Снижение напряжения приводит к нарушению нормальной работы механизмов, при напряжении ниже 70% номинального напряжения двигатели затормаживаются, работа механизмов прекращается. Еще большее влияние снижение напряжения оказывает на работу энергосистемы, где могут быть нарушены условия синхронной параллельной работы отдельных генераторов или станций между собой.
Ток короткого замыкания зависит от мощности генерирующего источника, напряжения и сопротивления короткозамкнутой цепи. В мощных энергосистемах токи короткого замыкания достигают нескольких десятков ампер, поэтому, последствия таких ненормальных режимов оказывают существенное влияние на работу электрической установки.
Для уменьшения последствий коротких замыканий необходимо как можно быстрее отключить поврежденный участок, что достигается применением быстродействующих выключателей и релейной защиты с минимальной выдержкой времени. Немаловажную роль играют автоматическое регулирование и форсировка возбуждения генераторов, позволяющие поддерживать напряжение в аварийном режиме на необходимом уровне.
Рисунок 2.4- Расчетная схема Рисунок 2.5- Схема замещения
Расчет ведем в относительных единицах. Задаемся базисной мощностью Sб = 100 МВА.
Определяем сопротивление генератора
; (2.30)
Определяем сопротивление кабельной линии
(2.31)
Определяем сопротивление трансформатора:
(2.32)
Определяем сопротивление кабельной линии
(2.33)
Определяем базисный ток для точки К1:
(2.34)
Определяем ток короткого замыкания в точке К1:
(2.35)
(2.36)
Определяем базисный ток во второй точке:
(2.37)
Определяем базисный ток в третий точке
Определим ударные токи:
(2.38)
(2.39)
(2.40)
В точке третьей точке учитываем ток подпитки от двигателя:
(2.41)
(2.42)
(2.43)
Определяем мощность короткого замыкания в заданных точках:
(2.44)
2.8 Расчет и выбор распределительных сетей
Кабель - готовое заводское изделие, состоящее из изолированных токоведущих жил заключенных в защитную герметичную оболочку, которая может быть защищена от механических повреждений.
Силовые кабели выпускаются напряжением до 110 кВ включительно. На буровой установке будем выбирать кабели марки КГ - для двигателей и освещения.
Сечение кабеля при напряжении выше 1000 В выбираем согласно ПУЭ по экономической плотности тока.
Считая, что график работы двухсменной и максимальный ток IМАХ = 4000 ч рассчитываем сечение.
Выбираем кабель длиной l = 0,05 км подводящего питание к двигателю буровой лебедки на напряжение U = 6 кВ.
Расчетный ток в кабеле подводящий питание к двигателю буровой лебедки IР , А по формуле:
(2.45)
Рассчитываем сечение кабеля по экономической плотности тока
(2.46)
где =2,7 А/мм
Подбираем стандартное значение сечения кабеля с медными жилами.
(2.47)
Выбираем кабели для подвода питания к двигателю буровой лебедки. марки КГ 425
Проверяем кабель на потерю напряжения, DU, В:
(2.48)
где Rо - активное сопротивление линии Rо = 1,24 Ом/км
L - длина линии, км
cosj - коэффициент мощности
Проверяем кабель на температуру нагрева, tн °С:
tн = to + [(tдоп - to)(I/Iдоп)2], (2.49)
где tо - начальная температура, tо = 20 °С
tдоп - допустимая температура, °С.
tн = 15 + [(65 - 15)(60,6/75) 2] = 44°С,
что удовлетворяет условию
tн < tдоп (2.50)
44°С < 65°С
Кабель выбран верно.
Выберем кабель для питания РЩ
Предположим к выбору девять одножильных кабелей с сечением S= 185 с
Кабель выбираем из условия . Выбираем кабель КГ1 185
385 1,25 А < 525 А.
Проверим кабель на потерю напряжения
(2.51)
(2.52)
Проверим кабель по нагреву
tнаг = to + [(tдоп - to)(Iр/Iдоп)2], (2.53)
tнаг = 20 + [(65 - 20)(182/185) 2] = 52,3 °С,
52,3°С < 65°С
Кабель выбран верно.
Другие кабели выбираются аналогично и их марки записаны в таблице 2.3
Таблица 2.3
|
Назначение |
Длина м |
Марка |
|
1 |
2 |
3 |
|
Для питания вспомогательной лебедки |
50 |
КГ4x6 |
|
Для питания привода ВШН |
50 |
КГ4x10 |
|
Для питания привода глиномешалки |
50 |
КГ4x10 |
|
Для питания привода перемешивателя |
200 |
КГ4x6 |
|
Для питания аварийного привода |
50 |
КГ4x25 |
|
Для питания привода компрессора низкого давления |
50 |
КГ4x25 |
|
Для питания электродвигателя крана |
50 |
КГ4x2,5 |
|
Для питания электродвигателя ГСМ |
50 |
КГ4x2,5 |
|
Для питания охлаждения и смазки штоков |
50 |
КГ4x2,5 |
|
Для питания электродвигателя маслонасоса |
50 |
КГ4x2,5 |
|
Для питания привода компрессора в. д. |
50 |
КГ4x1,5 |
|
Для питания электродвигателя водяного насоса |
50 |
КГ4x2,5 |
|
Для питания освещения вышки |
50 |
КГ3x2,5 |
|
Для питания превентера |
50 |
КГ4x4 |
|
Для питания ТЭП |
50 |
КГ4x4 |
|
Для питания сварочного трансформатора |
50 |
КГ4x10 |
|
Для питания электродвигателя насоса ЯМГ |
50 |
КГ4x2,5 |
|
Для питания освещения буровой |
50 |
КГ3x2,5 |
|
Для питания электродвигателя вибросита |
50 |
КГ4x2,5 |
|
Продолжение таблицы 2.3 |
||
|
1 |
2 |
3 |
|
Для питания освещения желобов |
50 |
КГ3x2,5 |
|
Для питания ВАСТ |
50 |
КГ4x2,5 |
|
Для питания освещения энергоблока |
50 |
КГ3x2,5 |
|
Резерв 1 |
50 |
КГ4x25 |
|
Резерв 2 |
50 |
КГ4x25 |
|
Питание РЩ 2 |
50 |
КГ4x70 |
|
Питание РЩ 3 |
50 |
КГ4x70 |
|
Электродвигатель буровой лебедки |
50 |
КГ4x25 |
|
Питание РЩ 1 |
100 |
КГ4x25 |
|
Для питания электродвигателей насосов |
100 |
КГ4x120 |
|
Для питания РЩ |
450 |
КГ1x185 КГ1x120 |
2.9 Выбор высоковольтного электрооборудования с проверкой на устойчивость к токам короткого замыкания
Выбираем шкаф комплектного распределительного устройства для питания, управления и защиты электрооборудования главных механизмов буровой установки. Выбор КРУ произведем по току и напряжению, с проверкой на устойчивость Iкз.
Определим рабочий ток.
; (2.54)
Таблица 2.4
|
Расчетные значения |
Табличные значения |
|
Iр = 60,6 А |
Iн = 630 А |
|
Uр = 6 кВ |
Uн = 6, 10 кВ |
|
Iуд = 1,2 кА |
Iуд = 32 кА |
|
Iк2·tпр = 0,482·0,2 = 0,23 МА2·с |
It2·t t= 12,52·1 = 156,25 МА2·с |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
