Содержание

Введение Краткое описание технологического процесса 3

1 Расчет мощности, выбор и проверка двигателя 4

2 Расчет токов короткого замыкания 7

2.1 Выбор высоковольтного оборудования 10

3 Выбор и проверка питающих проводников 13

4 Выбор тиристорного возбудителя 14

5 Расчет и выбор защиты электродвигателя 15

6 Техника безопасности при эксплуатации электрооборудования 17

7 Техническая эксплуатация электродвигателя 19

8 Расчет электрического освещения 20

8.1 Светотехнический расчет 20

8.2 Электротехнический расчет 21

Заключение 24

Список использованных источников 25

Введение

Компрессор — машина для повышения давления и перемещения газа. Компрессорная установка — совокупность компрессора, привода и вспомогательного оборудования (газоохладителя, осушителя сжатого воздуха и т. д.). Компрессоры, различные по давлению, производительности, сжимаемой среде, условиям окружающей среды, имеют большое разнообразие конструкций и типов. Компрессоры квалифицируются по ряду характерных признаков . По принципу действия компрессоры подразделяются на объемные и лопастные. Под принципом действия понимают основную особенность процесса повышения давления , зависящую от конструкции компрессора.

Объемный компрессор — это машина, в которой процесс сжатия происходит в рабочих камерах, изменяющих свой объем периодически, попеременно сообщающихся с входом и выходом компрессора. Объемные машины по геометрической форме рабочих органов и способу изменения объема рабочих камер можно разделить на поршневые и роторные (винтовые , ротационно-пластинчатые, жидкостно-кольцевые) компрессоры. Поршневые компрессоры могут быть одностороннего или двухстороннего действия, крейцкопфные и бескрейцкопфные, смазываемые и без применения смазки (сухого трения).

К объемным машинам с вращающим сжимающим элементом (роторным машинам) относятся: Винтовые компрессоры, ротационно-пластинчатые, жидкостно-кольцевые и другие конструкции компрессорных машин.

Лопастной компрессор — машина динамического действия, в которой сжатие газа происходит в результате взаимодействия потока с вращающейся и неподвижной решетками лопастей. Характерной особенностью лопастных машин является отсутствие пульсации развиваемого ими давления. К лопастным компрессорам относятся радиальные (центробежные), радиально-осевые (диагональные), осевые.

По назначению компрессоры классифицируются по отрасли производства, для которых они предназначены (химические, энергетические, общего назначения и т. д.), по роду сжимаемого газа (воздушный, кислородный, хлорный, азотный, гелиевый и т. д.).

По конечному давлению различают: вакуум-компрессоры — машины, которые отсасывают газ из пространства с давлением ниже атмосферного или выше; компрессоры низкого давления, предназначенные для нагнетания газа при давлении от 0,15 до 1,2 МПа, среднего — от 1,2 до 10 МПа, и высокого — от 10 до 100 МПа и сверхвысокого давления, предназначенные для сжатия газа выше 100 МПа.

Компрессоры называются дожимающими, если давление всасываемого газа существенно превышает атмосферное. Производительность компрессоров обычно выражают в единицах объема газа, приведенного к нормальным условиям.

По способу отвода теплоты — с водяным и воздушным охлаждением.

По типу приводного двигателя - с приводом от электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания, паровой или газовой турбины.

1 Расчёт мощности, выбор и проверка двигателя

Исходные данные:

_к = 85 %

_п= 99 %

Q = 1670 м³/мин – 27,83 м³/сек

Р = 0,932 Па

А = 279000 кДж/м³

,

где P – расчетная мощность двигателя, кВт,

А – работа на валу компрессора необходимая для сжатия 1 м³ воздуха до требуемого давления, кДж/м³;

Q – производительность компрессора, м³/сек,

η_к – КПД компрессора,

η_п – КПД передачи

Выбирается двигатель СТД- 10000-2УХЛ4, со следующими техническими данными: Р = 10000 кВт;

n = 3000 об/мин;

η = 97,9%;

I_п/I_ном= 8,10;

М_макс/М_ном = 2,34;

М_п/М_ном = 2,06;

cosφ = 0,9;

U = 10 кВ.

Производится проверка двигателя. Для этого нужны следующие данные:

Мощность трансформатора питающей подстанции 125000 кВА, трансформатор ТРДЦН—125000/110; U_кз = 11%

ΔU% < 15%

где — падение напряжения, %,

— кратность пускового тока,

— полная мощность двигателя, кВА,

— мощность остальных электроприемников, кВА,

— мощность короткого замыкания трансформатора, кВА

Мощность приемников, подключенных к трансформатору:

0,7 = 0,7 125000 = 87500 кВА

Мощность остальных электроприемников:

= 0,7 – = 87500 – 11349,4 = 76150,6 кВА

Так как падение напряжения составило менее 15%, то при пуске двигателя при полной нагрузки нет необходимости в реакторе.

Момент двигателя при сниженном напряжении:

где М_п’ — пусковой момент двигателя при сниженном напряжении, Н·м,

М_п — пусковой момент двигателя, Н·м,

U_н — номинальное напряжение, % ,

U’ — напряжение при пуске в %, равное Uн% - ΔU%

где ω_Н – угловая скорость, рад/с

где n – частота вращения, об/мин

где К_м – кратность пускового момента

М_н – номинальный момент двигателя, Н·м

Статический момент двигателя:

Проверка двигателя по условиям пуска

Вывод

Двигатель позволяет включение на полную нагрузку независимо от вида механизма так как .При 30% пуск при нагрузке допустим только для механизмов с вентиляторным моментом или допустим пуск при закрытых задвижках, что найдет дальнейшее отражение при проработке схемы управления.

:

2 Расчет токов короткого замыкания

S_Н.ТР = 125000 кВА

U_КЗ = 11 %

U_Н = 10,5 кВ

Задаемся базисными величинами

S_б = 200 МВА

U_б = 10,5 кВ

где S_б – базисная мощность, МВА,

U_б – базисное напряжение, кВ,

I_б – базисный ток, кА

До точки к1

Индуктивное сопротивление внешней сети определяется по формуле:

где x_*C - относительное сопротивление системы,

S_кз – мощность отключения короткого замыкания трансформатора, определяется мощность отключения выключателя на ГПП, МВА

Сопротивление трансформатора определяется по формуле:

где x _*тр – относительное сопротивление трансформатора,

U_кз – напряжение короткого замыкания трансформатора, %,

S_нт – номинальная мощность трансформатора на ГПП, МВА

Сопротивление в точке к1определяется по формуле:

где x_*К1 - индуктивное сопротивление до точки к1,

Ток к.з. в точке к1 определяется по формуле:

(1)

где I_к1 – ток короткого замыкания в точке к1,кА

(2)

где i_уд1 – ударный ток короткого замыкания,

k_у – ударный коэффициент равный 1,8.

(3)

где I_уд1 – действующее значение ударного тока.

(4)

гдеS_к1 – мощность короткого замыкания, МВА

Определить F_min – минимально допустимое сечение кабеля по термической устойчивости

где С – коэффициент, зависящий от допустимой температуры, от к.з. и от материала проводника

t_пр – приведенное время к.з., с

t_пр =t_откл + t_сз + Т_а

где t_откл – собственное время отключения выключателя, с,

t_сз – время срабатывания защиты, с,

Т_а – время затухания апериодической составляющей, с

t_откл = 0,055 с

t_сз = 0,26 с

Т_а = 0,05 с

t_пр = 0,055 + 0,26 + 0,05 = 0,365 с

Определить расчетный ток двигателя

Выбираем кабель АПвП (1х400) при расположении треугольником I_д = 710 А

По справочнику определяются и – удельные индуктивное и активное сопротивление кабеля

= 0,104 Ом/м

= 0,118 Ом/м

Сопротивление кабельной линии

где и – индуктивное и активное сопротивление кабельной линии

До точки к2

где – результирующее сопротивление в точке к2

По формуле (1)

По формуле (2)

По формуле (3)

По формуле (4)

2.1 Выбор высоковольтного оборудования

Выбирается высоковольтный выключатель по условию:

U_уст U_ном 10 ≤ 10 кВ,

I_p<I_н 655,26 < 1600 А,

I_кз<I_{ном.откл} 31,25 < 31,5 кА,

i_уд ≤ i_{ном.откл} 79,55 ≤ 80 кА

2976,75 > 356,45 кА² · с

Выбирается выключатель ВВ/TEL-10-31,5/1600 У2

Выбирается трансформатор тока по условию

U_тт ≥ U_н 10 = 10кВ

I_тт≥ I_р 800 > 655,26 А

где I_тт1 – номинальный первичный ток, А

81,5 70,3

где – кратность динамической устойчивости

32 13,63

где – односекундная термическая устойчивость

Выбор по нагрузке вторичной обмотки

Таблица 1 – расчет нагрузки вторичной обмотки

Наименование прибора	Тип прибора	Нагрузка, ВА
		Фаза А	Фаза С
Амперметр	Э762	3
Ваттметр	D772	5	5
Счетчик	СА3У	0,525	0,525
Итого		8,525	5,525

где r_приб – сопротивление приборов, Ом,

S_приб – мощность приборов в фазе А,ВА,

I_н – вторичный ток трансформатора тока, А

где – сопротивление проводов Ом,

– удельная проводимость 1/Ом·м,

– сечение мм²,

= = + +

где – общее сопротивление Ом,

– сопротивление контактов равное 0,1 Ом

= 0,341 + 0,075 + 0,1 = 0,516 Ом

≥

где – номинальная нагрузка вторичной обмотки Ом

0,8 > 0,516

Выбирается трансформатор ТПОЛ-10-800/5

Выбирается трансформатор напряжения

Таблица 2 – Выбор трансформатора напряжения

Условия выбора	Каталог	Расчет
Uн≥ Uр	10	10
Sн2 ≥ S2р	200	47,7

Трансформатор напряжения НТМИ-10-У3 S_2н = 200 ВА

P_сч = S_кат1 · 2 · n ·cosφ, Вт

где S_кат1 – мощность одной катушки, Вт,

n – количество приборов шт.,

P_н – активная мощность прибора, Вт

P_сч = 1,75 · 2 · 5 · 0,38 = 6,65 Вт

Q_н = Р_н · tgφ, ВАр

где Q_н– реактивная мощность прибора Вар

Q_н = 6,65 · 2,43 = 16,16Вар

Таблица 3 Результаты расчета нагрузки трансформатора

Наименование прибора	Тип прибора	Мощность потребляемая 1 катушкой	cosφ	n, шт.	Потребляемая мощность
					Р, Вт	Q, ВАр
Вольтметр	Э377	9	1	1	9	-
Счетчик	СА3У	1,75	0,38	5	6,65	16,16
Реле	РН-53	5	1	5	25	-
Итого					40,6	16,16