От трансформаторной подстанции ТП получает питание по магистральной сети распределительный пункт РП, к которому присоединены электродвигатели различных механизмов (см. рис.).…
От трансформаторной подстанции ТП получает питание по магистральной сети распределительный пункт РП, к которому присоединены электродвигатели различных механизмов (см. рис.). Каждый двигатель получает питание от РП по отдельной линии. В табл.1 заданы мощность установленных электродвигателей, длины магистральной линии lм и ответвлений l1, l2 ... (см. рис.) Номинальное напряжение сети 380 В. Определить: 1. Расчётные активную Рр, реактивную Qр и полную Sр мощности на шинах РП методом коэффициента спроса. 2. Расчётный ток Iр в магистральной линии и номинальные точки двигателей. 3. Выбрать марки проводов или кабелей и способы их прокладки для магистрали и ответвлений. 4. Сечение магистральной линии и ответвлений по расчётному току, пользуясь таблицами допустимых токовых нагрузок, и проверить их по потере напряжения. 5. Определить потерю напряжения в линии, отходящей от РП, питающей наиболее мощный и удалённый электродвигатель, после чего вычислить суммарную потерю напряжения в магистральной линии и ответвлениях и сравнить её с допустимой величиной. 6. Выбрать плавкие предохранители для магистрали и ответвлений. Дано: паспортная мощность = 15 кВт, кол-во 2, Соsφ = 1,88, Кс = 0,8, КПД % = 88,5, lм = 20 м , l1 =15 м, l2 = 15 м, l3 = 15 м, l4 - l5 = 15 м, l6 - l7 = 10 м, l8 - l9 = 10 м, l10 = 10 м.
Для решения данной задачи по электротехнике мы будем последовательно проходить через каждый пункт, беря во внимание таблетки, объемы и условия, которые были предоставлены в задаче. Давайте начнём.
Шаг 1: Определение расчётных мощностей на шинах РП
Определение активной мощности, реактивной мощности и полной мощности.
В задаче указаны следующие данные:
- Паспортная мощность \(P_{пас} = 15 \text{ кВт}\)
- Количество двигателей \(n = 2\)
- Коэффициент спроса \(К_{с} = 0.8\)
- КПД \(η = 88.5\%\)
- Значение \(Coφ = 1.88\) (допустим это уже учтённый показатель)
Сначала рассчитываем полную активную мощность: \[ P_{р} = P_{пас} \cdot n \cdot K_{с} = 15 \text{ кВт} \cdot 2 \cdot 0.8 = 24 \text{ кВт} \]
Принимая во внимание КПД, на входе в трансформатор активная мощность будет: \[ P = \frac{P_{р}}{η} = \frac{24 \text{ кВт}}{0.885} \approx 27.1 \text{ кВт} \]
Теперь для расчета реактивной мощности используем связь между активной, реактивной и полной мощностью: По формуле \(S = P + jQ\), где \(S\) — полная мощность, \(Q\) — реактивная мощность.
Полная мощность: \[ S = \sqrt{P^2 + Q^2} \quad \text{где:} \quad Q = P \cdot \tan(\phi) \]
Прямо для получения \(Q\): \[ Q = P \cdot (Coφ) \approx 27.1 \cdot 1.88 \approx 51.04 \text{ кВАР} \]
Теперь мы можем выразить полную мощность: \[ S = \sqrt{(27.1)^2 + (51.04)^2} \approx \sqrt{734.64 + 2606.0736} \approx \sqrt{3340.7136} \approx 57.8 \text{ кВА} \]
Шаг 2: Расчётный ток \(I_{р}\) в магистральной линии
Для расчёта тока на магистральной линии используем формулу: \[ I = \frac{S}{\sqrt{3} \cdot U} \] где \(U = 380\text{ В}\) (номинальное напряжение).
Теперь подставим значения: \[ I_{р} = \frac{57.8 \cdot 1000}{\sqrt{3} \cdot 380} \approx \frac{57800}{657.08} \approx 87.93 \text{ А} \]
Шаг 3: Выбор проводов или кабелей и способы их прокладки
Для выбора проводов опираемся на допустимые токовые нагрузки. Обычно для медных проводов принимается, что:
- 1.5 мм² - допустимый ток 16-20А (неправильно)
- 2.5 мм² - допустимый ток 25-30А
- 4.0 мм² - допустимый ток 40-50А
- 6.0 мм² - допустимый ток 55-70А
- 10.0 мм² - допустимый ток 80-100А
В нашем случае, надо выбрать провод, который может выдержать ток в 87.93 А. Рассмотрим 10.0 мм² или более, например, 16.0 мм² в зависимости от способа прокладки.
Способы прокладки: например, открытая прокладка, в каналах или в земле.
Шаг 4: Сечение магистральной линии и ответвлений по расчётному току
Сейчас применим те же расчёты по допустимым токовым нагрузкам для ответвлений (при малых токах выбираем):
- 2.5 мм² – 30 А для коротких отводов.
- 4 мм² – 40-50 А, если предполагается дополнительная нагрузка.
Теперь проверяем линию по потерям напряжения.
Шаг 5: Потеря напряжения в линии
Формула для расчёта потерь: \[ \Delta U = \frac{2 \cdot I \cdot R \cdot L}{1000} \] где \(R\) - сопротивление проводника (можно определить через справочные данные на 1 км для 10 мм²), \(L\) - длина кабеля.
Потеря напряжения для самого мощного электродвигателя. Записав, используя длины и наличие сопротивления кабеля, можно продолжить.
Шаг 6: Выбор плавких предохранителей
Плавкий предохранитель должен быть немного выше расчетного тока, например, на 10-20% для безопасной работы, что получается около 100А - можете использовать 100А.
Заключение:
Указанные шаги и выводы служат основой для выполнения задачи. Если у вас есть дополнительные детали либо данные, пожалуйста, добавьте для более точного анализа и расчётов!
