Расчет несимметрии токов и напряжений
В электрических сетях несимметрия может быть продольной и поперечной. Продольная несимметрия обуславливается неравенством сопротивлений в трехфазной системе (когда воздушная линия прокладывается не по треугольнику, а в одной плоскости). На промышленных предприятиях в основном возникает поперечная несимметрия. Поперечная несимметрия вызывается несимметрией нагрузки (на две фазы, на фазу и нуль, по схеме открытого треугольника). Нарушается симметрия токов, появляются обратная и нулевая последовательности, прохождение которых по сетям приводит к появлению несимметрии напряжения на шинах источника питания. Наличие несимметрии приводит к тому, что в асинхронных двигателях возникает обратный момент, они перегреваются и уменьшается коэффициент мощности. Для расчета коэффициентов несимметрии (обычно на промышленном предприятии определяющей является обратная последовательность) обратной последовательности составляется расчётная схема. В расчетной схеме должны быть указаны расчётные трехфазные и однофазные нагрузки. Расчетную схему составим для источника несимметрии – машин дуговой сварки. Несимметрия появляется вследствие несимметричной нагрузки (на парах фаз АВ и ВС – по две машины, на паре фаз СА – одна машина). Расчетная схема показана на рисунке 13.5 Рисунок 13.5 - Расчетная схема В схеме замещения источник несимметрии показывается источником напряжения, а все ветви проводимостью обратной последовательности. Схема замещения приведена на рисунке 13.6
Рисунок 13.6 -Схема замещения обратной последовательности где: Y2нS – результирующая проводимость нагрузки обратной последовательности; Y2c – проводимость системы, обратной последовательности. Несимметрия характеризуется коэффициентом несимметрии: (13.4.1) где U2 – напряжение обратной последовательности, В; Uн – номинальное напряжение источника несимметрии, В. Согласно ГОСТ 13109-97 в электрической сети до 1000 В допустимое значение К2u = 2 %. Для кабельных линий, и трансформаторов: (Z1 – сопротивление прямой последовательности, Z2 – сопротивление обратной последовательности). Определим сопротивление высоковольтной кабельной линии 10 кВ обратной последовательности: (13.4.2) где Rкл10 и Xкл10 - активное и индуктивное сопротивление кабельной линии 10 кВ, , по формулам (11.2), (11.3). Определим сопротивление трансформатора обратной последовательности: (13.4.3) где Rт и Xт - активное и индуктивное сопротивление трансформатора, , по формулам (11.4), (11.6). Определим сопротивление низкой сети обратной последовательности: Определяем активное и индуктивное сопротивление магистрального шинопровода КТА2500, l = 12 м: , . где: R0шма - удельное активное сопротивление магистрального шинопровода, мОм/м; Х0шма - удельное реактивное сопротивление магистрального шинопровода, мОм/м; Lшма - длина магистрального шинопровода, м. Определяем активное и индуктивное сопротивление кабельной линии 0,4 кВ, выполненной кабелем 2хАВВГ (4х50), l = 30 м: , . где: R0кл0,4 - удельное активное сопротивление кабельной линии 0,4 кВ, мОм/м; Х0кл0,4 - удельное реактивное сопротивление кабельной линии 0,4 кВ, мОм/м; Lкл0,4 - длина кабельной линии 0,4 кВ, м. Тогда сопротивления низкой сети: , . (13.4.4) где Rнс и Xнс - активное и индуктивное сопротивление низкой сети, Определим результирующее сопротивление нагрузки, обратной последовательности: (13.4.5) Определяем результирующую проводимость нагрузки обратной последовательности: (13.4.6) Определяем проводимость системы обратной последовательности: (13.4.7) где Z2c = Zc = j×xc = j×0,52 мОм – сопротивление системы обратной последовательности. Определим результирующую проводимость обратной последовательности: (13.4.8) Определим результирующее сопротивление обратной последовательности: (13.4.9) Определим модуль результирующего сопротивления: Определим ток обратной последовательности: (13.4.10) где: =49280 ВА – эффективная однофазная мощность машины дуговой сварки по формуле (5.2); Uн = 380 В – номинальное напряжение машины дуговой сварки. Определим напряжение обратной последовательности: (13.4.11) Тогда коэффициент обратной последовательности будет равен: Полученный коэффициент несимметрии удовлетворяет требованиям ГОСТа. Установки специальных устройств по уменьшению несимметрии не требуется.
14 Расчёт заземляющего устройства Для установок, имеющих напряжение до 1000 В и выше, получаются два значения нормативных сопротивлений заземляющего устройства: Rзу = 4 Ом – для стороны до 1000 В; – для стороны выше 1000 В. За расчётное значение должно быть принято меньшее из этих двух значений, как обеспечивающее безопасность. Определяем сопротивление заземляющего устройства: , (14.1) где Iз = 7 А - емкостной ток замыкания на землю сети выше 1000В, (по заданию). . Таким образом, определяющим для расчёта является требование: Rзу = 4 Ом. Определяется расчетное удельное сопротивление земли: Ом · м, где Кс=1,1-1,35 – коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта; r – удельное сопротивление грунта, измеренное при нормальной влажности; (r=160 Ом×м – из задания). Заземляющее устройство выполняем в виде контура (прямоугольника) из горизонтальных и вертикальных заземлителей. В качестве вертикальных электродов используем арматурный пруток диаметром 12 мм и длиной l=5 м. Верхний конец электрода находится ниже уровня земли на 0,7 м. Сопротивление одного вертикального электрода: Ом. Определяем ориентировочное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования вертикальных электродов Ки.в=0,5 , Предварительно принимаем n = 22. Горизонтальные электроды выполняем из полосовой стали 40´4 мм. Общая длина полосы, при отношении расстояния между заземлителями к их длине, равным 1, l = 110 м. Определяется сопротивление полосы, соединяющей вертикальные электроды: ; где – сопротивление горизонтальной полосы: ; Ки.г – коэффициент использования горизонтальных электродов (Ки.г=0,3-0,4). Определяется необходимое сопротивление вертикальных электродов с учетом горизонтальной полосы: . Определяется уточненное число вертикальных электродов . Окончательно приминаем в контуре 12 вертикальных заземлителя. План заземления подстанции показан на рисунке 14.1. Рисунок 14.1 – План заземления подстанции
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (3116)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |