Через точку «а» и «в» заданных режимов и находим режим «с»

Q с₁=362          Q с₂=466      H с₁=1800             H с₂=3450

Прямая «а» и «в» пересекает кривую которая указывает на величину угла установки лопаток Q к=30°, т, е. угол при котором начинается эксплуатация вентилятора.

R с₁= H с₁/ Q с₁²=1800/362²= 0, 0137                          (2.3)

R с₂= H с₂/ Q с₂²=3450/466²= 0, 0159                          (2.4)

H с₁=0, 0137358 Q₁²:                                         (2.5)

H с₂=0, 015887 2Q₂²:                                         (2.6)

Таблица2 Режимы регулирования

 

Показатели	0.25Q	0.5Q	0.75Q	Q	1.25Q	1.5Q
Qc1	90.5	181	271.5	362	452.5	543
Hc1	112.5	450	1012.5	1800	2812.5	4050
Qc2	116.5	233	349.5	466	582.5	699
Hc2	215.62	862.5	1940.63	3450	5390.63	7762.5

Построенная характеристика позволяет установить ступени регулирования рабочих режимов установки, на первой ступени угол установки лопаток равен 30°, при этом обеспечивается режим Q

Реверсирование вентиляционной сети

 

Реверсирование вентиляционной струи обеспечивается изменением направления движения ротора вентилятора с одновременным поворотом лопаток промежуточного спрямляющего аппарата. При этом производительность вентилятора в режимах при H=292.16  м³/с,  m=264  м³/с,  260.5    м³/с, состовляет соответственно 87%, 75% и 74%  от заданной производительности Q =352м³/с

Расчет необходимой мощности электродвигателя                     и определение расхода электроэнергии.

 

Мощность двигателя вентиляторной установки N, кВт определяется по формуле:

N = Q*H / 100*n;                                               (2.7)

Где: Q- подача турбомашины, м³/сек

    Н-давление турбомашины, Па

    n- к.п.д. турбомашины

На первой ступени регулирования требуемая мощность двигателя равна 830кВт

На первой ступени работы установки применяем двигатель:

СДН-17-41-16, с мощностью 1000кВт и скоростью 375 об/мин, к.п.д.=0, 94, cos =0, 9, U=6000 В.

Запас мощности равен:

R_Д = N_дв / N_min = 1000 / 830 = 1, 20482                   (2.8)

Где: N _дв - Мощность двигателя

      N_min- Минимальная требуемая мощность

На второй ступени регулирования требуемая мощность двигателя равна 1577кВт. Для второй ступени принимаем двигатель мощностью 2000 кВт.

Запас мощности равен:

R_Д=N_дв / N_min=2000 / 1577=1, 26823

Где: N _дв - Мощность двигателя

  N_min- Минимальная требуемая мощность

Запас мощности принятого двигателя к расчетной мощности должен быть не менее 10-12%.

 

Годовой расход электроэнергии W_г, кВт_*час. определяется по формуле:

 

W_г=(Q_ср*Н_ср  / N_д*n_ср*n_н*n_д*n_с*n_р)n_час*n_дн,                            (2.9)

 

Где: Qср =Qшах+Qmin/2 –среднее значение производительности.

      Hc=Hmax+Hmin/2 –среднее значение давления.

      n_ср -средний к.п.д. вентиляторной установки.

      n_п –к.п.д. передачи от двигателя к вентилятору (0, 9…0, 95).

      n_д –к.п.д. двигателя (0, 85…0, 95).

      n_с - к.п.д. электрической сети (0, 95).

      n_час –число рабочих часов вентилятора в сутки (24).

      n_дн –числоо рабочих дней в году (365).

      

На первой ступени регулиования годовой расход электроэнергии равен:

 

W_Г = 1079221, 63 кВт_*час

 

На второй ступени регулиования годовой расход электроэнергии равен:

 

W_Г = 2558443, 26 кВт_*час

 

Дистанционное управление и контроль вентиляторной установки осуществляется с помощью аппаратуры УКАВ.

Расчет и выбор кабельной сети высокого напряжения.

 

Сечение кабеля высокого напряжения определяется исходя из тока нагрузки электродвигателя. Расчет производится по допустимому нагреву, экономической плотности тока, термической устойчивости к токам к.з. и допустимым потерям напряжения.

 

Для расчета сечения жилы кабеля по допустимому нагреву рабочим током необходимо определить ток в кабеле J_к, А:

J_к = N_дв / 1, 732 _* U_н ;                                        (2.10)

N_дв -номинальная мощность двигателя, кВт

U_н -напряжение сети, В

 

J_к = 2000 / 1, 732 _* 6 = 192, 45 А.

Минимальное сечение жилы кабеля по допустимому нагреву принимаемое к прокладке 50 мм². Кабель прокладывается по воздуху.

 

Экономическое сечение жилы кабеля по допустимому нагреву рабочим током S_эк, мм²

 

S_эк=J_к / J_эк ,                                               (2.11)

 

J_к -номинальный ток.

J_эк –экономически выгодная плотность тока, (2, 5 А).

 

S_э к = 192 / 2, 5 = 76, 8мм²

 

Принимаем кабель сечением 95мм².

 

Минимальное сечение жилы кабеля по термической устойчивости к току короткого замыкания:  S_min, мм²

 

S_min=J_*t_ф^1/2/C,                                                   (2.12)

 

С –коэффициент, учитывающий конечную температуру нагрева жил и напряжения кабеля.

Для кабеля с медными жилами и бумажной пропитанной изоляцией напряжением 10 кв. С=145,

Для кабеля с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией

С=122;

 

t_ф = t_рм = t_вм ; - фиктивное время тока короткого замыкания,

которое для шахтных кабельных сетей можно принимать равным реальному времени срабатывания максимального реле (t_рм) и высоковольтного выключателя (t_вм);

 

t = 0.05 + 0.1 = 0.15 с;

J_ф – действующее значение установившегося тока короткого замыкания А определяется по фактической мощности тока короткого замыкания на жилах ЦПП;

 

Jф=S_кз * ЦПП / 3^1/2 U =100000/3^1/2*6=9622, 5                 (2.13)

 

Где: S_кзЦПП = 100000 КВА.- мощность тока короткого замыкания на жилах ЦПП. 

 

S_мин =9622.5*0.25^1/2/186 = 29.16 мм².

 

Принимаем кабель сечением жилы 50 мм²,

 

Сечение жилы кабеля с учетом допустимых потерь напряжения;

 

S_доп = 3^1/2 * J_к * L₂ * соsV / Y * U_доп;                         (2.14)

 

Где: L₂ - длинна кабеля от ЦПП до двигателя вентилятора;

Y =50 м/ом мм – удельная проводимость жилы бронированного кабеля.

U_доп – допустимая потеря напряжения в высоковольтном кабеле от ЦПП до двигателя;

Условно принимаем 2.5% от U_ном;

 

U_доп = U_ном* 25 / 100 = 150 В.                     (2.15)

 

Отсюда:

 

S_доп = 3^1/2*120*800*0.9 /50*150 = 20 мм²;

 

Из четырех значений сечений принимаем наибольшее –50 мм².

Окончательно принимаем кабель СБН 3 * 95.

 

Расчет и выбор КРУ.

 

 

Выбор высоковольтного КРУ производится по номинальному рабочему току и напряжению по отключающей способности;

По электродинамической и термической устойчивости к токам КЗ;

Кроме того расчитывается и проверяется уставка минимального реле.

Номинальное напряжение сети известно 6 кв;

Номинальный рабочий ток высоковольтного КРУ I_ном, А

 

I_ном=Р_дв / 3^1/2*U_c = 192.45;                                     (2.16)

 

Где: Р_дв - Мощность двигателя, кВт

      U_c - Напряжение сети, В

 

Принимаем высоковольтное КРУ типа КСО-285 на номинальные токи отключения 10 кА.

Расчетный ток отключения при коротком замыкании равен действующему значению установившегося тока КЗ J_Ф и определяется по мощности КЗ на жилах ЦПП J_¥  = 9.62 кА.

 

Электродинамическая устойчивость высоковольтного КРУ

 

Электродинамическая устойчивость высоковольтного КРУ проверяется по i_у- ударному и эффективному ( полному ) J_ф току короткого замыкания, А

 

I_у =К_у * 2^1/2*J_¥ ;                                          (2.17)

 

К_у=1.3 – ударный коэффициент

 

I_у =1.3*2^1/2 *9.62 =17.69 кА.

 

Эффективное значение тока КЗ, кА

 

J_ф =1.09 *9.62 =10.49,                                 (2.18)

 

Расчет термической устойчивости

 

Расчет термической устойчивости сводится к определению соответствующего тока термической устойчивости.

 

J_T=J_Ф*(t_ф / t)^1/2=9.62*(0.25*0.15)^1/2=12.4 кА.                            (2.19)

 

t_ф= 0.15 с.

 

Параметры принятого аппарата должны быть не менее расчетных.

 

Сравнение расчетных величин с параметрами принятого аппарата.

 

Таблица 3 Сравнение расчетных величин

 

Расчетные величины	Параметры КСО-285
Uс= 6кВ	Uн= 6кВ
Iнр=192.45 А	Iнр=400 А
Iф=9.62кА	Iф=20кА
Iу=17.69кА	Iмах=51кА
Iэф=10.49кА	Iфмах=31кА
It =12.4кА	It мах=20кА

 

Ток уставки максимального реле высоковольтного комплексного распределительного устройства определяется:

 

I_у ³  (1.2 – 1.4) I_п / К_т , А                                        (2.20)

 

Где 1.2 – 1.4 – коффициент, предотвращающий ложное срабатывание максимального реле.

Кт=80 коэффициэнт трансформации трансформаторов тока.

I_пн = 1152А – номинальный пусковой ток двигателя;

 

I_у=(1, 2-1.4)*1152/80=(17, 28 – 20, 16)

 

Выбираем уставку 20 А (Уставка выбрана из таблиц паспорта ячейки КСО-285)

I _кз. На вводе в КРУ, кА

I _кз. = S _к /1, 73_* 6=9, 622                                     (2.21)

Определяем сопротивление магистрали до шин ЦПП

 

r_м=U_н/1, 73_*I_кз=6/1, 73_*9, 622=0, 36 Ом.                      (2, 22)

 

Растояние от ячейки до двигателя вентилятора 350 м, пркладываем кабель СБН 3х95.

Определяем активное сопротивление кабеля:

 

r_к=R_0*L₁=0.91_*0.35=0.06685 Ом                                (2.23)

 

Оределяем индуктивное сопротивление:

 

X_k=X_0*L₁=0, 078_*0, 35=0, 0273                                     (2.24)

 

Определяем полное сопротивление:

 

J_k=(r²_k+X_k)^0.5=(0.06685²+0.0273²)^0.5=0.07220 Ом          (2.25)

 

Определяем установившейся ток КЗ на шинах ЦПП

 

I¥ =6000/1, 73_*0, 0766=45223, 26 А                             (2.26)

 

Проверяем выбранную уставку

 

I_кз/I_у³ 1, 5:                                                          (2.27)

                                 

                             9622/1600=6

Что удовлетворяет нашим условиям

 

Выбор разъединителя

 

 

Выбор разъединителя производится по номинальному току и напряжению. Исходя из выше указанных условий выбираем разъединитель типа: РВЗ-6/400 с внутренней вставкой

 

 

Выбор трансформатора для вспомогательного оборудования

 

 

Расчет ведется по коэффициенту спроса, для этого составляется таблица в которую вносятся данные вспомогательного оборудования.

 

Таблица№4 Вспомогательное оборудование

 

Наименование потребителей	Кол.	Тип двигателя	Р двиг. кВт.	å Р двиг. кВт.	Jн, А	Uн, В	cosj
1. Лебедка	3	ВАО 42-2	7, 5	22, 5	7	380	0, 86
2.Нагреватель аппарат	2	ВАО 32-4	3, 0	6, 0	6	380	0, 86
3.Спрямляющий аппарат	2	ВАО 32-4	3, 0	6, 0	6	380	0, 86
4.Тормоз эл. Магнитный	2	ВАО 32-4	3, 0	6, 0	6	380	0, 86
5. Вентилятор обдува	10	ВАО 12-2	1, 0	10, 0	6	380	0, 86

Продолжение таблицы 4

 

Наименование потребителей	Кол.	Тип двигателя	Р двиг. кВт.	å Р двиг. кВт.	Jн, А	Uн, В	cosj
6.Маслонасос	4	ВАО 22-6	1, 1	4, 4	4, 5	380	0, 86
7. Масло-нагреватель	2	ВАО 22-6	1, 1	2, 2	4, 5	380	0, 86

 

Расчетная мощность трансформатора находится по формуле:

 

S_{раст.тр.}=å Р_уст.*К_с /соsj_срв_з =57.1*0.5/0.7=40.8кВА.      (2.27)

 

Где: _. å Р_уст – установленная мощность потребителя.

      К_с =0.5-коэффициэнт спроса.

      соsj_срв_вз-средневзвешенный коэффициэнт мощности.

 

Выбираем трансформатор мощностью 50 квт типа ТМ-50/6

Техническая характеристика трансформатора.

 

Таблица 5 Технические данные трансформатора

 

Тип	Мощность, Ква	Номин. напряж.		Потери Вт		Uкз%	Х.х от Н. в %
ТМ-5016	50	Вн	Нн	Х.х.при	К.з.при	5.5	7
		6.3	0.525	Мн 350	Нн=1325

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: