3 Выбор мощности высоковольтных синхронных двигателей компрессоров по заданной производительности

По заданию, на шинах РУ 6 кВ установлены высоковольтные синхронные двигатели, привода компрессоров. На рисунке 3.1 приведена схема присоединения высоковольтных синхронных двигателей (СД).

Рисунок 3.1 Схема присоединения СД к РУ 6 кВ

СД1 и СД2 рабочие двигатели, СД3 резервный двигатель. Для компрессора мощность (Р_СД, кВт)

, (3.1)

где – коэффициент, учитывающий 2 рабочих двигателя;

k_зап – коэффициент запаса, k_зап =1,1...1,4, с. 156 /13/, k_зап =1,15;

Q – производительность компрессора, м³/мин, с. 7;

B – работа на сжатие, Дж/м³;

Примечание - Работа на сжатие (В) – это работа, затрачиваемая на сжатие 1м³ воздуха до заданных рабочих давлений (р), для р=910⁵ Па с.7, по таблице на с.156 /9/ определяем В=263000 Дж/м³.

η_Н – коэффициент полезного действия (КПД) компрессора, для компрессоров η_Н = 0,6…0,8, с. 156 /13/, η_н = 0,7, с.156/13/.;

1000, 60 – коэффициенты пересчета;

η_п – КПД передачи, при непосредственном соединении компрессора с двигателем η_п = 0,9, с.156/13/.

кВт.

По справочнику с. 210 /8/ выбираем двигатели серии СДН 14-44-12УЗ, со следующими данными:

- номинальная мощность СД Р_ном,СД = 500 кВт;

- номинальное напряжение СД U_ном,СД = 6 кB;

- частота вращения ротора СД n_СД = 500 об/мин;

- коэффициент полезного действия СД η_ном,СД = 93,2%;

- коэффициент мощности СД cosφ_ном,СД = 0,9.

Определим коэффициент загрузки (k_з) синхронного двигателя по формуле:

; (3.2)

,

т.к. 0,7< k_з <1, то выбранный электродвигатель подходит.

4 Расчет электрических нагрузок в сети напряжением до 1 кВ и выше

1кВ

4.1 Метод расчета

Значение электрических нагрузок необходимо для выбора и проверки проводников и трансформаторов по пропускной способности и экономической плотности тока, а также для расчета потерь и отклонений напряжений, колебания напряжения, выбора защиты, и компенсирующих устройств.

Электрическая нагрузка рассчитывается методом упорядоченных диаграмм, который изложен в /6/. Электроприемники (ЭП) имеют либо постоянный график нагрузки (группа Б), либо переменный график нагрузки (группа А). Отнесение данного ЭП к группе А или группе Б производится по его коэффициенту использования (К_иi):

К_иi < 0,75 – группа А;

К_иi > 0,75 – группа Б.

С учетом групп А и Б определяется расчетная активная (Р_р) и расчетная реактивная (Q_p) мощности через соответствующие средние активные (Р_с) и реактивные (Q_c) мощности.

Далее определяется эффективное число ЭП (п_э) по формуле 2.29 /6/

, (4.1)

где m – количество групп ЭП;

n_i – количество ЭП в i-ой группе;

P_{ном i} – номинальная активная мощность i-го ЭП, при i = 1...m.

Коэффициент максимума (К_м) определяется по таблице 2.6 /6/ в зависимости от К_и и n_э. Коэффициент максимума по реактивной мощности (К_м') определяется по /6/ в зависимости от n_э. Если n_э >10, то К_м' = 1, если n_э<10, то К_м' = 1,1.

После определения расчетной мощности группы она сравнивается с суммарной номинальной мощностью трех наиболее мощных ЭП группы (Р_{3 max}). Если она окажется меньше, то за расчетную мощность принимается Р_{3 max.}