За мощность S2НОМ принимают мощность всех 3х фаз однофазных ТН, соединенных по схеме звезды и удвоенную мощность однофазного ТН, включенного по схеме неполного треугольника.
Для подсчета S2 рекомендуется табличная форма (9). Перечень измерительных приборов для расчетной цепи принимается на основании рекомендаций [ ]. Расчетную нагрузку приборов для упрощения расчетов не разделяют по фазам, тогда получают
Таблица 9. “Расчет нагрузки ТН”
|
Наименование и тип прибора |
Мощность одной катушки прибора |
Число катушек |
cosj |
sinj |
Р, Вт |
Q, В×А |
|
Вольтметр Э-335 |
2,0 В×А |
1 |
1,0 |
0 |
20,0 |
- |
|
Ваттметр Д-335 |
1,5 В×А |
2 |
1,0 |
0 |
3,0 |
- |
|
Счетчик активной энергии И-680 |
2,0 В×А |
2 |
0,38 |
0,925 |
4,0 |
9,7 |
|
Счетчик реактивной энергии И-676 |
3,0 В×А |
2 |
0,38 |
0,925 |
6,0 |
14,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого…
При определении вторичной нагрузки сопротивление соединительных проводов не учитывается, так как оно мало, однако сопротивление проводов создает дополнительную потерю напряжения.
Согласно ПУЭ потери напряжения в проводах от трансформаторов напряжения к счетчикам не должны превышать –0,5%, а в проводах к щитовым измерительным приборам – 3%.
Площадь сечения проводов принимают:
1,5 мм2 – медных, 2,5 мм2 – алюминиевых.
Выбор и расчет токоведущих частей аппаратов, шин, проводов и кабелей
Выбор и расчет токоведущих частей аппаратов и проводников – важнейший этап проектирования любой электроустановки, от которого в значительной степени зависит надежность ее работы.
При выборе токоведущих частей необходимо обеспечить выполнение ряда требований, вытекающих из условий работы.
Аппараты и проводники должны:
1. Длительно проводить рабочие токи без чрезмерного повышения температуры;
2. Противостоять кратковременному электродинамическому и тепловому действию токов КЗ;
3. Выдерживать механические нагрузки, создаваемые собственной массой и массой связанных с ними аппаратов, а также усилия, возникающие в результате атмосферных воздействий (ветер, гололед), это требование учитывается при расчете ЛЭП и РУ;
4. Удовлетворять требованиям экономичности электроустановки;
Один из важнейших вопросов – обеспечение термической стойкости аппаратов и проводников, что является следствием потерь мощности в них.
Составляющими этих потерь являются:
1. Потери в токоведущих частях, обмотках, контактах;
2. Потери от вихревых токов в металлических частях, особенно в ферромагнитных;
3. Потери в магнитопроводах трансформаторов, электромагнитов;
4. Потери в диэлектриках.
Для аппаратов и проводников эти потери являются сложной функцией тока, напряжения и частоты. Не учитывая, что при протекании по проводника частоты и напряжение меняется незначительно, то можно считать, что потери мощности пропорциональны квадрату тока.
Различают два основных режима нагрева токоведущих частей:
· Длительный нагрев рабочим током; этот режим характеризуется тепловым равновесием, в нем проводники приобретают определенную (установившуюся температуру);
· Кратковременный нагрев током КЗ; в этом режиме температура проводника непрерывно растет, так как теплота выделяется во много раз больше, чем в нормальном режиме, она не успевает отводиться и тепловое равновесие не устанавливается.
Допустимые температуры в каждом режиме различны и определяются рядом требований;
1. Обеспечить экономически целесообразный срок службы изоляции;
2. Обеспечить надежную работу контактной системы;
3. Не допускать заметного ухудшения механически свойств металла токоведущих частей;
4. Не допускать разрушение изоляции.
Рассматривая вопрос о допустимых температурах аппаратов и проводников, необходимо определить понятия о наблюдаемых температурах и температурах в наиболее нагретых точках аппаратов (машин).
Под наблюдаемыми температурами понимают температуры, найденные простым измерением. Они на 5…15 0С отличаются от температуры, в наиболее нагретых точках.
Для кабелей длительно допустимые температуры определены в зависимости от номинального напряжения и конструкции кабеля:
· Для одножильных кабелей всех напряжений и 3х жильных кабелей 3 кВ – 800С; для трехжильных кабелей 6 кВ – 650С; 10 кВ – 600С; 20 и 35 кВ – 500С;
Допустимые конечные температуры для кратковременного нагрева при КЗ значительно выше допустимых температур при длительной работе, так как износ изоляции и интенсивность окисления контактов определяются не только температурой, но и длительностью теплового воздействия. Допустимые конечные температуры ( в 0С) при КЗ приведены ниже:
Неизолированные части аппаратов и проводников
|
Из меди и латуни |
300 |
|
Из алюминия |
200 |
Силовые кабели до 10 кВ включительно с бумажной изоляцией и эмалями:
|
Из меди |
250 |
|
Из алюминия |
200 |
Силовые кабели 20…35 кВ с бумажной изоляцией175
Силовые кабели с резиновой изоляцией, а так же провода
С резиновой и полихлорвиниловой изоляцией200
Таким образом, исходя из рабочего режима, токоведущие элементы выбирают по условиям рабочего режима и проверяют на термическую и электродинамическую стойкость при токах КЗ.
При выборе токоведущих частей по условиям рабочего режима учитываются два фактора:
· Нагрев проводника длительным рабочим током;
· требования экономичности установки.
Допустимая температура нагрева шин – 700С;
Температура окружающей среды – 250С; Превышение температуры шин над температурой окружающего воздуха – 450С.
Теплоотдача шин пропорциональна превышению ее температуры над температурой воздуха, а потеря энергии пропорциональна квадрату тока
где - нормированное и принимаемое превышение температуры шины над температурой воздуха.
Для шин прямоугольного сечения шириной до 60 мм, расположенных плашмя, допустимый ток снижается по сравнению с табличным значением на 5%, и шириной больше 60 мм – 8%. Для кабелей таблицы длительно допустимого тока составлены в расчете на одиночный кабель, проложенный в земле при температуре почвы +150С или на воздухе при температуре +250С. При других условиях необходимо вводить поправочные коэффициенты на температуру почвы, воздуха (К1) и на число кабелей в траншее (к2) [23, 59], то есть
IДОП=К1×К2× IДОП.
Кабели отходящих линий (к потребителям) прокладываются обычно в земле в траншеях. Кабели генераторных, трансформаторных цепей, РУ и линии к двигателям собственных нужд, как правило, имеют небольшую длину и прокладываются в кабельных каналах, туннелях, открытых шахтах, и их выбор по условиям длительного нагрева производится, как для кабелей, проложенных на открытом воздухе. Для кабелей прокладываемых к механизмам собственных нужд в котельном и турбинному цехах, следует учитывать высокую температуру воздуха в этих цехах.
При выборе сечения проводников, учитывающих условия рабочего режима, необходимо также учитывать расход проводникового материала и потери энергии в проводниках. При заданном рабочем токе увеличение площади сечения проводника связано с увеличением затрат на сооружение РУ, шинной или кабельной линий и соответствующих отчислений на амортизацию и ремонт. Но одновременно уменьшаются потери энергии, стоимость которых входит в суммарные эксплуатационные расходы. Последние являются, таким образом, функцией сечения проводника: из минимум определяет экономичное сечение проводника.
Плотность тока, соответствующую минимуму суммарных эксплуатационных расходов называют экономической плотностью тока, которое является функцией многих величин, из которых главными является стоимость проводникового материала, стоимость энергии и продолжительность использования максимальной нагрузки TMAX установки.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
