Расчет экономических показателей

          ;     (10)

     Результирующее  сопротивление до расчётных точек  короткого замыкания.

              2   Расчёт токов короткого замыкания выполняем аналитическим методом, применяем мощность источника питания не ограниченно большой. При расчёте определяем следующие величины

                   (кА) ;        (11)

 

 

             2.1   Действующие значение периодической составляющей тока трёх фазных  короткого замыкания 

                                                  

       (кА) ;                                       (12)                     

                                               ;

        

;

     где х*_{Б к}- относительное базисное сопротивление до расчетной точки К3. 

     2.2  Ударный ток, кА:

                                                                I_y = 2.55*I_k;  (13)

     I_y = 2.55*3,73=9,5;                                                      I_y = 2.55*7,54=19,2; 

       2.3  Мощность трехфазного К3, МВ*А: 

                                      

                                  (14) 

 

 

     2.4 Полный тепловой импульс, кА²*с:

                                           

                               (15)

     

 ;

                                         ;                           

     где t_откл – время от начала К3 до момента отключения, определяется длительностью действия защиты и отключающей аппаратуры ( с):

                                            

,                               (16)

     

 2+0,1+0,035=2,135;

       

1,5+0,1+0,07=1,67; 
 
 

         где t_р3 – уставка по времени релейной защиты, указана в условии задачи и на расчетной схеме, с;

         t_ср – собственное время срабатывания всех реле защиты, 0,1 с;

         t_{св –} собственное время отключения высоковольтного выключателя по паспорту, с;

     T_a – постоянная времени затухания апериодической составляющей, зависит от соотношения между активным и индуктивным сопротивлением цепи К3.

     Можно принять следующие  значения Т_а:

     5.5  Для сборных шин подстанции с первичным напряжением

     35кВ      Т_а=0,02 с,

     110кВ    Т_а=0,02:0,03 с,

     220кВ   Т_а=0,03 с;

     для сборных шин вторичного напряжения понижающих подстанций с трансформаторами мощностью

     32-80 МВ*А     Т_а=0,05:0,1 с,

       25 МВ*А  и ниже  T_а =с. 
 
 
 
 
 

     
 

             
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Рассчёт коэффициента мощности.

 
 

       Схема замещения двигателя  переменного тока (рис. 1) включает активное R и индуктивное X_L сопротивления, активная мощность двигателя Р.

Рис. 5

       Табл. 1.1 – Исходные данные.

       2.1 Рассчитать параметры двигателя в номинальном режиме.

       2.1.1 Полное сопротивление и проводимость цепи с двигателем Ом:.

                             

;                      (17)

             

                                                    

                                       (18)

                                               

                                              

;                                         (19)

          

                  

                                                                                                           (20) 

       

            или

                                                 

.                                       (21)

       

             

 
 

 

2.1.2 Номинальный ток двигателя определить из формулы активной мощности А                                                                                   

                                           

                                                    

                                               (22)

                           ;                                           (23)

        

 
 

              2.1.3 Номинальное напряжение двигателя В:

                                                                   ;  (24)

       

;                          

                                              

;                                   (25)

                                        

                                                                 .                                   (26)

          

         

              2.1.4 Коэффициент мощности двигателя Вт:

                (27)

              

                   или

                                                            ;                                       (28)

                                         

            

                                                                   ;                                      (29)

       

                          

                                                    

.                                        (30)

       

       2.1.5 На диаграмме (рис. 2) вектор тока отстает от вектора напряжения на угол φ. При этом активные и реактивные составляющие тока А:

              ; (31)

             

                                                                    .   (32)                                      

                

Рис. 6

       2.2 Для повышения cosφ  цепи (т.е. уменьшения сдвига фаз φ) параллельно двигателю подключен конденсатор емкостью С (рис. 3).

Рис. 7                                                                              Рис. 8

       2.2.1 Из векторной диаграммы для этой цепи (рис. 4) видно, что для уменьшения φ до 0 (т.е. повышения cosφ до 1) не обходимо, чтобы ток конденсатора I_C был численно равен индуктивной составляющей тока двигателя I_L, т.е. I_C=I_L.

       В цепи на рис. 3 , , т.е. равенство токов I_C и I_L будет при равенстве проводимостей B_L и B_C.

       Таким образом, равенство  реактивных проводимостей B_L=B_C является условием повышения cosφ до 1, условием резонанса токов.

       Из  этого условия  можно определить сопротивление и емкость компенсирующего конденсатора:

              Ом; (33)

             

                                                                 мкФ         (34)

       

         или 

              мкФ. (35)

       

       Проверка: Сдвиг фаз тока в линии тока и напряжения :

                                              

                                     (36)

                              где См; Ом;

       

;

       

.

       2.2.2 Общий ток I, потребляемый из сети после подключения конденсатора, уменьшился и равен активной составляющей тока двигателя:

       

А.

       При этом по обмотке двигателя протекает прежний ток I_д=40 А, обеспечивая номинальную активную мощность Р=35,45 кВт.

       2..3 Данный двигатель находится на удалении от питающего трансформатора и соединен с ним линией электропередачи с сопротивлением Ом (рис. 5).