Расчетная часть
1. Определить номинальные токи двигательной нагрузки и нагрузки уличного освещения.
а) Номинальные токи двигателей:
(А)
(А)
(А)
где Рном - номинальная мощность двигателя, Вт; Uном.л - номинальное линейное напряжение, В; - коэффициент полезного действия при номинальном моменте на валу двигателя; cos() - коэффициент мощности.
б) Ток в линии освещения:
(А)
где Рном.осв – номинальная мощность осветительной нагрузки, Вт; для осветительной нагрузки cos =1.
2. Определить суммарную мощность комплектной трансформаторной подстанции (ктп).
Суммарная нагрузка трансформатора:
(В·А)
где S0 – световая нагрузка:
(В·А)
S2 – суммарная нагрузка от двигателей на линии №2:
(В·А)
3. Выбрать КТП по мощности, номинальному току и напряжению. Номинальное вторичное напряжение силового трансформатора должно соответствовать номинальному напряжению нагрузки Uном.л. Мощность силового трансформатора Sт должна быть не менее суммарной мощности нагрузки S. Поскольку имеется световая нагрузка, то используется трехфазная система с глухозаземленной нейтралью.
Тип |
S, кB∙A |
Uк, % |
Потери, кВт |
|
Px |
Pк |
|||
ТМ-250/10 |
250 |
4,5 |
0,82 |
3,7 |
4. Описать полную электрическую схему ктп, его устройство и конструкцию.
Трансформаторная подстанция - это электроустановка, предназначенная для преобразования (повышения или понижения) напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии и состоящая из силовых трансформаторов, распределительного устройства РУ, устройства автоматического управления и защиты, а так же вспомогательных сооружений.
Трехфазное напряжение (10 кВ) от источника или от другой подстанций поступает в высоковольтный выключатель нагрузки, обеспечивающий включение и отключение электрических цепей в различных режимах работы, включая аварийные, например, короткое замыкание (КЗ).
После чего параллельно к линии питания подключают высоковольтные разрядники. Разрядники служат для защиты установки от перенапряжений, возникающих в процессе коммутации и воздействии атмосферных явлений.
При повышении напряжения сверх номинального значения разрядник срабатывает и ограничивает напряжение на фазе установки. Напряжение пробоя разрядника должно быть ниже испытательного напряжения оборудования, благодаря чему сохраняется изоляция установки.
Также предусмотрены предохранители высокого напряжения, служат для защиты цепей от больших токов перегрузки и токов КЗ.
С помощью трансформатора напряжение понижают до 380 В, удобного для использовании приемника. В нашем случаи применена соединение обмоток "звезда / звезда с нулем".
Автоматические выключатели служат для защиты кабелей, проводов и конечных потребителей от перегрузки и КЗ, способны включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии электрической цепи.
После автоматического выключателя, от общей линии отходят две параллельные линий, которые обеспечивают питание уличного освещения и двигателей.
Трансформаторы тока предназначены для измерения и контроля больших токов с использованием стандартных измерительных приборов и устройств автоматического управления и контроля. Вместе с тем трансформатор тока служит для изоляций различной аппаратуры от потенциала сети, в котором производится измерение. Трансформаторы тока включены непосредственно в линию питания двигателей.
Для линии освещения предусмотрены предохранители низкого напряжения, служащий для защиты цепей от больших токов перегрузки и токов КЗ.
На первой линии имеется нагрузка в виде трех двигателей соединенных параллельно относительно линии.
5. Выбрать кабель для отходящих линий КТП (кабель низкого напряжения) по номинальному напряжению и току нагрузки, учитывая, что длительно допустимый ток кабеля должен быть на 20 % больше номинального тока линии.
-
Таблица соотношения сечения кабеля к проводимому току.
Сечение токопро водящей жилы, мм
Медные жилы, проводов и кабелей
Напряжение, 220 В
Напряжение, 380 В
ток, А
мощность, кВт
ток, А
мощность, кВт
1,5
19
4,1
16
10,5
2,5
27
5,9
25
16,5
4
38
8,3
30
19,8
6
46
10,
40
26,4
10
70
15,4
50
33,0
16
85
18,7
75
49,5
25
115
25,3
90
59,4
35
135
29,7
115
75,9
50
175
38,5
145
95,7
70
215
47,3
180
118,8
95
260
57,2
220
145,2
120
300
66,0
260
171,6
150
360
72
330
210
(A)
Выбираем токопроводящую жилу освещения сечением 6 мм2
(A)
Выбираем токопроводящую жилу сечением 50 мм2
(A)
Выбираем токопроводящую жилу сечением 16 мм2
(A)
Выбираем токопроводящую жилу сечением 16 мм2
(A)
Выбираем токопроводящую жилу для линии №2 сечением 150 мм2
|
Сечение жил, мм2 |
rуд мОм/м |
xуд мОм/м |
|
фазное |
нулевое |
четырехжильный кабель |
||
Кабель линии освещения (№0) |
3∙6 |
4 |
3,77 |
0,094 |
Кабель линии №2 |
3∙150 |
70 |
0,256 |
0,063 |