2. 2. Выбор сечения кабеля. 2. 3. Расчет падения (потери) напряжения на каждом из четырех участков кабельной сети. 3. Расчет трансформатора освещения

2. 2. Выбор сечения кабеля

P_ген = 1000 кВт

P_осв = 93, 05

P_яш = 73, 18

P_пу = 522, 73

Номинальный ток рассчитывается по формуле: .

Таким образом номинальный ток для выбранных мощностей:

Выбор сечения кабеля производится по расчетному току, который учитывает отличие условий прокладки и режимов эксплуатации кабелей от условий и режимов, которым соответствуют параметры кабелей в справочной литературе. В данном расчете будут учитываться только условия ухудшения охлаждения кабеля при групповой прокладке. Расчетный ток определяется по формуле где k =0, 9 – при однорядной прокладке; k =0, 8 – при двухрядной прокладке; k =0, 6 – при пучке. В расчете количество выбранных кабелей приравнивается рядности их прокладки. Исключение делается только для участка ГА–ГРЩ, где k =0, 9.

Сечение жилы кабеля (S_k) выбирается по расчетному току в соответствии с данными таблицы 2. 1, в которой представлены допустимые продолжительные нагрузки ( ) на электрические трехжильные кабели с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией.

При выборе кабелей необходимо учитывать следующие ограничения:

· максимальное сечение трехжильного кабеля не должно превышать 120 мм²;

· при параллельной прокладке кабелей их сечение должно быть одинаковым.

Таблица 2. 1

Sк, мм2	1, 0	1, 5	2, 5
Iд. к, А

Нами были выбраны кабеля с сечением 50 и 120 мм².

2. 3. Расчет падения (потери) напряжения на каждом из четырех участков кабельной сети

Расчет потери напряжения производится по формуле:

где r_ки x_к – суммарные активные и реактивные сопротивления жил кабеля на одну фазу; cos j – коэффициент мощности нагрузки (потребителя); I_фп – значение номинального фазного тока потребителя; U_н – номинальное значение фазного напряжения.

Правилами Регистра определены соответствующие предельные значения падения (или потери) напряжения при нормальных условиях питания в наиболее тяжелых эксплуатационных режимах для следующих участков сетей:

· СГ – ГРЩ 1 %;

· ГРЩ – силовая сеть и нагревательные приборы 7 %;

· ГРЩ – силовые потребители с кратковременным и повторно-кратковременным режимом работы независимо от значения напряжения 10 %;

· ГРЩ – осветительная сеть 5 %;

Расчет активных и реактивных значений сопротивления кабеля:

1. По выбранному сечению кабеля определяются удельные активное r_уд и реактивное х_уд сопротивления жилы кабеля. Для S_к =50 мм², r_уд =0, 432 Ом/км

х_уд =0, 78 Ом/км; S_к =120 мм², r_уд =0, 180 Ом/км, х_уд = 0, 073 Ом/км

2. Рассчитываются активное и реактивное сопротивления жилы одного кабеля: r₁= r_уд× l, х₁= х_уд× l.

3. Рассчитываются активное и реактивное сопротивления группы кабелей:  где n – количество кабелей в группе.

 

Результаты расчета участков кабельной сети оформляются в виде таблицы 2. 2.

Таблица 2. 2

Параметр	Участки кабельной сети
	ГА – ГРЩ	ГРЩ - ЩО	ГРЩ – ЯШ	ГРЩ - ПУ
Мощность, кВт		93, 045	73, 182	522, 727
Номинальный ток, А	1804, 2196	305, 22624	138, 98534	992, 75241
Расчетный ток, А	2004, 6884	381, 5328	173, 73167	1240, 9405
Количество кабелей, n
Сечение, мм2
Удельное активное сопротивление кабеля, rуд	0, 00018	0, 000432	0, 000432	0, 00018
Удельное реактивное сопротивление кабеля, худ	0, 000073	0, 00078	0, 00078	0, 000073
Длина кабеля, l, м		219, 54545	376, 36364	366, 95455
Активное сопротивление одного кабеля, r1	0, 0018	0, 0948436	0, 1625891	0, 0660518
Индуктивное сопротивление одного кабеля, х1	0, 00073	0, 1712455	0, 2935636	0, 0267877
Активное сопротивление группы кабелей, rк	0, 0001636	0, 0237109	0, 0812945	0, 009436
Индуктивное сопротивление группы кабелей, xк	0, 00006636	0, 0428114	0, 1467818	0, 0038268
Потеря напряжения, Δ Uф	0, 077	6, 815	5, 600	2, 572

3. РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА ОСВЕЩЕНИЯ

Расчет выполняется для четырех вариантов трансформатора освещения, соответствующих разным сочетаниям исходных данных: индукции В_m = var и числа витков первичной обмотки W₁=var.

Целью данного расчета является определение влияния варьируемых параметров на масса-габаритные показатели трансформатора и выбор варианта с оптимальным сочетанием:

· удельного показателя трансформатора, характеризуемого отношением массы трансформатора к его мощности;

· тока холостого хода.

Исходные данные: U₁=380 В; U₂=220 В; Р₂=20 % номинальной мощности освещения (cosφ ≈ 0, 95); f=50 Гц; W₁₁=1000 витков; W₁₂=500 витков; индукция B_m1= 1, 3 Тл, B_m2= 0, 8 Тл; напряженность Н₁=200 А/м; Н₂ – находится из кривой намагничивания; плотность тока в обмотках j = 3 А/мм²; коэффициент заполнения окна ; сечение магнитопровода: S = b²; удельная плотность меди: ρ _меди = 8, 9 г/см³; удельная плотность стали: ρ _ст =7, 8 г/см³; соотношение сторон окна: .

Последовательность расчета:

1. Определение сечения магнитопровода из соотношения

2. Определение числа витков вторичной обмотки:

·

·

3. Расчет значений номинальных токов первичной и вторичной обмоток:

 где i=1, 2; j=2, 1.

Расчетные формулы соответствуют следующим допущениям:

· I₁W₁=I₂W₂;

· Р₁=Р₂.

4. Определение сечения проводов первичной и вторичной обмоток:

.

5. Определение площади окна:

6. Определение размеров окна:

7. Определение тока холостого хода:

8. Определение длин проводов обмоток:

· определение диаметра проводов:

· определение числа витков в слое (округлять до меньшего целого числа):

· определение числа слоев (округлять до большего целого числа):

· определение длин проводов обмоток; в данном расчете предлагается принять длину провода одного витка первого слоя, равной 4b, и предусмотреть запас провода по длине 10 % (к_{зап. пр}=1, 1) получаем:

9. Определение массы проводов:

10. Определение массы магнитопровода:

11. Определение массы трансформатора:

12. Определение удельного показателя плотности:

.

Результаты расчетов оформляются в виде таблицы. 3. 1.

 Таблица 3. 1.

Параметры	Варианты расчета
	Bm =1, 3 Тл, W1 = 1000	Bm = 1. 3 Тл, W1 = 500;	Bm = 0, 8, Тл, W1 = 1000;	Bm = 0, 8, Тл, W1 = 500;
Мощность, кВт	18, 609	18, 609	18, 609	18, 609
Номинальный ток первичной обмотки, А	29, 76167	29, 76167	29, 76167	29, 76167
Номинальный ток вторичной обмотки, А	51, 40652	51, 40652	51, 40652	51, 40652
Число витков вторичной обмотки, шт.
Сечение магнитопровода	0, 001317	0, 002633	0, 00214	0, 004279
b	0, 036286	0, 051317	0, 046256	0, 065416
Сечение провода первичной обмотки, мм	9, 920557	9, 920557	9, 920557	9, 920557
Сечение провода втр. обм., мм	17, 13551	17, 13551	17, 13551	17, 13551
h	352, 1542	249, 1181	352, 1542	249, 1181
c	140, 8617	99, 64726	140, 8617	99, 64726
Напряженность поля, А/м
lcр, м	986, 177	697, 7361	986, 2169	697, 7925
Ток холостого хода, А	197, 2354	279, 0944	123, 2771	174, 4481
Ток холостого хода, о. е.	6, 627161	9, 377646	4, 142143	5, 861503
Длина провода первичной обмотки, м	85, 32171	30, 77654	85, 36949	30, 81128
Длина провода вторичной обмотки, м	65, 59818	26, 14815	65, 59818	26, 14815
Масса обмоток, кг	17, 53742	6, 705102	17, 54164	6, 708169
Масса магнитопровода, кг	11, 6175	18, 54395	19, 54399	32, 01639
Масса трансформатора, кг	29, 15492	25, 24905	37, 08563	38, 72456
Удельный показатель, кг/кВт	1, 566703	1, 356813	1, 992877	2, 080949

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: