10.2 Розрахунок тролейних ліній для насосної станції
Тролейні лінії застосовуються у кранових установках з двигунів підйому, переміщення крана та переміщення тележки.
Тролейні лінії установок кранів, в яких використовується кутова сталь або шинопроводи ШТМ, можна розрахувати методом, що зводиться до вибору розмірів кутової сталі або ШТМ, які задовольняють вимоги нагріву і втратам напруги.
Визначаю номінальний та пусковий струми для двигуна максимальної потужності:
(10.9)
де
-
номінальний коефіцієнт потужності.
-
номінальний ККД.
(10.10)
Розраховую
споживану
потужність:
(10.11)
Визначаю розрахунковий струм:
(10.12)
де
-
для 1 крану у прольоті;
-
для 2 та більше кранів у прольоті;
-
приймається з умови реального споживання
реактивної потужності при
.
Для тролеї приймаю смугу 25×4.
Розраховую критичний струм:
(10.13)
Визначаю розрахункову довжину тролеї:
(10.14)
де
-
довжина прольоту, м;
-
довжина мертвої зони.
Втрати напруги у тролеях:
(10.15)
де
-
питома втрата напруги, В/А·м;
Обираю плавку вставку запобіжника ПН-2, що встановлений у ЯРП:
(10.16)
Результати розрахунків та вибір тролейних шинопроводів для інших прольотів заношу до таблиці 6.4
Таблиця 6.4 – Результати вибору тролейних шинопроводів
Дільниця |
Тип шинопроводу |
Розміри шинопроводу |
|
|
|
1 |
Смуга |
25×4 |
85≥17,4 |
3,78 |
100≥68,87 |
10.3 Перевірка електроустаткування на стійкість до струмів короткого замикання
Для перевірки вибраних захистах апаратів на електродинамічну стійкість, комутаційну спроможність і чутливість до однофазних КЗ, визначаємо струми КЗ в мережі 0,4 кВ в розрахункових точках кола найвіддальнішого електроприймача, для чого складаємо розрахункову схему і схему заміщення , наведені на рис. 10.1.
В схемі заміщення враховані активні і індуктивні опори елементів, перехідні опори контактів враховані шляхом введення у схему заміщення перехідних опорів. Розрахунок виконується методом іменованих одиниць.
Визначимо опір системи за формулою:
(10.17)
де
- надперехідний струм КЗ,
кА
за завданням;
- номінальна напруга на високій стороні,
кВ;
- номінальна напруга на низькій стороні,
кВ.
Хс
= 
= 0,86 мОм
Визначимо опір для кабельної лінії:
(10.18)
(10.19)
де
,
- питомі активний та індуктивний опори
відповідно, Ом/км.
-
довжина кабельної лінії,
м.
Rкл
= 0,447 ·
210 ·
(
)2
= 0,15 мОм
Хкл = 0,086 · 210 · ( )2 = 0,029 мОм
Рисунок 10.1 – Схеми для розрахунку струмів КЗ
А) вихідна схема;
Б) схема заміщення.
Визначимо активний опір трансформатора:
(10.20)
RТ
= 
= 5,5 мОм
Визначимо повний опір трансформатора:
(10.21)
де
- напруга КЗ, %;
- номінальна потужність трансформатора,
кВА.
Для
трансформатора ТМЗ 400/10/0,4
%.
Визначимо реактивний опір трансформатора:
(10.22)
Визначимо опір для кабельної лінії РП-0,4 кВ –СП1. Кабель АВВГ (3х70) + 1х50).
Опір фазної жили складає:
(10.23)
(10.24)
де , - питомі активний та індуктивний опори відповідно, Ом/км.
-
довжина кабельної лінії,
м.
Rкф = 0,208 · 81,5 = 16,95 Ом
Хкф = 0,0596 · 81,5 = 4,86 Ом
За формулами (10.23) та (10.24) знайдемо опори нульової жили кабелю:
R0ф = 0,329 · 81,5 = 26,81 Ом
Х0ф = 0,0602 · 81,5 = 4,91 Ом
Опір петлі фаза – нуль для кабелю АВВГ складає:
(10.25)
(10.26)
Rпф-0 = 16,95 + 26,81 = 43,76 Ом
Хпф-0 = 4,86 + 4,91 = 9,77 Ом
За формулами (10.23) та (10.34) знайдемо опори фазної та нульової жили проводу АПВ:
RПф = 1,95 · 10= 19,5 Ом
ХПф = 0,0675 · 10 = 0,675 Ом
RП0 = 3,12 · 10 = 31,2 Ом
ХП0 = 0,073 · 10 = 0,73 Ом
Опір петлі фаза – нуль проводу АПВ 3(1х2,5)+1х2,5:
RП пф-0 = 19,5 + 31,2 = 50,7 Ом
ХП пф-0 = 0,675 + 0,73 = 1,405 Ом
Знайдемо значення струму трифазного КЗ для точки К1.
Результуючий опір системи для точки К1 складає:
Rрез1 = Rкл + RТ + Rпер1 (10.27)
Хрез1 = Хс + Хкл + ХТ (10.28)
Zрез1
= 
(10.29)
Rрез1 = 0,15 + 5,5 + 15 = 20,65 мОм
Хрез1 = 0,029 + 17,14 + 0,86 = 18,029 мОм
Zрез1
= 
= 27,41 мОм
Трифазний струм КЗ визначимо за формулою:
(10.30)
= 
= 8,43 кА
Ударний струм короткого замикання визначається за формулою:
(10.31)
де Ку – ударний коефіцієнт. Ку = 1,1;
іуК1
= 
·
1,1 ·
8,43 = 13,11 кА
Знайдемо значення струму однофазного КЗ для точки К1.
Результуючий опір системи для точки К1 складає:
(10.32)
(10.33)
(10.34)
де Rт, Хт – значення опору силового трансформатора струму однофазного замикання на корпус, мОм;
= 
+ 2 ·
15 = 31,8 мОм
= 
= 5,71 мОм
= 
= 32,3 мОм
Струм однофазного КЗ визначаємо за формулою:
(10.35)
= 
= 6,81 кА
За отриманими значеннями струмів КЗ проведемо перевірку автоматичного вимикача QF1за наступними умовами:
Іотк ≥ (10.36)
17,5 кА ≥ 8,43 кА
ідин ≥ іу (10.37)
35 кА ≥ 11,3 кА
≥ 1,25 · Іел маг відс (10.38)
6810 А ≥ 4000 А
Знайдемо значення струму трифазного КЗ для точки К2.
Результуючий опір системи для точки К2 складає:
Rрез2 = Rрез1 + Rпер2 + Rкф (10.39)
Хрез2 = Хрез1 + Хкф (10.40)
Zрез2
= 
(10.41)
Rрез2 = 20,65 + 5 + 16,95 = 42,6 мОм
Хрез2 = 18,029 + 4,86 = 22,89 мОм
Zрез2
= 
= 48,4 мОм
Трифазний струм КЗ в точці К2
= 
= 4,77 кА
Ударний струм короткого замикання визначається за формулою (10.20):
іуК2 = · 1,1 · 4,77 = 7,42 кА
Результуючий опір системи для точки К2 складає:
Rпф-0К2 = + Rпф-0 (10.42)
Хпф-0К2 = + Хпф-0 (10.43)
(10.43)
= 
+ 50,7 = 82,5 мОм
= 
= 7,115 мОм
= 
= 82,8 мОм
Струм однофазного КЗ визначаємо за формулою (10.12):
= 
= 2,66 кА
За отриманими значеннями струмів КЗ проведемо перевірку автоматичного вимикача QF2за умовами (10.13) – (10.15):
17,5 кА ≥ 4,77 кА
35 кА ≥ 7,42 кА
2660 А ≥ 2500 А
Знайдемо значення струму трифазного КЗ для точки К3.
Результуючий опір системи для точки К3 складає:
Rрез3 = Rрез2 + Rпер2 + RПф (10.44)
Хрез3 = Хрез2 + ХПф (10.45)
Zрез3
= 
(10.46)
Rрез3 = 42,6 + 5 + 19,5 = 67,1 мОм
Хрез3 = 22,89 + 0,675 = 23,57 мОм
Zрез3
= 
= 71,12 мОм
Трифазний струм КЗ визначимо за формулою (10.7):
= 
= 3,25 кА
Ударний струм короткого замикання визначається за формулою (10.8):
іуК3 = · 1,1 · 3,25 = 5,06 кА
Результуючий опір системи для точки К3 складає:
Rпф-0К3 = + Rпф-0 (10.47)
Хпф-0К3
= 
+ Хпф-0
(10.48)
(10.49)
= 82,5 + 50,7 = 133,2 мОм
= 7,115 + 1,405 = 8,52 мОм
= 
= 133,47 мОм
Струм однофазного КЗ визначаємо за формулою (10.12):
= 
= 1,6 кА
Перевіримо запобіжник ПН2-100 за наступними умовами:
(
10.50)
32 кА ≥ 3,25 кА
(10.51)
35 кА ≥ 5,06 Ка
(10.52)
≥ 1,4