,6 2,9	101,0 21,2 5,8	7,0 6,5 5,0

Решение

Для заданной группы приемников определим суммарную установленную мощность Ру и общее количество приемников n

Для этого запишем данные в таблицу 1.2

Таблица 1.2

№ п/п	Номера станков	Количество приемников	Мощность одного приемника, кВт	Общая установленная мощность Ру, кВт
1	538	1	49,0 +11,3	60,3
2	589	1	49,0 +11,3	60,3
3	530	1	50,5 + 10,6 + 2,9	64,0
4	565	1	50,5 + 10,6 + 2,9	64,0
5	634	1	49,0 + 11,3	60,3
6	670	1	49,0 + 11,3	60,3
7	623	1	50,5 + 10,6 + 2,9	64,0
8	633	1	50,5 + 10,6 + 2,9	64,0
Всего		8		497,2

Ру = 497,2 кВт

п = 8

Определим среднесменные нагрузки Рсм и Qсм

Рсм = Ки · ΣРн,

где ΣРн = Ру

Рсм =0,51 · 497,2 = 253,572 кВт

Qсм = Рсм · tgφ = 253,572 · 1,73 = 438,68 квар

Определим эффективное число электроприемников nэ, для чего требуется найти показатель силовой сборки – число m

m =

где Рном макс – номинальная мощность наибольшего электроприемника;

Рном мин – номинальная мощность наименьшего электроприемника

m =

= = 1,06

При п ≥ 5; Ки ≥ 0,2; m < 3; Рном ≠ const эффективное число электроприемников nэ = n = 8 ( лит.1 стр. 56)

Используя данные пэ = 8 и Ки = 0,51 определим коэффициент максимума Км по таблице 2.13 ( лит.1 стр. 54)

Км = 1,4

Рассчитаем максимальные нагрузки Рм, Qм, Sм, Iм :

Рм = Км · Ки · Рн = 1,4 · 0,51 · 497,2 = 355 кВт

Qм = 1,1 Qсм = 1,1 · 438,68 = 482,55 квар

Sм =

= = 599 кВ·А

Iм =

А

Ответ: Рм = 355 кВт; Qм = 482,55 квар; Sм = 599 кВ·А; Iм = 910 А .

Задача 2

Для ответвления от распределительного пункта ПР к металлорежущему станку (условие к задаче 1):

определить расчетный Iн и пиковый Iпик станка;

выбрать сечение провода;

в распределительном пункте выбрать автомат;

рассчитать потери напряжения на участке ПР-станок, приняв L =29 метров, sinφ = 0.48, cosφ = 0,7.

Решение

Выпишем технические данные станка № 363

Таблица 2.1

№ станка	Мощность электродвигателя на одном станке Рн, кВт	Номинальный ток Iн, А	Iп/Iн
363	33,0	66,0	6,5

Схема подключения к ПР станка, изображена на рисунке 2.1

Рис.2.1

Определим расчетный ток Iм:

Iм = ΣIн = 66 А

Определим пиковый (кратковременный максимальный) ток Iпик

Iпик = Iпуск макс + ΣIн

где Iпуск макс – пусковой ток наибольшего по мощности двигателя, ΣIн – сумма номинальных токов остальных двигателей (в нашем случае Iном мин).

Iпуск макс = 6,5 ּ 66 = 429 А

Iпик = Iпуск макс = 429 А

Выберем сечение проводов по условию нагрева:

Iдд ≥ Iм

Iдд ≥ 66 А

По таблице П2.1 (литература 2) выберем сечение и марку проводов:

Провод с алюминиевыми жилами АПР сечением 16 мм и Iдд = 75 А

Выберем автомат в распределительном пункте по условию:

I уст. э.о. ≥ 1,25 · Iпик

I уст. э.о. ≥ 1,25 · 429 = 536,25 А

По таблице 3.7 (литература 2) выбираем автоматический выключатель А3740Б, 630А с номинальным током 630 А и пределами регулирования 400 – 500 – 630 А.

Рассчитаем потери напряжения в ответвлении по формуле:

по таблице 4 методических указаний определим активное и индуктивное сопротивление провода с алюминиевыми жилами АПР сечением 10 мм2 (ro и x0)

r0 = 2,08 Ом/км; x0 = 0,067 Ом/км

= В/км

Ответ: Iм = 66 А; Iпик = 429 А; Sпров = 16 мм2; автомат - А3740Б, 630 А; ∆U = 4,93 В/км

Задача 3

В соответствии с исходными данными:

- выбрать сечение кабельной линии по экономической плотности тока;

- проверить выбранное сечение на нагрев;

- рассчитать значение тока короткого замыкания в точке К1;

- проверить сечение кабелей на стойкость к действию тока короткого замыкания.

- расчетную схему принять по рис 3.1

Рис 3.1

Исходные данные к задаче:

Мощность энергетической системы: Sм.с = 185 МВ∙А

Внутреннее сопротивление системы: xс = 3,4 Ом

Число, мощность трансформаторов на ГПП: S = 2∙3,2 МВ∙А

Напряжение на высшей стороне: U1 = 110 кВ

Напряжение: U2 = 10 кВ

Напряжение к.з.: uк = 9,4 %

Длина кабельной линии от ГПП до КТП: l = 5,0 км

Число часов максимума нагрузки: t = 3600 час.

Напряжение: U3 = 0,4/0,23 кВ

Время срабатывания релейной защиты: tр.з. = 3,8 сек

Время отключения выключателя: tо.в. = 2,2 сек

Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з.: Та = 0,56

Мощность трансформатора на КТП Sн = 630 кВ∙А

Решение

Определим номинальный ток трансформатора на КТП:

А

По таблице 2.26 (лит.1) определим максимальную плотность тока при числе часов использования максимума нагрузки в год: t = 3600 час для кабеля с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами:

jЭ = 1,4 А/мм2

Определим экономически целесообразное сечение линии:

Выберем марку кабеля: ААГ-3х25-10

Проверим выбранное сечение кабеля на нагрев:

IДД ≥ Iм

По таблице П2.1 (лит 2.) для выбранного сечения кабеля IДД = 65 А

Iм = Iн КТП

65 А ≥ 36,37 А - условия выполняются

Рассчитаем ток короткого замыкания в точке К1

Определим номинальный ток в точке К1:

Расчет ведем в относительных единицах.

Зададимся базисными единицами:

Sб = 100 МВּА;

Uб = 37 кВ,

тогда:

Iб =

кА

Составим схему замещения для данной расчетной схемы (рис 3.2)

Рис. 3.2 Схема замещения

Определим сопротивления приведенные к базисным условиям

Сопротивление системы:

x1 = xc

Сопротивление трансформаторов ГПП

x2 = x3 =

Сопротивление кабельной линии

x4 = x0 ּ l ּ

,

где x0 = 0,08 Ом/км принято для кабельных линий напряжением 6÷20кВ

Определим результирующее индуктивное сопротивление цепи КЗ:

xрез =

Для кабельной линии определяем активную составляющую сопротивления:

,

где r0 – находим по таблице П2.1 (лит.2), для кабеля сечением 25 мм2

r0 = 1,25 Ом/км

Полное сопротивление цепи КЗ:

Z =

Определяем ток КЗ в точке К1:

Iк =

кА

Ударный ток КЗ:

iу = kу ּ

ּ Iк = 1,8 ּ ּ 0,215 = 0,547 кА