Vypolnenie_DZ

1. Для начала открываем файл «ОЭ списки вариантов и исходные данные к ДЗ»
2. Смотрим свой вариант, ищем в конце файла таблицу с исходными данными, смотрим столбец 2 таблицы, там написан номер схемы 1.11, 1.12, 1.13 и 1.14.
3. Для выполнения ДЗ открываем файл в зависимости от варианта «Схема 1.11», «Схема 1.12», «Схема 1.13», «Схема 1.14».
4. Вписываем исходные данные и приступаем к расчетам.
*В столбце номер 19 первая цифра означает материал жилы кабеля: 1 – медь, 2 – алюминий; вторая цифра означает место прокладки кабеля: 1 – в воздухе, 2 – в земле.

Исходные данные:
U1 = 110 кВ; U2 = 6 кВ; U3 = 0,38 кВ;
P1 = 240 кВт; P2 = 300 кВт; P3 = 145 кВт;
Pсн = 100 кВт;
Pм1 = 250 кВт; Рм2 = 650 кВт;
Тmах= 3000 ч; cosφнагр = 0,82.
Материал жилы кабеля – медь.
Место прокладки кабеля – в земле.

ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ
В зависимости от схемы у Вас в работе один или два двигателя
Двигатели в работе Асинхронные
Параметры выбора двигателя:
Uн.М ≥ U2
Рн.М ≥ РМ
Где значения U2 и РМ1 (РМ2 ) даны в исходных данных.

ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ
Данные для выбора двигателей М1: РМ1 = 250 кВт; Uуст = U2 = 6 кВ.
Открываем Справочник, файл Раздел 2 Двигатели, страницу 10 (57) (на этой странице и следующих представлены асинхронные двигатели с напряжениями 6, 10 кВ, хоть в справочнике и указано только 6)
Ищем мощность, которая или больше или равна мощности двигателя из исходных данных, намечаем этот двигатель к установке, отмечаем марку.
Заполняем таблицу, Справа под пометкой «Установка» указываем значения из исходных данных, Слева вписываем марку двигателя и его параметры из справочника
η в справочнике указано как КПД %, проценты переводим в десятичную форму, разделив процент на 100. Например, 93,2 делим на 100 и получаем 0,932 и с этой цифрой ведем расчет

ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ
Рассчитаем активную мощность электродвигателя Рэл.М, потребляемую из сети:
Рэл.М1 = Рн.М1/ηМ1;
Рэл.М1 = Рн.М1/ηМ1 = 250/0,932 = 268,240 кВт.
Рассчитаем полную мощность Sэл.М1 электродвигателя, потребляемую
из сети:
Sэл.М1 = Рэл.М1 / cosφм;
Sэл.М1 = Рэл.М1/cosφм1 = 268,240/0,807 = 332,392 кВ∙А.
Рассчитаем номинальный ток электродвигателя Iн.М1:

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА Т1 Схема 1.11
Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор, для этого смотрим на схему
Sрасч.тр = Sэл.М1 + Sэл.М2 + [(P1 + P2 + P3 + Pсн)/ cosφнагр];
Где Sэл.М1 (Sэл.М2) вычисляется при выборе двигателя, остальные параметры берутся из исходных данных

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА Т1 Схема 1.12
Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор, для этого смотрим на схему
Sрасч.тр = Sэл.М1 + [(P1 + P2 + P3 + P4 + Pсн)/ cosφнагр];
Где Sэл.М1 (Sэл.М2) вычисляется при выборе двигателя, остальные параметры берутся из исходных данных

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА Т1 Схема 1.13
Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор, для этого смотрим на схему
Sрасч.тр = Sэл.М1 + Sэл.М2 + [(P1 + P2 + P3 + P4 + Pсн)/ cosφнагр];
Где Sэл.М1 (Sэл.М2) вычисляется при выборе двигателя, остальные параметры берутся из исходных данных

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА Т1 Схема 1.14
Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор, для этого смотрим на схему
Sрасч.тр = Sэл.М1 + [(P1 + P2 + P3 + P4 + Pсн)/ cosφнагр];
Где Sэл.М1 (Sэл.М2) вычисляется при выборе двигателя, остальные параметры берутся из исходных данных

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА Т1
По полной расчетной мощности Sрасч.тр и по напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий:
Где значения U1 и U2 даны в исходных данных.
Открываем Справочник, файл Раздел 1 Силовые трансформаторы, страницу 5 (34) (на этой странице и следующих представлены трансформаторы напряжениями 110 кВ)
Ищем мощность, напряжения, которые или больше или равны параметрам из исходных данных и Sрасч.тр, намечаем этот трансформатор к установке, отмечаем марку.

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА Т1
Заполняем таблицу, Справа под пометкой «Установка» указываем значения из исходных данных, Слева вписываем марку трансформатора и его параметры из справочника
В СХЕМЕ 1.13 ТРАНСФОРМАТОР С РАСЩЕПЛЕННОЙ ОБМОТКОЙ, МАРКИ ТРДН!!! САМАЯ МАЛЕНЬКАЯ МОЩНОСТЬ ТАКОГО ТРАСФОРМАТОРА ПРИ НАПРЯЖЕНИИ 110 кВ РАВНА 25 000 кВА.

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА Т1
Максимальная мощность трансформатора с учётом перегрузки
Sраб.mах = 1,5·Sн.тр,
где Sн.тр – номинальная мощность трансформатора.
Sраб.mах = 1,5·2500 = 3750 кВ∙А.
Определим ток, протекающий по обмоткам высокого и низкого напряжений трансформатора Т1, используя следующую формулу:
где Uном – номинальное напряжение сети со стороны обмотки высокого (низкого) напряжения трансформатора.

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА Т1

ВНИМАНИЕ!!!
Из-за того что в схеме 1.14 два трансформатора и в случае аварии трансформатор должен выдержать питание двух секций шин, проводится расчет не только нормального режима (питание трансформатором одной секции шин), но и послеаварийный (питание двух секций шин) и проводится его проверка на перегрузку. Пример расчета смотрим в примере схемы 1.14.

ВЫБОР ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
Выбор выключателя Q2 производится по ранее найденному току рабочего максимального режима Iраб.mах трансформатора Т1 на низкой стороне и напряжению установки U2.
Условия выбора:

ВЫБОР ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
Из справочника выбираем вакуумный или элегазовый выключатель. Открываем раздел 3, страница 5 (71) и ищем ближайший по току выключатель.
Заполняем таблицу с параметрами.

ВНИМАНИЕ!!!
Из-за того что в схеме 1.13 трансформатор с расщепленной обмоткой, у нас имеется 2 шины на 6 (10) кВ, и для вычисления рабочего максимального тока необходимы дополнительные расчеты, а не ток трансформатора. Необходимые расчеты представлены в примере выполнения.

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА 6 (10)/0,4(0.66) кВ Схема 1.11
По варианту необходимо выбрать Т3. Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор, для этого смотрим на схему
Sрасч.тр =[P1 / cosφнагр];

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА 6 (10)/0,4(0.66) кВ Схема 1.12
По варианту необходимо выбрать Т3. Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор, для этого смотрим на схему
Sрасч.тр =[P1 / cosφнагр];

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА 6 (10)/0,4(0.66) кВ Схема 1.13
По варианту необходимо выбрать Т3. Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор, для этого смотрим на схему
Sрасч.тр =[P1 / cosφнагр];
В случае отключения Т4, Т3 будет нести
двойную нагрузку, в ПАР
Sрасч.тр.ПАР = (Р1 + Р2)/соsφнагр
По наибольшей расчетной мощности Sрасч.тр.ПАР
и напряжению установки выбираем трансформатор

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА 6 (10)/0,4(0.66) кВ Схема 1.14
По варианту необходимо выбрать Т8. Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор, для этого смотрим на схему
Полная расчетная мощность, передаваемая через два трансформатора (Т8 и Т9) в нормальном режиме:
SрасчТ8,Т9= Р4/ cosφнагр
Для одного трансформатора Т8 (или одного Т9):
Sтр = SрасчТ8,Т9/2

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА 6 (10)/0,4(0.66) кВ
По полной расчетной мощности Sрасч.тр и по напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий:
Где значения U2 и U3 даны в исходных данных.
Открываем Справочник, файл Раздел 1 Силовые трансформаторы, страницу 2 (31) (на этой странице и следующих представлены трансформаторы напряжениями 6-10 кВ)
Ищем мощность, напряжения, которые или больше или равны параметрам из исходных данных и Sрасч.тр, намечаем этот трансформатор к установке, отмечаем марку.
Заполняем таблицу, Справа под пометкой «Установка» указываем значения из исходных данных, Слева вписываем марку трансформатора и его параметры из справочника

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА 6 (10)/0,4(0.66) кВ
Заполняем таблицу, Справа под пометкой «Установка» указываем значения из исходных данных, Слева вписываем марку трансформатора и его параметры из справочника

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА 6 (10)/0,4(0.66) кВ
Максимальная мощность трансформатора с учётом перегрузки
Sраб.mах = 1,5·Sн.тр,
где Sн.тр – номинальная мощность трансформатора.
Sраб.mах = 1,5·2500 = 3750 кВ∙А.

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА 6 (10)/0,4(0.66) кВ

ВЫБОР БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ QF1
Выбор производится по максимальному току на низкой стороне трансформатора нагрузки 6 (10)/0,4(0.66) кВ Iраб.mах(нн)

ВЫБОР БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ QF1
Открываем Справочник, файл Раздел 3, страницу 20 (87) (на этой странице и следующих представлены автоматические выключатели)
Ищем Номинальный ток выключателя в А, который или больше или равны параметрам из исходных данных намечаем этот выключатель к установке, отмечаем марку.
Заполняем таблицу, Справа под пометкой «Установка» указываем значения из исходных данных, Слева вписываем марку выключателя и его параметры из справочника

В данном случае это максимальный ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора Т1, рассчитанный ранее:
Iрасч = Iраб.mах(вн)Т1
ВЫБОР РАЗЪЕДИНИТЕЛЯ QS2 (ТОЛЬКО ДЛЯ СХЕМЫ 1.13)

ВЫБОР РАЗЪЕДИНИТЕЛЯ QS2 (ТОЛЬКО ДЛЯ СХЕМЫ 1.13)
Открываем Справочник, файл Раздел 3, страницу 13 (79) (на этой странице и следующих представлены разъединители наружной установки)
Ищем Номинальный ток в А, который или больше или равны параметрам из исходных данных намечаем этот выключатель к установке, отмечаем марку.
Заполняем таблицу, Справа под пометкой «Установка» указываем значения из исходных данных, Слева вписываем марку разъединителя и его параметры из справочника

Открываем Справочник, файл Раздел 3, страницу 11 (77) (выключатели нагрузки) и страницу 17 (83) (предохранители)
Ищем Номинальный ток в А, который или больше или равны параметрам из исходных данных намечаем эти аппараты к установке, отмечаем марку.
Заполняем таблицу, Справа под пометкой «Установка» указываем значения из исходных данных, Слева вписываем марку разъединителя и его параметры из справочника
ВЫБОР ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ НАГРУЗКИ QW3 И ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ F9 (ТОЛЬКО ДЛЯ СХЕМЫ 1.14)

Заполняем таблицу, Справа под пометкой «Установка» указываем значения из исходных данных, Слева вписываем марку аппаратов и их параметры из справочника
ВЫБОР ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ НАГРУЗКИ QW3 И ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ F9 (ТОЛЬКО ДЛЯ СХЕМЫ 1.14)

ВЫБОР КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ
В столбце номер 19 первая цифра означает материал жилы кабеля: 1 – медь, 2 – алюминий; вторая цифра означает место прокладки кабеля: 1 – в воздухе, 2 – в земле
По этим данным определяем материал и место прокладки кабеля

ВЫБОР КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ
Выбор кабеля производится по экономической плотности тока.
Ток рабочего нормального режима (ток на стороне высокого напряжения трансформатора Т3 (Т8 для схемы 1.14))
Iн = Iн.вн.тр3 = 15,396 А.
Ток рабочего максимального режима на стороне высокого напряжения трансформатораТ3 с учетом возможной перегрузки (из предыдущих расчетов):
Iраб.mах = Iраб.mах(вн)Т3 = 23,094 А.

ВЫБОР КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ
Смотрим таблицу, если марка начинается с буквы А, кабель алюминиевый, если с другой – медный. Нас интересуют 3 жилы (или группа одножильных проводов).

ВЫБОР КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ
Для прокладки в земле рекомендуются кабели следующих марок:
– СБл, СБ2л. Тип изоляции у данных кабелей – бумажная пропитанная изоляция;
– ПвПг, ПвПуг, ПвП2г, ПвПу2г. Тип изоляции – полиэтилен.
Наметим к установке кабель марки СБл. Для кабеля с медными жилами, с бумажной изоляцией и Тmах = 3000 ч находим экономическую плотность тока: jэк = 2,5 А/мм2.

ВЫБОР КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ
По экономической плотности тока jэк находим экономическую площадь сечения: qэк = Iраб.mах/jэк = 57,735/2,5 = 23,094 мм2.
Открываю справочник Раздел 4 и ищу таблицу с намеченной маркой СБл. По исходным данным провод проложен в земле. Наиближайшее сечение жилы равно 35, при напряжении 6 кВ (дано в исходных данных U2) нахожу допустимый длительный ток 160 А.

ВЫБОР КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ
Заполняем таблицу
Производим проверку выбранного кабеля на выполнение условия
Iраб.mах < Iдоп,
где Iраб.mах – максимальное значение тока при эксплуатации кабеля;
Iдоп = k1∙k2·Iдоп.нр – длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей k1 и температурный коэффициент окружающей среды k2;
Iдоп.нр – длительно допустимый ток нормального режима на один кабель при номинальной разности температур между кабелем и окружающей средой.

ВЫБОР КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ
Поправочные коэффициенты k1 и k2 могут быть определены по ПУЭ [2]:
– k1 для учета количества рядом проложенных кабелей, для трёхжильных кабелей k1 = 1 (для одножильных кабелей см. ПУЭ) [2];
– k2 для учета температуры окружающей среды: допустимая температура жилы с бумажной пропитанной изоляцией кабеля на 6 кВ составляет +65 °С [2, п. 1.3.12] (если изоляция поливинилхлоридная, то всегда берем +65 °С вне зависимости от напряжения), поправочный коэффициент на ток кабеля при расчетной температуре среды +25 °С ( по СП 131.13330.2018 для Ханты-Мансийска средняя максимальная температура воздуха за наиболее теплый период равна +23 °С), условная температура среды +15 °С – если прокладываем в земле, +25 °С в воздухе. По таблице определяем при прокладке в земле k2 = 0,89.