Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Wгод=Р·((t·165)+(t·200))(4.1)
где, Р - номинальная мощность установки, кВт
t - время работы установки,
165-количество летних дней
200-количество зимних дней.
Родовое потребление электроэнергии для навозоуборочного транспортера.
Wгод=22·((0,6·165)+(1,2·200))=7458 кВт·ч(4.2)
Родовое потребление энергии доильной установкой.
Wгод=8·((4,2·165)+(4,2·200))=12264 кВт·ч(4.3)
Годовое потребление электроэнергии танком охладителем.
Wгод=8·((6,5·165)+(6,5·200))=18980 кВт·ч
Годовое потребление электроэнергии холодильной установкой.
Wгод=6,8·((10,2·165)+(10,2·200))=25316,4 кВт·ч(4.4)
Определяем годовое потребление электроэнергии на вентиляцию воздуха.
Wгод=54·(24·200)=259200 кВт·ч(4.5)
Годовое потребление электроэнергии на освещение.
Потребление электроэнергии на дежурное освещение.
Wгод=1,6·(24·365)=14016 кВт·ч(4.6)
Годовое потребление электроэнергии на рабочее освещение.
Wгод=18·((1,1·165)+(7,15·165))=29007 кВт·ч(4.7)
Годовое потребление на различные вспомагательные нужды.
Wгод=5·(8·264)=10560 кВт·ч(4.8)
где, 264 - среднее количество рабочих дней в году.
Общее потребление электроэнергии.
Wобщ=ΣРWгод=7458+12264+18980+25316,4+259200+14016+29007+10560=376801 кВт·ч (4.9)
Стоимость потребленной электроэнергии.
СтW=Wобщ·Ц=376801·1,3=489841,3 руб(4.10)
где, Ц - цена одного кВт·ч
Выбор Т.П. расчет наружных сетей.
Расчет перспективных нагрузок.
Для проектирования подстанции необходимо знать нагрузки. Расчетные нагрузки линий 10 кВ и трансформаторных подстанций 10/0,4 определяется суммированием максимальных нагрузок на вводе к потребителям с учетом коэффициента одновременности.
Таблица 28 - Установленная мощность потребителей
| Наименование потребителя | Установленная мощность, кВт | Коэффициент одновременности |
| Уличное освещение | 12 | 1 |
| Гараж | 15 | 0,6 |
| Вентсанпропускник | 10 | 0,8 |
| Вентпункт | 4,7 | 0,8 |
| Артскважина с насосной | 16,5 | 1 |
| Резервная артскважина | 2,7 | 0,3 |
| Родильное отделение | 50 | 0,9 |
| Животноводческий комплекс N1 | 52,7 | 0,7 |
| Животноводческий комплекс N2 | 52,7 | 0,7 |
| Доильное отделение | 35 | 0,8 |
| Котельная | 30 | 1 |
Установленная мощность потребителей с учетом коэффициента одновременности в дневной максимум
Р=Руст·Ко·Кд(5.1)
где, Руст - установленная мощность потребителя, кВт
Ко - коэффициент одновременности
Кд - коэффициент дневного максимума. (Кд=0,8 стр.67 (л-1))
Мощность гаража
Рг=15·0,6·0,8=7,2 кВт
Мощность вентсанпропускника
Рв=10·0,8·0,8=6,4 кВт
Мощность вентпункта
Рве=4,7·0,8·0,8=3 кВт
Мощность артскважины
Ра=16,5·1·0,8=13,2 кВт
Мощность резервной артскважины
Рра=2,7·0,3·0,8=0,6 кВт
Мощность родильного отделения
Рр=50·0,9·0,8=36 кВт
Мощность животноводческого комплекса N1
Рж=52,5·0,7·0.8=37 кВт
Мощность животноводческого комплекса N2
Рж2=52,5·0,7·0,8=37 кВт
Мощность молочного блока
Рм=35·0,8·0,8=22,4 кВт
Мощность котельной.
Рк=30·0,9·0,8=21,6 кВт
Суммарная нагрузка в дневной максимум.
Рд=ΣР=7,2+6,4+3+13,2+0,6+36+37+37+22,4+21,6=184 кВт (5.2)
где, ΣР - сумма мощностей
Полная мощность в дневной максимум
S=Рд/cosφ=184/0,8=230 кВа(5.3)
Определяем активную мощность потребителей в вечерний максимум.
Рв=Руст·Ко·Кв (5.4)
где, Кв - коэффициент вечернего максимума Кв=0,7
Уличное освещение
Ру=12·1·0,7=8,4 кВт
Мощность арсткважины
Ра=16,5·1·0,7=11,5 кВт
Мощность резервной артскважины
Рра=2,7·0,3·0,8=0,6 кВт
Мощность родильного отделения
Рр=50·0,9·0,7=31,5 кВт
Мощность животноводческого комплекса N1
Рж1=52,5·0,7·0,7=32,4 кВт
Мощность животноводческого комплекса N2
Рж2=52,5·0,7·0,7=32,4 кВт
Мощность молочного блока
Рм=35·0,8·0,7=19,6 кВт
Мощность котельной
Рк=30·0,9·0,7=18,9 кВт
Суммарная нагрузка в вечерний максимум.
Рв=8,4+11,5+0,6+31,5+32,4+32,4+19,6+18,9=145,3 кВт
Полная вечерняя нагрузка.
Sв=Рв/cosφ=145,3/0,8=181,6 кВа(5.5)
Силовой трансформатор выбираем с учетом максимальной нагрузки потребителя, максимальная нагрузка вышла в дневной максимум и составила 230 кВа Рд=230 кВа>Рв=181,6 кВа и поэтому принимаем силовой трансформатор с учетом дневного максимума.
Трансформатор выбираем согласно соотношению.
Sн≥Sрасч(5.6)
где, Sн - номинальная мощность трансформатора, кВа
Sрасч - расчетная мощность, кВа
Выбираем силовой трансформатор ТМ-250 с Sн=250 кВа
Sн=250 кВа≥Sрасч=230 кВа
условие выполняется значит трансформатор выбран верно.
Таблица 29 - Технические характеристики силового трансформатора
| Тип
| Sн, кВа | Напряжение, кВ | Схема и группа соединения обмоток | Потери, Вт | Uк.з % от Uн | Iх.х. % от Iн | ||
| ВН | НН | ХХ при Uн | КЗ при Iн | |||||
| ТМ-250 | 250 | 10 | 0,4 0,23 | У/Ун-0 | 730 | 2650 | 4,5 | 3,85 |
Расчет линии 10 кВ
Электрический расчет ВЛ-10 кВ производится с целью выбора марки и сечения провода. Расчет производим по экономической плотности тока.
Максимальный ток участка в дневной и вечерний максимум.
Iд=Sд/√3·Uн=230/1,73·10=13.2А(5.7)
Iв=Sв/√3·Uн=181,6/1,73·10=10,4А(5.8)
где, Uн - номинальное напряжение с высокой стороны.
Провод выбирают по наибольшему максимуму. Экономическую плотность тока определяют по таблице 23.4 (л-7) в зависимости от времени использывания максимальной мощности выбираем jэ=1,1
Расчетное сечение.
Fэ=Imax/jэ=13,2/1,1=12мм²(5.9)
где, Imax - максимальный ток на вводе.
Принимаем сечение провода согласно 3 климатическому району которая согласно ПУЭ для ВЛ-10кВ должно быть не менее 50 мм² при наличии стальной жилы и 70 мм² без стальной жилы, принимаем провод АС-50 с Iдоп=210 А: Rо=0,6Ом/км, Xо=0,38Ом/км
Выбранный провод проверяем по условию нагрева длительным расчетным током. Iдоп=210А≥Iрасч=13,2А(5.10)
Условие выполняется значит провод не будет нагреваться.
Определяем потери напряжения в линии.
ΔUрасч=(Р·Ro+Q·Xо)l/Uн=(184·0,6+161,9·0,38)10/10=171В(5.11)
где, Р - активная мощность, кВт
Rо - активное сопротивление линии, Ом/км
Xо - реактивное сопротивление линии, Ом/км
l - длина линии 10 кВ
Uн - номинальное напряжение, кВ
Определяем реактивную мощность по формуле приведенной ниже.
Q=Р·tgφ=184·0,88=161,9 кВар(5.12)
где, tgφ - коэффициент реактивной мощности
tgφ=sinφ/cosφ=0,66/0,75=0,88
sinφ=0,66 стр.56 (л-7)
Потеря напряжения в %
ΔU%расч=ΔUрасч/Uн·100%=171/10000=0,1%(5.13)
Расчет линии 0,4 кВ
Расчет производим методом экономических интервалов начиная расчет с самого удаленного участка.
Расчет производится по следующим формулам.
Мощность на участке
Руч=ΣР·Ко(5.14)
где, ΣР - сумма мощностей участка
Ко - коэффициент одновременности зависящий от числа потребителей.
Полная мощность участка
Sуч=Руч/cosφ(5.15)
где, cosφ - коэффициент мощности
Эквивалентная мощность.
Sэкв=Sуч·Кд(5.16)
где, Кд - коэффициент динамики, Кд=0,7 стр.56 (л-7)
Расчет мощностей на участках
От подстанции отходит 3 питающих линий 0,4 кВ, расчет 1 отходящей линии.
Участок 1-2
Р1-2=Р2=4,7 кВт
Sуч=4,7/0,8=5,8 кВа
Sэкв=5,8·0,7=4,1 кВа
Участок 0-1
Руч=(Р1+Р2)·Ко=(10+4,7)·0,9=13,2 кВт
Sуч=13,2/0,8=16,5 кВа
Sэкв=16,5·0,7=11,5 кВа
Участок 4-7
Р4-7=Р7=30 кВт
Sуч=30/0,8=37,5 кВа
Sэкв=37,5·0,7=26,2 кВа
Участок 5-6
Р5-6=Р6=2,7 кВт
Sуч=2,7/0,8=3,3 кВа
Sэкв=3,3·0,7=2,3 кВа
Участок 4-5
Р4-5=(Р5-6+Р6)·Ко=(2,7+16,5)·0,9=17,2 кВт
Sуч=17,2/0,8=21,6 кВа
Sэкв=21,6·0,7=15,1 кВа
Участок 3-4
Р3-4=(Р4-5+Р4-7)·Ко=(17,2+30)·0,9=42,4 кВт
Sуч=42,4/0,8=53,1 кВа
Sэкв=53,1·0,7=37,1 кВа
Участок 0-3
Р0-3=(Р3+Р3-4)·Ко=(15+42,4)·0,9=51,6 кВт
Sуч=51,6/0,8=64,5 кВа
Sэкв=64,5·0,7=45,2 кВа
Участок А-0
РА-0=(Р0-1+Р0-3)·Ко=(13,2+51,6)·0,9=58,3 кВт
Sуч=58,3/0,8=72,9 кВа
Sэкв=72,9·0,7=51 кВа
Провод выбирается по эквивалентной мощности с учетом климатического района, выбираем провод А-35 который может выдерживать нагрузку до 1035 кВа и ΔUтабл=0,876, наибольшая эквивалентная мощность вышла на участке А-0 и составила 51 кВа
Sпров=1035кВа≥Sэкв=51кВа
Согласно этому условию выбранный провод выдерживает расчетную нагрузку и окончательно принимаем именно его.
Проверка выбранного провода на потери напряжения, для этого находим потери напряжения на всех участках.
Uуч=Uтабл·Sуч·Lуч·10(5.17)
где, Uтабл - табличные потери напряжения выбираются в зависимости от марки провода (Uтабл=0,876 стр.36 (л-7)
Lуч - длина участка, м
U1-2=0,876·5,8·140·10=0,6%
U0-1=0,876·16,5·85·10=1,2%
U4-7=0,876·37,5·35·10=1,1%
U5-6=0,876·3,3·20·10=0,02%
U4-5=0,876·21,6·15·10=0,2%
U3-4=0,876·53,1·45·10=2%
U0-3=0,876·64,5·40·10=2,2%
UА-0=0,876·72,9·3·10=0,19%
Производим суммирование потерь напряжения на участке А-2 и А-7
UА-2=U1-2+U0-1+UА-0=0,6+1,2+0,19=1,9%(5.18)
UА-7=UА-0+U4-7+U5-6+U4-5+U3-4+U0-3=0,19+1,1+0,02+0,2+2+2,2=5,7%
Согласно ПУЭ допустимая потеря напряжения на ВЛ-0,4кВ составляет 6% наибольшая потеря напряжения вышла на участке А-7 и составила 5,7% что удовлетворяет требованию ПУЭ и поэтому окончательно принимаем на всех участках провод марки А-35
Расчет 2 отходящей линии.
2 линия питает молочный блок и 1 животноводческий комплекс.
Участок 8-9
Р8-9=Р9=35 кВт
S8-9=35/0,8=43,7 кВа
Sэкв=43,7·0,7=30,6 кВа
Участок А-8
РА-8=(Р8-9+Р8)·Ко=(35+66,2)·0,9=91,8 кВт
SА-8=91,8/0,8=113,8 кВа
Sэкв=113,8·0,7=79,6 кВа
Для второй отходящей линии принимаем провод А-35
Sпров=1035кВа>Sэкв=79,6кВа
условие выполняется значит провод выбран верно.
Проверка выбранного провода на потери напряжения.
U8-9=0,876·43,7·35·10=1,3%
UА-8=0,876·113,8·45·10=4,4%
Суммарная потеря напряжения на участках
UА-9=U8-9+UА-8=1,3+4,4=5,7%
Полученный процент потерь удовлетворяет требованиям ПУЭ и выбранный ранее провод принимаем окончательно.
Расчет 3 отходящей линии.
Третья линия питает родильное отделение и 2 животноводческий комплекс.
Участок 10-11
Р10-11=Р11=50 кВт
Sуч=50/0,8=62,5 кВа
Sэкв=62,5·0,7=43,7 кВа
Участок А-10
РА-10=(Р10-11+Р10)·Ко=(50+66,2)·0,9=104,5 кВт
Sуч=104,5/0,8=130,7 кВа
Sэкв=130,7·0.7=91,5 кВа
Т.к. протяженность линии и расчетная мощность вышла большая то принимаем провод марки А-70 с Uтабл=0,387
Потери напряжения на участках.
U10-11=0,387·62,5·30·10=0,72%
UА-10=0,387·130,7·90=4,5%
Потери напряжения на всей линии.
UА-11=U10-11+UА-10=0,72+4,5=5,2%
Отклонение напряжения находится в допустимых пределах значит окончательно принимаем выбранный ранее провод.
Расчет токов коротких замыканий.
Расчет производим методом именованных величин, этим методом пользуются при расчетах токов коротких замыканий (к.з.) с одной ступенью напряжения, а также в сетях напряжением 380/220 В. В последнем случае учитывают: активное и реактивное сопротивление элементов схемы, сопротивление контактных поверхностей коммутационных аппаратов, сопротивление основных элементов сети - силовых трансформаторов, линий электропередачи. Напряжение, подведенное к силовому трансформатору, считают неизменным и равным номинальному. Расчетная схема электроснабжения и схема замещения будет приведена ниже.
Сопротивление силового трансформатора 10/0,4 кВ
Zт=Uк.з.·U²ном/(100·Sном.т.)=4,5·0,4²·10³/(100·250)=29 Ом(5.19)
где, Uк.з. - напряжение короткого замыкания, в предыдущих расчетах был выбран силовой трансформатор с Uк.з=4,5%
Uном - номинальное напряжение с низкой стороны, кВ
Sном - номинальная мощность силового трансформатора, кВа
Трехфазный ток к.з. в точке К1
Iк1=Uном/(√3·(Zт+Zа))=400/(1,73·(29+15)=4,71 кА(5.20)
где, Zа - сопротивление контактных поверхностей коммутационных аппаратов принимают равным 15 Ом стр.34 (л-7)
Находим сопротивление первой отходящей линии ВЛ N1
Индуктивное сопротивление линии
Хл=Хо·l=0,35·380=133 Ом(5.22)
где, Хо - индуктивное сопротивление провода, для провода марки А-35 Хо=0,35 Ом/м
l - длина линии, м
Активное сопротивление линии
Rл=Rо·l=0,85·380=323 Ом(5.23)
где, Rо - активное сопротивление провода, для провода марки А-35 Rо=0,59 Ом/м
Результирующее сопротивление
Zрез=√(Хл)²+(Rл)²=√(133)²+(323)²=349 Ом(5.24)
Сопротивление второй отходящей линии, длина линии l=80м
Индуктивное сопротивление линии
Хл=0,35·80=28 Ом
Активное сопротивление линии
Rл=0,85·80=68 Ом
Результирующее сопротивление.
Zрез=√(28)²+(68)²=73,5 Ом
Сопротивление третьей отходящей линии, длина линии l=120м индуктивное и активное сопротивления выбранного провода Хо=0,35 Ом/м Rо=0,59 Ом/м стр 40 (л-7)
Индуктивное сопротивление линии.
Хл=0,35·120=42 Ом
Активное сопротивление линии
Rл=0,59·120=70,8 Ом
Результирующее сопротивление
Zрез=√(42)²+(70,8)²=82,3 Ом
Определяем токи коротких замыканий в точке К1
Трехфазный ток к.з. в точке К1
I³к2=Uном/(√3·(Zт+Zл))=400/(1,73·(29+349))=0,61 кА(5.25)
Двухфазный ток к.з.
I²к2=0,87·I³к2=0,87·0,61=0,53 кА(5.26)
Однофазный ток к.з.
Iк2=Uф/√[(2·(Rл)²)+(2·(Хл)²)]+1/3Zтр.=230/√[(2·(323)²)+(2·(133)²)]+104=0,38 кА
где, Zтр. - сопротивление трансформатора приведенное к напряжению 400 В при однофазном к.з.
Расчет токов коротких замыканий в точке К3
Трехфазный ток к.з.
I³к3=400/(1,73·(29+73,5))=2,2 кА
Двухфазный ток к.з.
I²к3=0,87·2,2=1,9 кА
Однофазный ток короткого замыкания
Iк3=230/√[(2·(68)²)+(2·(28)²)]+104=1,1 кА
Расчет токов коротких замыканий в точке К4
Трехфазный ток к.з.
I³к.з.=400/(1,73·(29+82,3))=2 кА
Двухфазный ток к.з.
I²к.з.=0,87·2=1,7 кА
Однофазный ток к.з.
Iк4=230/√[(2·(70,8)²)+(2·(42)²)]+104=1 кА
Выбор оборудования на питающую подстанцию
Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях.
Автоматические выключатели предназначены для автоматического отключения электрических цепей при коротких замыканий или ненормальных режимах работы, а также для нечастых оперативных включений и отключений. Автоматические выключатели выбираются по следующим условиям.
Uн.а≥Uн.у.
Iн.а≥Iн.у.(5.28)
Iн.р.≥Кн.т.·Iраб
Iпред.отк.≥Iк.з.
где, Uн.а. - номинальное напряжение автомата
Uн.у. - номинальное напряжение установки
Iн.а. - номинальный ток автомата
Iн.у. - номинальный ток установки
Iраб - номинальный или рабочий ток установки.
Кн.т. - коэффициент надежности расцепителя.
Iпред.окл. - максимальный ток короткого замыкания который автомат может отключить без повреждения контактной системы
Iк.з. - максимально возможный ток короткого замыкания в месте установки автомата.
Выбор автомата для первой отходящей линии.
Рабочий ток линии
Iраб=S/√3·Uн=65,2/1,73·0.4=94,4 А(5.29)
где, S - полная мощность первой линии, из предыдущих расчетов Sл=65,2 кВа.
Определяем рабочий ток с учетом коэффициента теплового расцепителя
Кн.т.·Iраб=1,1·94,4=103,8(5.30)
Принимаем для первой питающей линии автомат серии А3710Б с Iн=160 А Iн.р.=120 А и Iпред.отк=32 кА
Uн.а.=440В≥Uн.у.=380В
Iн.а.=160А≥Iраб=94,4А(5.31)
Iпред.откл=32А≥Iк.з.=0,61кА
Максимальный ток короткого замыкания взят из предыдущих расчетах.
Все условия выполняются, значит автомат выбран верно.
Выбор автомата на второй отходящей линии.
Рабочий ток линии.
Iраб=Sл/√3·Uн=92,8/1,73·0,4=134,6 А(5.32)
Расчетный ток теплового расцепителя
Кн.р.·Iраб=1,1·134,6=148,2 А(5.33)
Для второй линии принимаем автомат серии А3134 с Iн=200А Iн.р.=150А и Iпред.отк.=38А
Выбор автомата на второй отходящей линии.
Рабочий ток линии
Iраб=114,1/1,73·0,4=165,3 А(5.34)
Расчетный ток теплового расцепителя.
Кн.р.·Iраб=1,1·165.3=181,8(5.35)
Для третьей линии принимаем автомат серии А3134 с Iн=200А Iн.р.=200 А и Iпред.окл=38 А
Таблица 30 - Технические данные выбранных автоматических выключателей
| Тип ыключателя | Номинальный ток выключателя, А | Номинальный ток расцепителя. А | Предельный ток отключения при напряжении 380В, А |
| А3710Б | 160 | 120 | 32 |
| А3134 | 200 | 150 | 38 |
| А3134 | 200 | 200 | 38 |
Выбор трансформатора тока
Выбор трансформатора тока сводится к сравнению тока в первичной цепи к току в форсированном режиме.
Номинальный первичный ток.
Iн1=Sн.т./√3·Uн=250/1,73·0,4=362,3 А(5.31)
где, Sн.т. - номинальная мощность выбранного трансформатора
Uн - номинальное напряжение с низкой стороны.
Ток в цепи в форсированном режиме.
Iраб.фор.=1,2·362,3=434,7 А(5.32)
Выбираем трансформатор тока серии ТК-20 у которого Uном=660В Iном=400А стр 112 (л-6)
I1=500А≥Iраб.фор.=434,7А(5.33)
У выбранного трансформатора тока выполняется условие по первичному току значит окончательно принимаем именно его.
Выбор рубильника
Рубильник предназначен для нечастых включений и отключений вручную электроустановок до 660В. Выбор рубильника сводится к сравнению рабочего тока электроустановки к номинальному току на которое рассчитана его контактная система. Из предыдущих расчетах Iраб=362,3А
Принимаем рубильник серии Р34 с Iн=400 А стр.112 (л-7)
Iн.руб=400А≥Iраб=362,3А(5.34)
Условие выполняется значит рубильник выбран верно.
Выбор оборудования с высокой стороны.
Выбор предохранителя с высокой стороны.
Высоковольтные предохранители в схемах электроснабжения
потребителей применяют в основном для защиты силовых трансформаторов от токов коротких замыканий.
Ток номинальный трансформатора с высокой стороны.
Iн.тр.=Sн.тр./√3·Uн=250/1,73·10=14,4 А(5.35)
где, Sн.тр. - номинальная мощность силового трансформатора
Uн - номинальное напряжение с высокой стороны
По номинальному току трансформатора выбираем плавкую вставку, обеспечивающую отстройку от бросков намагничивающего тока трансформатора.
Iв=(2…3)Iн.тр.=2,5·14,4=36 А(5.36)
Выбираем предохранитель ПК-10/40 с плавкой вставкой на 40 А стр45 (л-6)
Выбор разъединителя
Разъединитель предназначен для включения и отключения электрических цепей под напряжением но без нагрузки а также он создает видимый разрыв. Выбор разъединителя производится по следующим условиям.
Uн.р.≥Uн.у(5.37)
Iн.р.≥Iраб
где, Uн.р. - номинальное напряжение разъединителя
Uн.у - номинальное напряжение установки
Iн.р. - ток номинальный разъединителя
Iраб - максимальный рабочий ток.
Из предыдущих расчетах Iраб=13,2 А, номинальное напряжение с высокой стороны Uн.у.=10 кВ
Принимаем разъединитель РЛН-10/200 с Iн.р.=200А и Uн.р.=10 кВ
Проверка выбранного разъединителя по условиям.
Uн.р.=10кВ≥Uн.у.=10кВ
Iн.р.=200А≥Iраб=13,2А
Все условия выполняются значит разъединитель выбран верно.
Таблица 31 - Данные разъединителя заносим в таблицу
| Тип разъединителя | Номинальный ток разъединителя, А | Амплитуда предельного сквозного тока короткого замыкания, кА | Масса, кг |
| РЛН-10/200 | 200 | 15 | 20 |
Выбор разрядников с высокой и низкой стороны
Защиту элементов электроустановки от перенапряжений осуществляют при помощи вентильных разрядников. С высокой стороны выбираем разрядник типа РВО-10 разрядник вентильный облегченной конструкции, наибольшее допустимое напряжение U=12,7 кВ, пробивное напряжение при частоте 50 Гц не менее 26 кВ. Со стороны 0,4 кВ принимаем вентильный разрядник типа РВН-0,5 стр.65 (л-7).
Расчет заземляющих устройств
Подстанция питающая ферму расположена в 3 климатической зоне, от трансформаторной подстанции отходят 3 воздушные линии (В.Л.) на которых в соответствии с ПУЭ намечено выполнить 6 повторных заземлений нулевого провода. Удельное сопротивление грунта ρ0=120 Ом. Заземляющий контур в виде прямоугольного четырехугольника выполняют путем заложения в грунт вертикальных стальных стержней длиной 5 метров и диаметром 12 мм, соединенных между собой стальной полосой 40·4 мм. Глубина заложения стержней 0,8 м полосы 0,9 м.
Расчетное сопротивление грунта стержней заземлителей.
Ррасч=Кс·К1·ρ0=1,15·1,1·120=152 Ом·м(5.38)
где, Кс - коэффициент сезонности принимают в зависимости от климатической зоны, Кс=1,15 табл.27.1 (л-8)
К1 - коэффициент учитывающий состояние грунта при измерении К1=1,1 таблица 27.3 (л-8)
Сопротивление вертикального заземлителя из круглой стали.
Rв=0,366·ρрасч(2·l/lgd+0,5lg·(4hср+l/4hср-l))/l=0,366·152(2·5/lg0,012+0,5lg·(4·3,3+5/
/4·3,3-5))/5=31,2 Ом (5.39)
где, d - диаметр стержня
l - длина электрода
h - глубина заложения, равная расстоянию от поверхности земли до середины трубы или стержня.
Сопротивление повторного заземлителя Rп.з. не должно превышать 30 Ом при ρ=100 Ом·м и ниже. При ρ>100 Ом·м допускают применять
Rп.з.=30ρ/100=30·152/100=45 Ом(5.40)
Для повторного заземления принимаем один стержень длиной 5 м и диаметром 12 мм, сопротивление которого 34,5Ом<45Ом
Общее сопротивление всех 6 повторных заземлителей.
rп.з.=Rп.з./n=31,2/6=5,2 Ом(5.41)
где, Rп.з. - сопротивление одного повторного заземления
n - число стержней
Расчетное сопротивление заземления в нейтрали трансформатора с учетом повторных заземлений.
rиск=rз·rп.з./(rп.з.-rз)=4·5,2/(5,2-4)=17,3 Ом(5.42)
где, rз - сопротивление заземлителей.
В соответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства при присоединении к нему электрооборудования напряжением до и выше 1000 В не должно быть более 10 Ом.
rиск=125/8=15,6 Ом(5.43)
Принимаем для расчета наименьшее из этих значений rиск=10 Ом
Определяем теоретическое число стержней.
nт=Rв/rиск=31,2/10=3,12(5.44)
Принимаем 4 стержня и располагаем их в грунте на расстоянии 5 м один от другого.
Длина полосы связи.
lr=а·n=5·4=20 м(5.45)
Сопротивление полосы связи.
Rп=0,366·ρрасч·lg[2l²/(d·n)]/l=0,366·300·lg[2-20²/0,04·82]/20=24,2 Ом(5.46)
ρрасч=2,5·1·120=300 Ом таблица 27.2 и 27.9 (л-7). При n=4 а/l=5/5=1 ηв=0,69 и ηг=0,45.
Действительное число стержней.
nд=Rв·ηг[1/(rиск·ηг)-1/Rп]ηв=31,2·0,45[1/(10·0,45)-1/24,2]·0,69=3,5(5.47)
Принимаем для монтажа nт=nд=4 стержня и проводим проверочный расчет.
Действительное сопротивление искуственного заземления.
rиск=Rв·Rп/(Rп·n·ηв+Rв·ηп)=31,2·34,2/(21,2·4·0,69+31,2·0,45)=9,4Ом<10Ом (5.48)
Сопротивление заземляющего устройства с учетом повторных заземлений нулевого провода.
rрасч=rиск·rп.з./(rиск+rп.з.)=9,4·5,2/(9,4+5,2)=34,2(5.49)
Если же расчет выполнен без учета полосы связи то действительное число стержней.
nд=n/ηв=4/0,69=5,8(5.40)
Электрооборудование навозоуборочного транспортера работает в окружающей среде, параметры которой значительно отклоняются от установленных норм для электродвигателей и аппаратуры управления. К таким параметрам относят: влажность, загазованность, запыленность и резкие колебания температуры воздуха в течении суток. В животноводческом помещении где находится навозоуборочный транспортер наблюдается повышение влажности воздуха, концентрация углекислого газа, аммиака, сероводорода, при значительных колебаниях температуры. Совокупное действие этих факторов вызывает увлажнение и постепенное разрушение изоляции со снижением сопротивления и повышением утечки тока на корпус. Особенно вредно это воздействие на электродвигатель, когда он не работает и его обмотка не нагревается и не подсушивается или когда он работает малое число в сутки, что характерно для электродвигателей навозоуборочного транспортера.
Влажная, содержащая агрессивные газы воздушная среда стойлового помещения вызывает коррозию электрических контактов и конструктивных элементов электрических машин и аппаратов. Вследствие этого увеличивается переходное сопротивление контактов, повышается их нагрев, что способствует еще большей коррозии и следовательно, нарушению электрического контакта. Из-за коррозии ослабляется упругость пружин электрических пускателей, что служит причиной нарушения их работы. Коррозия крепежных деталей затрудняет разборку оборудования. Для увеличения срока службы электроаппаратуры навозоуборочного транспортера щит управления с пускозащитной аппаратурой выбирается со степенью защиты IР 54, провода и кабели для питания силовых и цепей управления прокладываются в трубах.
Навозоуборочный транспортер ТСН-160 имеет значительную протяженность доходящую до десятков метров имеет большое число рабочих деталей с движущимися трущимися поверхностями, трущиеся элементы подвержены износу, заклиниванию создавая тем самым аварийные режимы для приводных электродвигателей. Бывают случаи, когда движущиеся наружные части наклонных транспортеров примерзают к неподвижным элементам конструкции, и вследствие этого надо тщательно выбирать и настраивать защиту электродвигателей, в противном случае электродвигатели будут часто выходить из строя.
Исследования показали, что срок службы электрооборудования в условиях сельского хозяйства сокращается в несколько раз. Поэтому для навозоуборочного транспортера, который находится в помещении с повышенной влажностью целесообразно выбирать электродвигатели и аппаратуру управления сельскохозяйственного назначения (закрытые с химовлагостойкой изоляцией обмоток)
Дата: 2019-07-30, просмотров: 203.