Выбор трансформаторов

6.3 Выбор трансформаторов

Мощность силовых трансформаторов S, кВ·А, определяется по формуле

, (12)

где - коэффициент спроса, =1,1 (при мощности более 300квт);

 - мощность двигателей основных насосов (без резервных), кВт;

- коэффициент полезного действия (КПД) двигателя, =0,9-0,95, =0,95;

cos φ – коэффициент мощности электродвигателя, cos φ =0,85-0,9; cos φ =0,9;

10…50 – нагрузка от вспомогательного оборудования и освещения

 кВ·А.

Принимается два силовых маслонаполненных трансформаторов ТСМ 1000/6-10 с массой каждого 3300кг, длиной 1660мм, шириной 2570мм и высотой 2570мм.

6.4 Подбор дренажных насосов

Подача дренажных насосов определяется по формуле

, (13)

где - суммарные утечки через сальники, q₁=0,1 на один сальник, сальников 12;

=0,1*12=1,2л/с;

q₂ – фильтрация через стены и пол, определяется

q₂= 1,5+0,001W, (14)

где W - объем заглубленной части МЗ = 18*20*12=4320м³;

q₂= 1,5+0,001*4320=5,82л/с,

 л/с.

Принимается два дренажных насоса, марки ВКС 10/45, характеристики насоса приведены в таблице 9.

Таблица 9 – Дренажный насос

Марка	Подача, л/с	Напор, м	Мощность, квт	Габариты в плане	Нвакдоп, м	Масса, кг
ВКС 10/45	5,0-11,1	85-30	30	1200´430	3	315

7 Расчет параметров насосной станции

Потери напора на участках сети в машинном зале сведены в таблицу 10.

Таблица 10 – Потери напора на участках

Участок сети	Поз. На рис. 5	Q, л/с	dу, мм	V, м/с	x	hуч, м
AB	1	840	1000	1,31		0,13
	172	-	-	-	1,2
	7	-	-	-	0,2
	10		-	-	1,5
BC	10	840	1000	1,31	1,5	0,22
	72	-	-	-	0,2
	12	-	-	-	0,2
	2	-	-	-	-
	20	-	-	-	-
	102	-	-	-	1,5
CD	13	420	800	1,07	0,2					0,2
	8	-	-	-	0,2					0,2
	14	-	-	-	0,1	0,09				0,1
	3	-	-	-	-
EF	15	420	800	1,07	0,25	0,24
	9	-	-	-	1,7
	8	-	-	-	0,2
	4	-	-	-	1,5
	11	-	-	-	1,5
FM	112	420	800	1,07	3	0,18
	82	-	-	-	0,4
	5	-	-	-	-
	21	-	-	-	-
	13	-	-	-	0,2
MN	8	420	800	1,07	0,2	-
	18	-	-	-	0,5
	16	-	-	-	-

Σh_уч=0,86м это значительно больше h_мз=3м, поэтому данные таблиц требуется пересчитать.

Уравнение характеристик водопроводной сети при максимальном водопотреблении, работы станции на один или полтора водовода:

=18,3+0,3+0,86+15,1+3,84=38,4 м,

Sh^п = Sh(Q_п/Q_макс)² = 38,4*(915/840)² = 45,5 м,

Sh^тр = Sh(Q_тр/Q_макс)² = 38,4*(458/840)² = 11,4 м,

Sh^ав₁ = (Sh-h_н)+4*h_н = (38,4-18,3)+4*18,3 = 73,3 м,

Sh^ав_1,5 =(Sh-h_н)+2,5*h_н =(38,4-18,3)+2,5*18,3 = 64,15 м.

К_р=38,4/0,840²= 54,4л/с,

К_пож=45,5/0,915²=54,4 с²/м⁵ ,

К_тр=11,4/0,458²=54,3 с²/м⁵,

К_{ав 1}=73,3/0,588²=212,1с²/м⁵.

К_{ав 1,5}=64,15/0,588²=194,5 с²/м⁵.

H_р =46,1+54,4Q² м,

H_п =32,5+54,4Q² м,

H_тр =42,8+54,3Q² м,

H_{ав 1} =46,1+212,1Q² м,

H_{ав 1,5} =46,1+194,5Q² м.

Таблица 11 – Работа насосной станции

Q, л/с	HН, м	КПД,%	HН(1+2) м	HС.ДП м	HС.ТР м	HС.П м	HС.АВ1 м	HС.АВ1,5 м
0	100,0		100,0	46,1	42,8	32,5	46,1	46,1
50	99,8	19	100,0	46,2	42,9	32,6	46,5	46,4
150	98,3	43	99,6	47,3	44,0	33,7	49,7	49,2
250	95,3	60	98,8	49,5	46,2	35,9	56,2	54,7
350	90,8	70	97,7	52,8	49,5	39,2	65,9	63,0
450	84,8	75	96,2	57,1	53,8	43,5	78,9	74,0
550	77,3	73	94,3	62,6	59,3	49,0	95,1	87,8
650	68,3	68	92,1	69,1	65,8	55,5	114,5	104,4
750	57,8	-	89,4	76,7	73,4	63,1	137,2	123,7
850	45,8	-	86,4	85,4	82,1	71,8	163,1	145,8
950	32,3	-	83,1	95,2	91,9	81,6	192,3	170,6
1050	17,3	-	79,4	106,1	102,8	92,5	224,7	198,2

Рисунок 11 - График работы насосной станции

График работы насосной станции (рисунок 11) выражает зависимость напоров, подач и КПД от характеристик водопроводной сети.

Таблица 12 -Расчёт графика водопотребления, л/с

Часы суток		Qрасч	Qн1		Qн2		К
0 - 1		500,01	420		840		3
1 – 2		533,344					3,2
2 – 3		416,675					2,5
3 – 4		433,342					2,6
4 – 5		583,345					3,5
5 – 6		683,347					4,1
6 – 7		733,348					4,4
7 – 8		816,683					4,9
8 – 9		816,683					4,9
9 – 10		933,352					5,6
10 – 11		816,683					4,9
11 – 12		783,349					4,7
12 – 13		733,348					4,4
13 – 14	683,347			420		840		4,1
14 – 15	683,347							4,1
15 – 16	733,348							4,4
16 – 17	716,681							4,3
17 – 18	683,347							4,1
18 – 19	750,015							4,5
19 – 20	750,015							4,5
20 – 21	750,015							4,5
21 – 22	800,016							4,8
22 – 23	800,016							4,8
23 – 24	533,344							3,2

График водопотребления (рисунок 12) выражает зависимость

Q_расч = Q_сутP_t, (15)

где Q_расч – расчётное водопотребление в разные часы суток; P_t – доля водопотребления в каждый час от Q_сут

Рисунок 12 - Графика водопотребления

По рабочим точкам рисунка 11 определяются подачи Q_нi, напоры H_нi и h_нi при работе одного, и двух насосов в рабочих режимах, а по графику рисунка 12 – сколько часов в сутки t_iзаняты эти насосы. По этим значениям вычисляются удельный расход электроэнергии, квт-ч/м³.

Таблица 13 – Данные проекта насосной станции

Параметры	Рабочие режимы						авария (одна перемычка)		пожар
	Q максимальный				Q минимальной
	расчет		график		расчет	график	расчет	график	расчет	график
Число рабочих насосов	1	2	1	2	2	2	2	2	2	2
Q, л/с	420	840	630	850	458	870	588	550	915	950
H, м	56	86	69	87	84	85	114	96	78	82
η, %	73	-	64	73	-	73	-	60	-	75
t, ч/сут			1	23

Действительная подача станции составляет

Q=(1*0,63+23*0,85)*3600=72650 м³/сут.

Расход электроэнергии определяется по формуле

, (16)

где Н₁, Н₂, – напоры, создаваемые при работе 1-го, 2-х насосов, м³;

ŋ₁, ŋ₂ – КПД при работе 1-го, 2-х насосов;

ŋ_дв – КПД двигателя, принимается ŋ_дв=0,95.

 кВт-ч.

Удельный расход электроэнергии, кВт-ч/м³ определяется

, (17)

 кВт-ч/м³.

Список использованных источников

1 Любовский З.Е. Гидравлика и насосы. Новокузнецк, 2005.

2 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования: СНиП 2.04.02-84^*. М.: Стройиздат, 1985.

3 Шевелёв Ф. А., Шевелёв А. Ф. Таблицы для гидравлического расчёта водопроводных труб. М.: Стройиздат, 1984.

4 Карасёв Б. В. Насосные и воздуходувные станции.- Минск. «Высшая школа», 1990.