Расчет зануления

Расчет сводится к проверке условия обеспечения отключающей способности зануления: J­_кз­ > 3J­­^н_пл.вст > 1, 25J^н_авт

Исходные данные:

1.Трансформатор питающей подстанции мощностью 1000КВА, соединения-" треугольник-звезда".

2.Кабель от подстанции до вводов цеха: 4-х жильный, L=100м, сечения 3 Χ 50+1Χ 35, AL.

От щитка до двигателя L=30м, 3 Χ 10+1Χ 6, AL.

3.Номинальная мощность двигателя-7, 5кВт;

=87, 5%; = 0, 88; J^пуск /J^ном = 7, 5.

Рисунок 4.5 – Схема замещения

Расчет J­_кз производится по формуле: J­_кз= U_ф/(Z_т/3+Z_п) (4.6)

где U_ф – фазное напряжение, В; Z_т – сопротивление трансформатора, Ом; Z_п – сопротивление петли «фаза-нуль», которое определяется по зависимости

, (4.7)

Где R_н; R_ф – активное сопротивление нулевого и фазного проводников, Ом; X_ф; X_о – внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников соответственно, Ом; Х_и – внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом.

Значение Z_т зависит от мощности трансформатора, напряжения, схемы соединения его обмоток и конструктивного исполнения трансформатора.

В данном случае Z_т = 0, 081 Ом.

1. Зная мощность Р электродвигателя рассчитываем номинальный ток электродвигателя _.

кВт, (4.8)

А, (4.9)

где Р – номинальная мощность двигателя, кВт; U_н – номинальное напряжение, В; = 0, 9 – коэффициент мощности, показывающий, какая часть тока используется на получение активной мощности и какая на намагничивание;

2. Для расчета активных сопротивлений R_н и R_ф необходимо предварительно выбрать сечение, длину и материал нулевого и фазного проводников. Сопротивление проводников из цветных металлов определяется по формуле:

R = ρ ∙ ℓ / S Ом, (4.10)

где ρ – удельное сопротивление проводника (для меди ρ = 0, 018; для алюминия ρ = 0, 028 Ом∙ мм²/м); ℓ - длина проводника, м; S – сечение, мм².

R_ф1 = 0, 028 ∙ 100/50=0, 056Ом

R_ф2 = 0, 028 ∙ 30/10=0, 084Ом

R_ф∑ = 0, 056+0, 084=0, 14 Ом

R_н1 = 0, 028∙ 100/35=0, 08 Ом

R_н2 = 0, 028∙ 30/6=0, 14 Ом

R_н∑ = 0, 08+0, 14=0, 22 Ом

3. Для медных и алюминиевых проводников внутреннее индуктивное сопротивление фазного и нулевого проводников X_ф и X_о невелико и составляет 0, 0156 Ом/км, т.е. X_ф = 0, 0156∙ 0, 13 = 0, 0020 Ом; X_о = 0, 0156∙ 0, 13 = 0, 0020 Ом. Величину внешнего индуктивного сопротивления петли «фаза-нуль» в практических расчетах принимают равной 0, 6 Ом/км.

4. Основные технические характеристики электродвигателя 4А112М2У3: N = 7, 5кВт; =87, 5%;

= 0, 88; J^пуск /J^ном = 7, 5 А

5. Зная вычисляем пусковой ток электродвигателя.

Определяем номинальный ток плавкой вставки

где α – коэффициент режима работы (α = 1, 6…2, 5); для двигателей с частыми включениями (например, для кранов) α = 1, 6…1, 8; для двигателей, приводящих в действие механизмы с редкими пусками (транспортеры, вентиляторы и т. д.), α = 2…2, 5. В нашем случае принимаем α =2, 5.

6. Определяем ожидаемое значение тока короткого замыкания:

> = 3∙ 43, 2= 129 А

Рассчитываем плотность тока δ в нулевом проводнике.

δ = /S = 129/100 = 1, 29 А/мм²

7. Определяем внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль», зная, что Х_и = 0, 6 Ом/км

Х_и = 0, 6∙ 0, 13 = 0, 078 Ом

8. Рассчитываем сопротивление петли «фаза-нуль» Z_п и ток короткого замыкания.

Проверим, обеспечено ли условие надёжного срабатывания защиты:

> ; 555, 5 > 3∙ 43, 2А; 555, 5 > 129 А

> ;

Потенциал корпуса поврежденного оборудования:

Uк = Iкз ^. Zн = 555, 5^. 0, 22 = 122, 14 В, (4.11)

где Zн – сопротивление нулевой жилы кабеля, Zн = Rн, так как величина внутреннего индуктивного сопротивления Хн алюминиевого проводника сравнительно мала (около 0, 0156 Ом/км).

Ток, проходящий через тело человека, равен:

(4.12)

Согласно ПУЭ такая величина тока является допустимым при времени воздействия соответственно 0, 18 и 0, 47 с, т.е. время срабатывания автоматического выключателя и предохранителя не превышает допустимых величин.

5. Экономикалық бө лім

5.1. Жобаны ә зірлеу мақ саты.

Настоящий бизнес-план составлен для предприятия насосной станций по обслуживанию жилых домов ТОО " Водоканал", находящегося в мкр Аксай-3. Компания планирует модернизацию (замена двигателя постоянного тока с ТП на асинхронный двигатель с преобразователем частоты ПЧ АД) - экструдера, которая будет обслуживать системой водоснабжения жилых домов с целью последующего сбыта организациям-потребителям. При этом рассматривается вопрос целесообразности закупки и установки нового оборудования. Как вариант рассматривается асинхронный двигатель с частотным регулированием ПЧ АД, его мощность составляет 7, 5 кВт/ч, район по гололеду безопасный. В данном районе необходимость строительства чтобы обеспечивать водой жилых домов.

5.2. Ө тім нарығ ын талдау

В данном регионе население из года в год увеличивается и при этом нагрузка тоже увеличивается. Для определения показателей экономической и финансовой эффективности расчетный период насосной станции принимаем в пределах 8-10 лет. Период строительства насосной станции берем от одного до полтора года.

5.3. Электр энергиясының тарифы

Қ арастырылып отырғ ан сорғ ы станциясында электр энергиясына триф 13, 45 тенге/кВт*сағ.

5.4. Ұ йымдық жә не заң ды жоспары

Организационная структура управления проектируемого энергообъ­екта принята насосная станция.

Ремонт части оборудования, арматуры и токопроводов выполняется силами персо­нала подстанции, включаемого в штатное расписание. Особо сложные ремонтные работы выполняются с привлечением персонала специализированных ремонтных организаций.

Строительство и эксплуатация рассматриваемых объектов осуществляется за счет привлечения собственных средств организации и заемного капитала,

потенциальных инвесторов.

100% акций подстанции принадлежат АО «Водоканал».

Схема выплаты процентов за кредит принимаем из расчета 15 % годовых, начиная с пер­вого года эксплуатации. Кредит на строительство ПС берется в АТФ Банке.

5.5. Экологиялық ақ парат

Экологическая ситуация в районе размещения насосной станции находится в пределах ус­тановленных санитарных норм. Строительство ПС на экологическую ситуацию в регионе не повлияет.

5.6. Қ осалқ ы станцияның технико-экономикалық кө рсеткіштерін есептеу. Нұ сқ а бойынша кү рделі қ аржы шығ ынын анық тау. (ПЧ–АД жү йесі)

Σ К = К₀ + К_М + К_ЧП, (5.1)

где К₀ - затраты на приобретение оборудования, включающие в себя расходы на транспортировку;

К_М - затраты на монтаж;

К_ЧП - стоимость частотного преобразователя

Затраты на транспортировку оборудования принимаются равными 10% от стоимости оборудования. Стоимость асинхронного двигателя требуемой мощности - 95 тыс. тенге (по публикуемым в СМИ прайс-листам).

Затраты на монтажные расходы составят примерно 7% от стоимости оборудования:

Стоимость соответствующего преобразователя частоты составляет 600 тыс.тенге (по публикуемым в СМИ прайс-листам).

Тогда капитальные затраты: