Схеми електропостачання та їх ефективність - нелінійно залежать від швидкості. При вентиляторному навнатаженні ці втарти при �...

Дипломна робота - Схеми електропостачання та їх ефективність

нелінійно залежать від швидкості. При вентиляторному навнатаженні ці втарти при деякій швидкості досягають максимальної величини. Дійсно, потужність, яку розвиває магнітне поле статора

Р1 = М ? щ0, (7.7)

де щ0 - синхронна швидкість двигуна.

Потужність на валу двигуна

Р2 = М ? щ. (7.8)

Розв»язуючи рівняння (6.7) і (6.8), отримаємо

Р1 = Р2 ? щ0 /щ . (7.9)

При вентиляторнрому навантаженні потужність , яку необхідно передати механізму

Р2 = Р2ном ? (щ /щном )3 (7.10)

де – номінальна потужність;

- номінальна кутова швидкість.

Втрати в колі ротора двигуна при регулюванні швидкості рівні

ДР = Р1 - Р2 = Р2ном ? (щ /щном )3 щ0 /щ - Р2ном ? (щ /щном )2

= Р2ном • (1/щном )3 (щ0 щ2 - щ3) (7.11)

Продиференціювавши за швидкістю вираз (6.11) і прирівнявши похідну до нуля, визначимо швидкість двигуна, при якій втрати будуть максимальними

d (ДР)/dщ = Р2ном ? щ /щном 3(2щ0 – 3 щ) = 0;

щ = 2/3щ0 .

Величина максимальних втрат при цьому

ДР = Р2ном • (1/щном )3 (щ0 (2/3щ0)2 - (2/3щ0)3 ) = 4/27 Р2ном ? щ03 /щном 3. (7.12)

При малій величині номінального ковзання асинхроного двигуна можна прийняти щном = щ0. Тоді максимум втрат енергії в колі ротора при регулюванні швидкості становить ДР = 16 % від номінальної потужності на валу при швидкості щ = 67 % від синхронної.

Про економічність регулювання проодуктивності за допомогою засувки можна судити за величиною втрат. Знаходимо потужність, яку розвиває обертове поле статора

Р1 = 24300 • 350 /320 = 26475 Вт = 26 кВт.

Потужність, яку необхідно надати механізму

Р2 = 26475 • 300 /320 = 25245 Вт = 25 кВт.

Втрати в роторному колі при регулюванні швидкості, без врахування втрат в статорі

ДР = Р1 - Р2 = 26475 – 25245 = 1,025 кВт.

Величина максимальних втрат

ДР = 4/27 • 26475 • 3203 /350 3= 2,7 кВт.

7.2 Розробка схеми захисту АД

Схема захисту асинхронного двигуна

Опис схеми:

1Т-4Т - реле струму РТ-40;

5Т - реле струму РТЗ - 50;

6В - реле часу ЭВ - 144;

7В-реле часу ВЛ-34;

8П-10П- реле проміжне РП-23;

11У - 13У - реле вказівне РУ - 21/ 0,025;

14У - реле вказівне РУ — 21;

15R-резистор 4700 Ом, типу ПЭВ - 50;

На рисунку 2 приведена схема електричного двигуна, виконана у відповідності з уніфіцірованими схемами вторинних кіл КРП — 6 кВ. Струмова відсічка без витримки часу і дією на відключення електродвигуна виконана у двох фазах-реле 1ТІ2Т. На відміну від інших двигунів які були під дією перевантаження, захист від перевантаження на двигуні виконується двохступінчасто по струму спрацювання і часу дії. Перша ступінь здійснює з допомогою реле струму ЗТ і реле часу 6В і діє з витримкою часу на відключення, після відключення ПСУ перевантаження не усунулось, тоді спрацьовує 2 - га ступінь захисту, виконана з допомогою реле струму 4Т і реле часу 7В, і відключає двигун від мережі.

Струмовий захист нульової послідовності виконана із виконанням реле струму 5Т приєднаного до ТЗЛМ.

Передбачено відключення ПСУ від першої ступені захисту мінімальної напруги з допомогою проміжного реле 9П, до шинок 1 ШМН, а також відключення від другої ступені цього захисту через реле 10П електродвигуна, маючи на увазі неможливість його сомозапуску при понижені напруги.

7.3 Розрахунок мережі в нормальному і аварійному режимах

Розрахунок рівнів напруги проводиться за допомогою ЕОМ. Програма здійснює розрахунок 2-х режимів мережі:

режим максимальних навантажень;

аварійний режим.

Для виконання програми вихідними даними є

напруга джерела живлення;

потужність навантаження підстанції;

параметри кабельних ліній і паспортні дані трансформатора.

Згідно алгоритму програми розрахунок проводиться за наступними формулами

- опори трансформатора

ДРн? Uн Uк%? Uн2

Rтр = ––––––– ; Хтр = ––––––––––

S2н 100?Sн

- втрати в опорах обмоток трансформатора

Р2+Q2

ДSн = ––––––– (Rтр+гХтр),

n?Uн2

де n– число трансформаторних підстанцій;

Р,Q – навантаження на стороні НН трансформатора.

- втрати потужності холостого ходу трансформатора

Iхх% ? Sн

ДSхх = n (ДPx + j –––––––– );

100

- реактивної потужності

Ixx%

ДQxx = –––––– ?Sn;

100

- повна потужність підстанції

Sp = Sт+ n (ДPxx+jДQxx).

Вихідні дані.

Напруга в центрі живлення: 6,3 кВ

Матриця з’єднань – 0,1

Потужності навантажень підстанцій

Номер п/ст | Потужність навантаження | Відбір потужності з шин ВН

ШиниВН | ШиниСН | Шини НН

1 | 0,721 | 0,456 | 0,00 | 0,00

Опори та провідності ліній

1 | АСБГ-2 | 0,1290 | 0,0710 | 1,8500Е-04 | 0,150 | 2

Параметри трансформаторів

Номер п/ст | Номінальні напруги обмоток, кВ | Бажані напруги, кВ | Положення відгалуження обмоток

ВН | СН | НН | СН | НН | ВН | СН

1 | 6,0 | 0,4 | 0,4

Номер п/ст | К-сть тр-рів | Величина ступені регулювання,% | Число ступенів

ВН | СН | ВН | СН

1 | 2 | 2,50 | 2

В-С | В-Н | С-Н