2.8.4 Выбор трансформаторов напряжения
Трансформаторы напряжения предназначены для включения катушек напряжения измерительных приборов и аппаратов защиты, и для отделения цепей измерения, контроля и защиты от силовых цепей.
Трансформатор напряжения выбирается по номинальному напряжению и проверяется по нагрузке вторичной цепи.
К первичной обмотке трансформатора напряжения подсоединяются амперметр, счетчики активной и реактивной энергии. Класс точности этих приборов 0,5.
Мощность потребляемая катушками напряжения этих приборов:
Вольтметр - 3 ВА.
Счетчик активной энергии - 8 ВА.
где - суммарная мощность приборов, подключенных ко вторичной обмотке трансформатора.
Предполагаем к установке трансформатор напряжения НОМ-10-66У2.
При классе точности 0,5: .
75ВА>11ВА.
Таким образом, выбираем трансформатор напряжения типа НОМ-10-66У2 [2, с. 326, табл. 5.12].
2.8.5 Выбор шин
Шины выбираются по номинальному току, и проверяется на электродинамическую стойкость к токам короткого замыкания.
Номинальный ток на стороне 10кВ составляет 4,92А.
Выбираем шины алюминиевые сечением (15х3) с Iдоп=165А, а=15мм=1,5см; в=3мм=0,3см. [2, стр. 395, табл. 7.3].
Определяем силу, действующую на среднюю полосу при протекании ударного тока по формуле
(2.36)
Определяем момент сопротивление шин при укладке их плашмя:
(2.37)
Определяем изгибающий момент, действующий на шину Миз:
(2.38)
Определяем расчетное напряжение в металле шин Gрасч:
(2.39)
Сравниваем Gрасч и Gдоп
Gрасч > Gдоп
9866,67кГ/см2 > 720кГ/см2
Значит, выбранные шины динамически устойчивы.
2.8.6 Выбор разрядников.
Разрядники предназначены для защиты электрооборудования от внутренних и атмосферных перенапряжений и выбираются по номинальному напряжению.
Выбираем ограничитель перенапряжения нового поколения типа ОПН-КР/TEL-УХЛ1, паспортные данные которого приведены в таблице 2.8.
Таблица 2.8
Тип | Класс напряжения, кВ | Наибольшее длительно допустимое напряжение, кВ | Пропускная способность на прямоугольном импульсе 2000 мкс, А | Максимальная амплитуда импульса тока 4,0 мкс, А | Номинальный разрядный ток, кА |
ОПН-КР/TEL | 10 | 10,5 | 250 | 100 | 10 |
2.9 Выбор типа и схемы включения компенсирующих устройств
В электрической цепи переменного тока, имеющей чисто активную нагрузку, ток совпадает по фазе с приложенным напряжением. Если в цепь включить электроприемник, обладающий активным и индуктивным сопротивлениями (АД, сварочные и силовые трансформаторы), то ток будет отставать по фазе от напряжения на угол , называемый углом сдвига фаз. Косинус этого угла называют коэффициентом мощности.
Величина характеризует степень использования мощности источника:
, (2.40)
где Р - активная мощность потребителя, кВт;
Sном - номинальная мощность источника, кВА.
С увеличением активной слагающей тока, что соответствует увеличению активной мощности, и при неизменной величине реактивного тока или реактивной мощности угол сдвига фаз будет уменьшаться, следовательно, значение коэффициента мощности будет увеличиваться. Чем выше электроприемников, тем лучше используются генераторы электростанций и их первичные двигатели. Повышение электроустановок промышленных предприятий имеет большое народно-хозяйственное значение и является частью общей проблемы повышения КПД работы систем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электроэнергии.
Мероприятия, не требующие применения компенсирующих устройств:
1) Упорядочение технологического процесса;
2) Переключение статорных обмоток АД напряжением до 1кВ с треугольника на звезду, если их нагрузка составляет менее 40%;
3) Устранение режима холостого хода АД;
4) Замена, перестановка и отключение трансформаторов, загружаемых в среднем менее чем на 30% от их номинальной мощности;
5) Замена малозагружаемых двигателей меньшей мощности при условии, что изъятие избыточной мощности влечет за собой уменьшение суммарных потерь активной энергии в энергосистеме и двигателе;
6) Замена АД на СД той же мощности;
7) Применение СД для всех новых установок электропривода.
В курсовом проекте в качестве компенсирующего устройства применяются комплектные конденсаторные установки. Достоинства таких компенсирующих устройств в следующем:
- небольшие потери активной энергии в конденсаторах;
- простота монтажа и эксплуатации;
- возможность легкого изменения мощности конденсаторной установки путем повышения или понижения количества конденсаторов;
- возможность легкой замены поврежденного конденсатора.
Недостатки:
- конденсаторы неустойчивы к динамическим усилиям, возникающим при КЗ;
- при включении конденсаторной установки возникают большие пусковые токи;
- после отключения конденсаторной установки от сети на ее шинах остается заряд;
- конденсаторы весьма чувствительны к повышению напряжения, то есть при его повышении может произойти пробой диэлектрика;
- после пробоя диэлектрика конденсаторы довольно трудно ремонтировать, поэтому их заменяют новыми.
Определяем действительный cos при работе всех установок без применения компенсирующих устройств:
Для экономичной работы установки и снижения бесполезной реактивной нагрузки в сети электроснабжения, необходима компенсация реактивной мощности с помощью батареи статических конденсаторов.
Определяем эффективный tg э:
(2.41)
Определяем рабочий tg р:
(2.42)
Находим мощность компенсирующего устройства:
(2.43)
Выбираем компенсирующую установку КС-0,38-25 с номинальной мощностью 25 кВАр.
Выполняем проверку:
(2.44)
Значение коэффициента мощности равное 0,96 удовлетворительно для работы электроустановок, значит, компенсация произведена правильно.
0 комментариев