Работа пресс-ножниц НО-340 с точки зрения физических явлений в главном приводе

2.5 Електропостачання

 

Вступ

 

На даний час живлення розподільної підстанції ПС-1 ВАТ «Дніпропетровський Втормет»  здійснюється кабельною лінією 6 кВ довжиною l₅=0,8 км від тягової підстанції Нижньо-Дніпровськ Вузол «НДВ». На тяговій підстанції «НДВ» встановлені два трансформатори типу ТДНС-16000-35/6 . Тягова підстанція НДВ підключена дволанцюговою повітряною лінією (ПЛ) 35 кВ довжиною l₂=3,4 км до підстанції Карла Либкнехта «КЛ». Живлення підстанції «КЛ» здійснюється по дволанцюговій ПЛ 154 кВ довжиною l₁=16,35 км від відкритого розподільчого пристрою (ВРП) 154 кВ Придніпровської державної  теплоелектростанції «ПдТЕС», потужність системи якої в максимальному і мінімальному режимах =4819 МВА і =2624 МВА. На підстанції «КЛ» встановлені два трансформатори типу ТДТН-40000-150/35/6 і два трансформатора типу ТДТН-63000-150/35/6 .

Розподіл електроенергії по споживачам заводу напругою 6 кВ здійснюється за допомогою розподільних підстанцій ПС-1 і ПС-2 та розподільного пункту РП-1. Сумарна довжина кабельної ділянки від тягової підстанції «НДВ» до збірних шин розподільного пункту РП-1, до яких підключені синхронні двигуни і двотрансформаторна підстанція ТП-5, складає l₅=1,74 км.

Схема електропостачання однолінійна електрична принципова приведена

на рис.2.15.

У зв’язку з тим, що з моменту проектування підстанції ТП-5 пройшло кілька десятків років і електричні навантаження за цей час зазнали значних змін, проведемо перевірочні розрахунки електричних навантаженнь з метою виявлення їх відповідності,а також виберемо апаратуру приєднання високовольтного синхронного двигуна.

 

 

 

 

Рисунок 2.15 - Схема електропостачання однолінійна електрична принципова

Навантаження трансформаторної підстанції ТП-5, до якої також буде підключений новий силовий трансформатор для тиристорного збуджувача ВТЕ синхронного двигуна, відносяться до II категорії надійності. Вихідні дані навантажень приведені в табл.2.4.

Таблиця 2.4 - Вихідні дані

№	Назва навантаження	Кількість n, шт.	Вихідні дані
			РП,кВт	SП, кВА	ТВ	соsφ	tgφ	Кв
1	Вентилятори	6	15		1	0,8	0,75	0,65
2	Насоси	6	132		1	0,8	0,75	0,65
3	Насоси	12	5		1	0,8	0,75	0,65
4	Компрессори	2	5		1	0,8	0,75	0,65
5	Металлообр.станки	4	10		0,7	0,6	1,33	0,14
6	Крани мостові	9	140		0,8	0,45	1,98	0,06
7	Тельфери	5	3		0,5	0,45	1,98	0,06
8	Трансфор.дуг. зварювання	5		40	0,25	0,35	2,67	0,3
9	Трансфор.силовий для  ВТЕ	1		40	1	0,8	0,75	0,65
10	Освітлення	1	90		1	1	0	0,95

 

2.5.1 Розрахунок електричних навантажень низької напруги (метод впорядкованих графіків навантажень)

 

2.5.1.1 Розрахунок номінальних навантажень низької напруги

 

Порядок розрахунку номінальних  навантажень наступний [11]:

а) з'ясовуємо режими роботи кожного з електроприймачів, підключених до даного вузла;

б) залежно від режиму роботи електроприймачі розбиваємо на три основні групи:

I група – приймачі тривалого режиму роботи з постійним графіком    навантаження;

II група – приймачі повторно-короткочасного, короткочасного і тривалого із змінним навантаженням режимів роботи;

III група – освітлювальне навантаження;

 

в) визначаємо номінальні активні навантаження окремих приймачів по наступним формулам:

- для електроприймачів  I групи (вентилятори)

 

 кВт;               (2.69)

 

де Р_П – паспортна потужність, кВт;

- для електроприймачів  II групи повторно-короткочасного режиму (металообробні верстати)                                                                 

 

 кВт,                                            (2.70)

 

де  ТВ_П – паспортна тривалість включення електродвигуна;

- для зварювальних  трансформаторів зі змінним графіком  навантаження

 

кВт,              (2.71)

 

де  S_НОМ - номінальна потужність трансформатора, кВА;

          - номінальний коефіцієнт потужності трансформатора;

- для трансформаторів  тривалого режиму роботи

 

 кВт;                                        (2.72)

 

- для електроприймачів  III групи (освітлення)

 

 кВт.               (2.73)

 

 

2.5.1.2 Розрахунок середніх навантажень низької напруги

 

 Активне навантаження  електроприймачів I групи тривалого режиму роботи за найбільш завантажену зміну (вентилятори)

 

 кВт,                                  (2.74) 

де k_В – коефіцієнт використання активної потужності.

 Для кожної з  підгруп II групи приймачів (металообробні верстати)

 

 кВт.                               (2.75)

 

 Максимальне освітлювальне навантаження за найбільш завантажену зміну

 

кВт.                 (2.76)

 

  Середня реактивна  потужність приймачів I, II групи  визначається за

формулою (вентилятори)

 

 квар.                                          (2.77)

 

 Всі інші навантаження  по підгрупах розраховуються аналогічно вище приведеним розрахункам.

Результати  розрахунку навантажень на ТП-5 зведені  в  таблиці 2.5.

 

 

 

 

 

Таблиця 2.5 - Результати розрахунку навантаженнь на ТП-5

 

№ гр	№ підгр	Назва навантаження	Кількість n, шт.	Розрахунок номінальних  навантаженнь одиничних елементів  споживання					∑Рн підгр., кВт	∑Рн гр.,кВт	Розрахунок середніх навантаженнь одиничних елементів  споживання				∑Рзм.підгр.,кВт	∑Рзм гр.,кВт	∑Qзм підгр., квар	∑Qзм.гр., квар
				Рп, кВт	Sп, кВА	ТВ	соsφ	Рн, кВт			tgφ	Кв	Рзм, кВт	Qзм, квар
I	1	Вентилятори	6	15		1	0,8	15	90	952,00	0,75	0,65	9,75	7,31	58,5	618,80	43,88	464,10
	2	Насоси	6	132		1	0,8	132	792		0,75	0,65	85,8	64,35	514,8		386,1
	3	Насоси	12	5		1	0,8	5	60		0,75	0,65	3,25	2,44	39		29,25
	4	Компрессори	2	5		1	0,8	5	10		0,75	0,65	3,25	2,44	6,5		4,88
II	1	Металлообр.станки	4	10		0,7	0,6	8,37	33,47	1238,05	1,33	0,14	1,17	1,56	4,69	104,24	6,23	185,01
	2	Крани мостові	9	140		0,8	0,45	125,22	1127,0		1,98	0,06	7,51	14,88	67,62		133,89
	3	Тельфери	5	3		0,5	0,45	2,12	10,61		1,98	0,06	0,13	0,25	0,64		1,26
	4	Трансфор.дуг. зварювання	5		40	0,25	0,35	7,00	35,00		2,67	0,3	2,10	5,61	10,50		28,04
	5	Трансфор.силовий для  ВТЕ	1		40	1	0,8	32,00	32		0,75	0,65	20,8	15,6	20,80		15,60
III	1	Освітлення	1	90		1	1	90	90	90	0	0,95	85,5	0	85,5	85,5	0	0
														РЗМ.РОЗР, кВт		808,54
														QЗМ.РОЗР, квар				649,11
														SЗМ.РОЗР, кВА			1036,9

 

 

 Розрахунковий струм  за найбільш завантажену зміну

 

 А.                                           (2.79)

 

 

2.5.1.3 Розрахунок максимальних навантажень низької напруги

 

Груповий коефіцієнт використання

 

.                                                 (2.80)

 

 Ефективне число  приймачів в групі із змінним  графіком навантаження

 

.                (2.81)

 

 Коефіцієнт максимуму активної  потужності визначається залежно  від групового коефіцієнта використання  і ефективного числа приймачів по кривим або таблицям [11]: .    

 Максимальна потужність  приймачів із змінним графіком  навантаження

 

 кВт;                         (2.82)

 квар;                    (2.83)

кВА. (2.84)

 

 Сумарна максимальна  потужність приймачів

 

 кВт    (2.85)

  квар                          (2.86)

кВА                (2.87)

 

 Середньозважений коефіцієнт потужності за період максимуму навантаження

 

.                                                            (2.88)

 

Враховуючи, що основне навантаження відноситься до II категорії, то для двотрансформаторної підстанції ТП -5 потужність одного трансформатора визначається по формулі

 

кВА.                              (2.89)

 

Паспортні дані [12] трансформатора ТМ-1000-6/0,4 приведені у табл.2.6.

Таблиця 2.6 – Паспортні дані трансформатора ТМ-1000-6/0,4

Тип	Номінальна напруга, кВ		Тип регулювання	Втрати кВт		UК %	IХХ %
	ВН	НН		ΔPХХ	ΔPК
ТМ-1000-6/0,4	6	0,4	ПБВ	3,8	12,7	5,5	3

 

Для трансформатора повинна виконуватися умова

 

                                                            (2.90)

 – умова виконується, тому встановлений трансформатор на ТП-5 придатний для подальшої експлуатації.

 

2.5.2 Розрахунок струмів короткого замикання на збірних шинах 6кВ розподільчого пункту РП-1

 

Складаємо розрахункову схему установки і схему заміщення (рисунок 2.16)

          

Рисунок. 2.16 - Розрахункова схема установки-а) і схема заміщення-б).

Базисний струм для елементів кола з середньою розрахунковою напругою U_3ср=6,3 кВ

 

 кА,                                                        (2.91)

 

де  - базисна потужність при розрахунках.

Опір окремих елементів  схеми заміщення:

• відносний базисний реактивний опір системи

 

                                                              (2.92)

,                                                                (2.93)

 

де  і - потужність системи в максимальному і мінімальному режимах, МВА;

- ЛЕП1

 

,                              (2.94)

 

де  -  середній питомий опір ЛЕП, Ом/км;

- довжина ЛЕП1, км;

- середня розрахункова напруга,  кВ;

- ЛЕП2

 

,                                 (2.95)

де  - довжина ЛЕП2, км;

- середня розрахункова напруга,  кВ;

- трансформатора Т1

 

,                                               (2.96)

 

де   - номінальна потужність трансформатора Т1, МВА;

% - напруга короткого замикання обмотки ВН трансформатора Т1;

- трансформатора Т3

 

,                                               (2.97)

 

де   - номінальна потужність трансформатора Т3, МВА;

- напруга короткого замикання   трансформатора Т3;

- опір кабельної  лінії

 

,                                   (2.98)

 

де  -  середній питомий опір кабельної лінії, Ом/км;

- довжина кабельної лінії, км;

- середня розрахункова напруга,  кВ.

Результуючий опір до точки к. з. (К-1)

 

            (2.99)

           (2.100)

 

Значення струму короткого замикання в точці К-1:

- початковий над перехідний струм у точці К-1

 

(кА);                                                           (2.101)

(кА),                                                      (2.102)

 

де  I_б – базисний струм при розрахунках, кА;

- ударний струм

 

(кА);                                   (2.103)

(кА),                       (2.104)

 

де  К_у – ударний коефіцієнт, коли не враховується активний опір кола короткого замикання ;

- діюче значення ударного струму за перший період

 

(кА);                                                          (2.105)