Токи короткого замыкания

разраб

Реферат

Курсовой проект выполнен на страницах и имеет одну схему.

Цель работы – рассчитать параметры реактора.

 

Ключевые слова:

РЕАКТОР;

ТОКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ;

ОБМОТКИ;

ИЗОЛЯЦИЯ;

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ;

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ;

ПРОВОД;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные:

 

Uном = 10кВ

Iном = 600А

Xp = 2.5 %

f = 50Гц

Время протекания тока термической стойкости tт = 1.5с

Материал провода – Медь

Реактор бетонный.

 

1.   Определяем сечение кабеля

S =

= = 273 мм2

 

 

где Jном – экономическая плотность тока, принимает Jном = 2,2

 

Выбираем из таблицы 1 обмотку реактора:

Таблица 1. Параметры обмотки реактор

Iном.р.,А     150   200   300   400   500      600      700      1000      1500

          S, мм2       70     95    120   185  1х210  2х120  2х150   3х135    4х150

                                                                2х120 2х135   3х185  3х150     4х175               

                                                                  2х150

 

Выбираем двойной кабель сечением 2х135 м2

 

2. Проверяем реактор на термическую стойкость

 

tT  =

= = 1.36 с

 

где 11000 – для медной обмотки.

 

 I кз =

= = = 24 000 А = 24 кА

 

J кз =

= = 88.9 А / мм2

 

            По термической стойкости реактор соответствует.

 

3. Определяем индуктивность реактора:

 

L Р =

= = 0,77 мГн

 

4. Определяем размеры реактора  (рис. 1).

 

1. Высота реактора:

 

h = (r – 1) C = (12 - 1) 4,5 = 49,5 см

 

где r – число рядов, r = 8 ÷20 (для практических задач), r = 12.

 

C – расстояние между рядами, С = 4,5 см (для российских реакторов).

 

       

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.Размеры реактора 

 

 

 

4.2. Толщина реактора:

 

b = (k – 1) · α = (6 – 1) · 3,5 = 17,5 см

 

где k – число витков в ряду, k = 5 ÷10 (для практических задач) k = 6.

 

α – расстояние между витками в ряду, α  = 3,5 (для российских реакторов).

 

4.3. Диаметр реактора:

 

По диаграмме на рисунке 2, зная m2 L, k и r определяем средний диаметр

 

D = 0,80 м.

т2   · L = 22 ·0,77 = 3,08

где т – число параллельных ветвей,  m = 2

5.  Проверяем соответствие фактической  индуктивности расчетной:

                                

L = 10.5 · n2 · D ·

· 10-4     мГн

 

L = 10.5 · 362 · 0.8 ·

· 10-4 = 0.74 мГн

 

 

где      n =

= = 36                         p = при 0.3 ≤ ≤ 1

 

6. Проверяем выбранную формулу обмотки на избыток меди.

По кривым на рисунке 2 определяем перерасход меди k м ,

 

где              p = = = 0,219 см                              α = = = 0,619см

 

 

kм = 104%< 105%,считаем, что избытка меди нет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3. Диаграммы для определения расхода меди на реактор

 

7. Определяем потери мощности в одной фазе реактора:

P = I2ном · R · kдоб = 6002 · 0,00745 · 1,12 = 3004,5 Вт = 3,01 кВт.

где R – сопротивление реактора при постоянном токе.

R =

= = 0,00745 Ом

 

ρ75 – удельное сопротивление меди при tо = 75оС

 

Кдоб = 1+ К0 · Кq · Кp

·10-3 = 1 + 32,5 · 1,75 · 1 · · 10-3 =1,12

Ко – по таблице 11,1 [6].

 

       Кq = (1,15 ÷ 1,5) · 10-2 · S = 1,3 · 10-2 · 135 = 1,75

 

       Кp = 1 (для меди)

 

       Кp = 0.37 (для алюминия)

 

8. Определяем потери мощности в арматуре изоляторов:

 

P= N ·Pизол = 12 · 15 = 180 Вт = 0,18 кВт.

 

где N- число изоляторов, равное числу колонн, принимаем равным12,Pизол –

потери на одном изоляторе, в среднем на один изолятор приходится 1,5 Вт.

9. Определяем диэлектрические потери в бетоне, которые составляют 10%            

потерь в обмотке

Pб = 10 · 3004,5/100 = 300,45 Вт = 0,3 кВт

10. Определяем суммарные потери :

ΣP=P + Pизол + Pб = 3,01+ 0,18 + 0,3 = 3,49 кВт

        11.   Определение нагрева обмоток верхнего реактора при вертикальной установки.

Qном = Qо + 100kτ · = 40 + 100 · 0,9 · (600/2 · 424)2 = 84,50С.

где kτ = (0,57 · D1)/(D1 – 2,1N) = (0,57 ·68,5) /(68,5 – 2,1 · 12) = 39/43,3 = 0,9.

D1 = D – b = 86 – 17,5 = 68,5 см,

где Сн - по таблице 11.2 [6], Сн = 426,Qo = 400C.

        12.   Определяем максимальное усилие притяжения, действующее на изоляторы верхней фазы. Обмотка средней фазы «вывернута». Для упрощения расчета третью фазу не учитываем.

Pпр = ·(Iуд · W)2· ψ =  (51 · 36)2 · 0,105 = 265758 H

Iуд = 1,8 · √2 · Iкз = 1,8 · √2 · 20 = 51 кА,

 

где ψ определяется по рис.11.19(а) (6), ψ = 0,105 H/кА

 

= 1,02/0,8 = 1,275

 

H =1,02 м

H = a + l3

Выбирать тип реактора из [7]. Зная Iном и D выбираем реактор типа

РБ10 – 630 – 0,40 УЗ, у которого Dиз = 865 мм.

   13.  Определяем максимальное усилие отталкивания, действующее на изоляторы

P ОТ = · (Iуд · W)2 · ψ = · (51 · 36)2 · 0,105 = 88486 H

14.  Определяем вес реактора. Зная массу реактора по справочнику [7]

Для РБ10 – 630 – 0,40 УЗ определяем:

т = 1160 кг.

G = т · g = 1160 · 9,8 = 11368 H

g = 9,8 м/c2

   15. Определяем усилия на изолятор верхнего реактора.

Pp = - = - = 7373,83 – 947,33 = 6426,5 H

Pсж = + = + = 23068,83

         Зная  PP    выбираем опорные изоляторы ИО – 10 – 7,50 УЗ имеющих

минимальную разрешающую силу на изгиб Pиз = 7500 Н [7]. Выполняем проверку изоляторов:

Pp = 6426,5 H < Pиз = 7500 Н

        По разрешающему  воздействию изоляторы проходят.

 

 

 

 

Определение характеристик изоляции трансформаторов

 

Дано:

Данные монтажного протокола                          Данные заводского протокола

tном = 17оС                                                              t ЗАВ = 22,30 С

tgδ НОМ = 1,39%                                      tgδ ЗАВ = 1,15%

 

1) Определяем разницу температур

∆toC = t ЗАВ – t НОМ = 22,30 – 170 = 5,30

2)  Определяем коэффициент перерасчета  К1 = 1,09 по таблице (справочник).

3)  Определяем tgδ НОМ приведенное к t    

               tgδ НОМ · К1 = 1.39 · 1,09 = 1,5%

4) Определяем долю tgδ НОМ от паспортных данных

= = 130%

 

 

-в сушке не нуждается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дано:

 

Данные монтажного протокола              Данные заводского протокола

R НОМ = 150 МОм                                           R24 ЗАВ = 185МОм

t НОМ = 22,30                                                    t ЗАВ = 240

 

1)   Определяем разницу температур

     ∆toC = t ЗАВ – t НОМ = 240 – 22,30 = 1,70

2)     К2 перерасчета К2 = 1,13 по таблице (справочник).

3)     R ПРИВ = 150/1,13 = 133 МОм

4)    R приведен с паспортной температурой 240С

5)    Определяем долю сопротивления от паспортной

       = = 88,5%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

 

   1.  Нестеренко В. М.   Технология электромонтажных работ [Текст] :

учебное пособие для нач. проф. образования [Гриф Минобразования РФ] / В. М

Нестеренко А. М. Мысьянов. – 4 – е изд.,стер. – М.: Академия, 2007. – 590 с.

   2 .   Сибикин Ю. Д.      Техническое обслуживание, ремонт  электрооборудова-

ния  и сетей промышленных предприятий [Текст] : учебник для начального проф. образования [Гриф ЭС]. В 2 кн. / Ю. Д. Сибикин. – 3-е изд.,перераб. и

доп. – М. : Академия , 2007. – 208 с.

   3.   Сибикин Ю. Д.      Техническое обслуживание, ремонт электрооборудова-

ния  и сетей промышленных предприятий. М.: Академия, 2010. 250с.

   4.   Сибикин Ю.Д.        Монтаж,  эксплуатация и ремонт  электрооборудования промышленных  предприятий и установок  : учеб. пособие для нач. проф.

образования [Гриф Минобразования РФ] / Ю. Д. Сибикин , М. Ю. Сибикин.-

М.,: Высшая школа , 2003.- 462 с.

    5.  Соколов Б. А.   Монтаж электрических установок [Текст] / Б. А. Соколов,

Н. Б. Соколова. – 3 –е изд. Перераб. и доп. – М . : Энергоатомиздат,1991. – 592с.

    6.   Чунихин А.  А.  Электрические аппараты: Общий курс [Текст] : учебник

для вузов  / А. А. Чунихин. – 3-е изд., перераб. и доп. – М . : Энергоатомиздат,

1988. – 720 с.

     7.   Неклепаев. Б.Н. Электрическая часть электростанций  и подстанций:

Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования : Учеб. пособие для вузов  [Гриф Госкомитета СССР…]  /  Б. Н.  Неклепаев.  И.  П.

Крючков. – 4- е изд.,перераб. и доп. – М. : Энергоатомиздат. 1989. – 608с.