Исходные данные: трансформатор – ТМ/10 (схема ) ;
ТТ на цеховой подстанции - /5;
номинальные токи автоматических выключателей: QF1 – А, QF2 – А, QF3 – А, QF4 – А,
кабельные линии: W1- 25 м, 70 мм2; W2- 25 м, , 70 мм2; W3- 25 м, , 70 мм2, W3- 25 м, , 70 мм2, материал –медь.
Определение параметров схемы замещения прямой последовательности
В схеме замещения необходимо учитывать:
v Индуктивное сопротивление системы до понижающего трансформатора.
= мОм;
v Активное и индуктивное сопротивление прямой последовательности понижающего трансформатора
XТ= мОм; RТ= мОм
v Активное и индуктивное сопротивление прямой последовательности трансформатора тока
RTA= мОм; ХТА= мОм.
v Активное и индуктивное сопротивление прямой последовательности токовых катушек и переходных сопротивлений подвижных контактов автоматических выключателей.
RКВ6= мОм; ХКВ6= мОм.
v Суммарное активное сопротивление различных контактов и контактных соединений
R1К= 2,2 мОм. R2К= 3,5 мОм. R3К= 6 мОм.
v Активное и индуктивное сопротивление прямой последовательности кабеля КЛ6.
RKЛ=R0lKЛ=; ХKЛ=Х0lKЛ=;
v Активное сопротивление дуги в месте к. з. рассчитывается в зависимости от условий к. з.
v нагрузку подстанции допустимо не учитывать.
Определение параметров схемы замещения нулевой последовательности.
При отсутствии синхронных двигателей сопротивление обратной последовательности равно сопротивлению прямой последовательности.
Определение параметров схемы замещения нулевой последовательности.
Для сопротивления нулевой последовательности отличаются от сопротивлений прямой последовательности для трансформатора и кабельных линий.
Х0K= 2,5Х1K
Расчет начальных значений токов трехфазного к. з
Точка К1
Сопротивления для металлического к. з.
X1S=ХС+ХТ+ХТА+ ХКЛ2+ХКВ1+ХКВ2=
R1S=RТ+RТА+RКВ6+R1К+RКВ7+RКЛ2+R2K=
=
Ток металлического к. з. 
Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:
=
=
Ток к. з. в точке К6 - 
Расчет начальных значений токов несимметричных к. з.
Ток двухфазного к. з. для точки К1
=
Ток металлического к. з. 
Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:
=
=
Ток однофазного к. з. для точки К6
=
Ток металлического к. з. 
Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:
=
=
Ток двухфазного к. з. для точки К7
=
Ток металлического к. з. 
Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:
=
=
Ток однофазного к. з. для точки К7
=
Ток металлического к. з. 
Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:
=
=
Расчет ударного тока трехфазного к. з.
Точка К1 –
= ; = ;
Время до появления ударного тока –
=
Ударный ток в точке К6 -
= .
Точка К7 –
= ; = ;
Время до появления ударного тока –
=
Ударный ток в точке К7 -
= .
Задание 5. Расчет потери напряжения в осветительной сети.
Краткие теоретические положения
Расчет электрических осветительных сетей имеет целью определение сечений проводов, гарантирующих: необходимые напряжения на источниках света, допустимые плотности тока (не вызывающие перегрева токоведущих жил проводов) и необходимую механическую прочность сети. Основным является расчет сети по величине расчетных потерь напряжения.
Полные располагаемые потери напряжения на стороне низкого напряжения трансформаторной подстанции, выражаемые в процентах от номинального напряжения лампы UH, определяются как разность между напряжением холостого хода трансформатора UXX и допустимым напряжением на наиболее удаленных лампах UЛ:

Напряжения холостого хода трансформаторов согласно ГОСТ 9680-61 составляют 400/230 или 230/133 В.
Допустимое напряжение на лампах определяется ПУЭ. В электрических осветительных сетях рабочего освещения, прокладываемых внутри производственных и общественных зданий, а также в сетях, питающих прожекторные установки наружного освещения, на наиболее удаленных лампах должно гарантироваться напряжение не ниже 97,5% номинального. В сетях наружного освещения, выполненного светильниками, в сетях жилых зданий, а также в сетях аварийного освещения допускается снижение напряжения на наиболее удаленных лампах до 95%. Наибольшее напряжение на лампах не должно превышать 105% их номинального напряжения.
В сетях пониженного напряжения (12 и 36 В) допускаются потери напряжения до 10%, считая от выводов обмотки низшего напряжения понижающего трансформатора.
Расчетные потери напряжения в сети от щита низкого напряжения трансформаторной подстанции до наиболее удаленной лампы определяются как разность между полными располагаемыми потерями напряжения DU и потерями напряжения внутри трансформатора DUТ:
![]()
где a — коэффициент, равный отношению напряжения холостого хода трансформатора к номинальному напряжению сети.
Потери напряжения внутри трансформатора DUТ в процентах номинального напряжения сети с достаточной для практики точностью определяются следующей зависимостью:
![]()
где Ua - активная составляющая напряжения короткого замыкания, %;
Up - реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %;
b - коэффициент загрузки трансформатора - отношение фактической нагрузки к номинальной мощности трансформатора.
Значения активной и реактивной составляющих напряжения короткого замыкания в процентах от номинального напряжения могут быть определены из уравнений

где Pк - потери короткого замыкания при номинальной нагрузке, кВт.
SH - номинальная мощность трансформатора, кВА;
UK — напряжение короткого замыкания трансформатора, %.
Расчетные осветительные нагрузки производственных, общественных зданий и наружного освещения определяются исходя из установленной мощности, найденной в результате светотехнического расчета. В установках с разрядными лампами при определении расчетной нагрузки должны быть учтены потери в ПРА, составляющие 20…30% в ПРА для люминесцентных ламп и 8…12% в ПРА для ламп ДРЛ.
Значения коэффициента спроса для рабочего освещения
Характеристики освещаемого объекта | Коэффициент спроса |
Небольшие производственные и общественные здания, торговые помещения, линии наружного освещения. Групповые линии независимо от их нагрузки и назначения освещаемого помещения. | 1 |
Производственные здания, состоящие из отдельных крупных пролетов | 0,95 |
Административные здания, библиотеки, помещения общественного питания | 0,9 |
Производственные здания, состоящие из нескольких отдельных помещений | 0,85 |
Учебные, лечебные здания и детские учреждения | 0,8 |
Складские здания и электрические подстанции | 0,6 |
Сечения проводов, найденные в результате расчета по допустимой потере напряжения, должны быть рассчитаны на нагрев, вызванный протекающим по ним токам, и проверены на механическую прочность.
В осветительных сетях, прокладываемых в помещениях, а также кабельных сетях индуктивное сопротивление мало и не дает практически заметного увеличения потери напряжения в линии, что позволяет не учитывать его при расчете сетей, прокладываемых в помещениях, а также наружных кабельных сетей.
Рассмотрим однородную двухпроводную сеть переменного тока, изображенную на рис. Нагрузки вдоль линии заданы значениями нагрузочных токов в амперах (i) и коэффициентами мощности (cos φ); длины отдельных участков в метрах и их сопротивления в Омах обозначены через l и r с индексами, соответствующими номеру участка. Токи, протекающие по участкам линии, обозначим через I, а длины отрезков линии и их сопротивления, считая от источника питания до точки приложения нагрузок, через D и R.

Обозначив через U1 и U2 напряжения в начале и конце линии в вольтах и считая коэффициенты мощности нагрузок одинаковыми, выразим потерю напряжения в обоих проводах рассматриваемой линии:
(8-4)
Для линии с n нагрузками, очевидно, будем иметь:

Заменяя токи, протекающие через отдельные участки сети, через нагрузочные токи и сопротивления участков - через сопротивления отрезков линии от источника питания до места приложения соответствующей нагрузки, получаем;
![]()
Для линии, однородной по всей длине, уравнение можно переписать в виде

где g - удельная проводимость проводников, м/Ом×мм2;
S - сечение провода, мм2;
D - длина отрезков линии от источника питания до места приложения нагрузки.
Заменяем токи нагрузки мощностями Р подключенных источников света (с учетом ПРА), выраженным в кВт, при этом считаем напряжение в точках приложения нагрузок равным номинальному.

Произведение PD принято называть моментом нагрузки и обозначать буквой М.
Учитывая, что для определенных условий расчета напряжение сети и материал провода являются заданными, уравнение можно окончательно записать в виде

где
,
kПРА - коэффициент, учитывающий увеличение мощности из-за потерь в пускорегулирующей аппаратуре.
Значения коэффициента с
Номинальное напряжение сети, В | Система сети и род тока | Значение коэффициента с | |
Медные провода | Алюминиевые провода | ||
380/220 380/220 220 220/127 220/127 127 127 110 36 24 12 | Трехфазная с нулевым проводом Двухфазная с нулевым проводом Двухпроводная переменного или постоянного тока Трехфазная с нулевым проводом Двухфазная с нулевым проводом Двухпроводная переменного или постоянного тока Трехфазная Двухпроводная переменного или постоянного тока То же » » » » | 77 34 12,8 25,6 11,4 4,3 8,6 3,2 0,34 0,153 0,038 | 46 20 7,7 15,5 6,9 2,6 5,2 1,9 0,21 0,092 0,023 |
Задание 5
Определить наибольшую потерю напряжения в сети, изображенной на рис. Питающая сеть выполнена четырехпроводной, групповые линии двухпроводные. Все линии выполнены проводом с медными жилами марки ПР, проложенным на изоляторах, сечение питающей сети 4 мм2, групповых линий 2,5 мм2. Нагрузка чисто активная - светильники с лампами накаливания. Напряжение сети 380/220 В.
№ | мощность ламп, Вт | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
длина линии, м | |||||||||||
1 | 750 | 20 | 14 | 9 | 7 | 15 | 6 | 9 | 15 | 13 | 11 |
2 | 500 | 25 | 15 | 10 | 11 | 14 | 6 | 15 | 6 | 15 | 10 |
3 | 250 | 35 | 15 | 9 | 14 | 12 | 9 | 7 | 15 | 8 | 6 |
4 | 750 | 30 | 10 | 13 | 14 | 10 | 9 | 13 | 8 | 13 | 7 |
5 | 500 | 35 | 12 | 13 | 7 | 6 | 15 | 11 | 12 | 8 | 8 |
6 | 250 | 20 | 14 | 13 | 9 | 14 | 12 | 6 | 11 | 15 | 15 |
7 | 750 | 40 | 7 | 14 | 13 | 6 | 7 | 14 | 11 | 10 | 14 |
8 | 500 | 25 | 12 | 14 | 7 | 7 | 6 | 10 | 11 | 10 | 9 |
9 | 250 | 35 | 15 | 13 | 6 | 8 | 15 | 12 | 9 | 14 | 15 |
10 | 750 | 25 | 11 | 14 | 15 | 9 | 13 | 9 | 11 | 10 | 8 |
11 | 500 | 40 | 15 | 9 | 15 | 7 | 10 | 15 | 8 | 8 | 12 |
12 | 250 | 40 | 7 | 11 | 10 | 7 | 9 | 15 | 8 | 11 | 12 |
13 | 750 | 20 | 10 | 9 | 11 | 15 | 11 | 14 | 13 | 11 | 14 |
14 | 500 | 30 | 7 | 8 | 12 | 14 | 11 | 15 | 14 | 15 | 14 |
15 | 250 | 30 | 6 | 7 | 7 | 15 | 12 | 11 | 15 | 6 | 14 |
16 | 750 | 40 | 14 | 11 | 13 | 6 | 6 | 8 | 14 | 8 | 13 |
17 | 500 | 40 | 6 | 15 | 12 | 6 | 12 | 6 | 13 | 12 | 15 |
18 | 250 | 15 | 12 | 13 | 14 | 10 | 7 | 7 | 12 | 10 | 7 |
19 | 750 | 15 | 9 | 10 | 9 | 7 | 13 | 6 | 13 | 9 | 8 |
20 | 500 | 40 | 14 | 14 | 8 | 9 | 12 | 6 | 15 | 10 | 7 |
Пример решения
Определить наибольшую потерю напряжения в сети, изображенной на рис. Питающая сеть выполнена четырехпроводной, групповые линии двухпроводные. Все линии выполнены проводом с медными жилами марки ПР, проложенным на изоляторах, сечение питающей сети 4 мм2, групповых линий 2,5 мм2. Нагрузка чисто активная - светильники с лампами накаливания мощностью 750 Вт. Напряжение сети 380/220 В.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |
Основные порталы (построено редакторами)
