Роль электрификации в развитии России (стр. 6 из 7)
3.2. Расчет и построение механической характеристики. Определение сопротивления пускового реостата.
Определяем номинальный момент двигателя:
, Н∙м,где Рн =500 кВт - номинальная мощность выбранного двигателя, кВт;
nн – номинальная частота вращения, об/мин;
nн = nо∙(1 - s),
гдеnо = 1500 об/мин - синхронная частота вращения,об/мин;
sн = 2% номинальное скольжение.
nн = 1500∙(1 – 0,02) = 1470 об/мин;
Мн = (9550∙500)/1470 = 3248 Н∙м.
Определяем номинальное сопротивление ротора:
, Ом,где Uрн – напряжение ротора, В;
Iрн – ток ротора, А.
Rрн = 590/(
∙530) ≈ 0,6 Ом.Определяем сопротивление фазы ротора: rр = sн ∙ Rрн = 0,02∙0,6 = 0,012 Ом.
Определяем критическое скольжение:
sкр = sн ∙ (λ +
) = 0,02∙(2 + 
) = 0,07.Определяем критический момент: Мкр = λ∙Мн = 2∙3248 = 6496 Н∙м.
Определяем максимальный переключающий момент:
М1 = 0,75∙Мкр = 0,75∙6496 = 4872 Н∙м.
Определяем минимальный переключающий момент:
М2 = М1∙
= 4872∙ 
= 2028 Н∙м.Для построения механической характеристики по упрощенной формуле Клоса, определяем моменты в зависимости от скольжения: М =
,М1 = 2∙6496/(0,01/0,07 + 0,07/0,01) = 1819 Н∙м;
М2 = 2∙6496/(0,02/0,07 + 0,07/0,02) = 3432 Н∙м;
М3 = 2∙6496/(0,03/0,07 + 0,07/0,03) = 4704 Н∙м;
М4 = 2∙6496/(0,04/0,07 + 0,07/0,04) = 5598 Н∙м;
М5 = 2∙6496/(0,05/0,07 + 0,07/0,05) = 6146 Н∙м;
М6 = 2∙6496/(0,06/0,07 + 0,07/0,06) = 6419 Н∙м;
| s | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 |
| М | 1819 | 3432 | 4704 | 5598 | 6146 | 6419 |
Выбираем масштаб построения: 6496 – 150 мм.
Х1 = 1819∙150/6496 = 42 мм;
Х2 = 3432∙150/6496 = 79 мм;
Х3 = 4704∙150/6496 = 109 мм;
Х4 = 5598∙150/6496 = 129 мм;
Х5 = 6146∙150/6496 = 142 мм;
Х6 = 6419∙150/6496 = 148 мм;
Определяем сопротивление ступеней пускового реостата:
R = rр ×
,где rр – сопротивление фазы ротора;
lxz – длина отрезка xz;
lаб – длина отрезка аб и тд.
Сопротивление первой ступени: R1 = 0,012×(4/58) = 0,0008 Ом
Сопротивление второй ступени: R2 = 0,012×(4/25) = 0,0019 Ом
Сопротивление третьей ступени: R3 = 0,012×(4/10) = 0,0048 Ом
Сопротивление четвертой ступени: R4 = 0,012×(4/3) = 0,016 Ом.
3.3. Расчет и выбор аппаратов защиты и управления.
3.3.1. Техническое обслуживание и ремонт аппаратов защиты и управления.
К аппаратам защиты и управления относятся:
- все виды выключателей и переключателей;
- рубильники;
- контакторы;
- реле;
- контроллеры;
- командоаппараты;
- реостаты;
- предохранители и т.д.
При техническом обслуживании аппарат отключают от сети и принимают меры, исключающие возможность ошибочной подачи напряжения, производят его осмотр , очищают от пыли и грязи, масла, проверяют надежность крепления к панели, наличие деталей в комплекте и их взаимодействие, выработку осей, кулачков и других подвижных деталей. Производят необходимую регулировку.
При текущем ремонте заменяют детали, изношенные или не соответствующие требованиям эксплуатации. Пружины, контакты, дугогасительные камеры, заменяют на новые, заводского изготовления. Конструкционные детали могут изготавливаться на собственном предприятии. Также могут перематываться обмотки двигателей, катушки.
Номинальный ток:
, А; 
Выбираем масляный выключатель.
| Паспортные данные | Расчетные данные | Сравнение |
| Uэ.у = 6 кВI э.у = 200 А | Uн = 6 кВIн = 58,9 А | Uэ.у ≥ Uн6 кВ ≥ 6 кВI э.у > Iн200 А > 58,9 А |
Окончательно выбираем масляный выключатель ВМГ – 6 – 200. Выключатель масляный с Горшковым исполнением полюсов.
Выбираем разъединитель.
Разъединитель – это коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации цепи без тока.
| Паспортные данные | Расчетные данные | Сравнение |
| Uэ.у = 6 кВI э.у = 400 А | Uн = 6 кВIн = 58,9 А | Uэ.у ≥ Uн6 кВ = 6 кВI э.у > Iн400 А > 58,9 А |
Окончательно выбираем разъединитель РВО – 6/400. Разъединитель внутренней установки однополюсного исполнения.
Выбираем трансформатор тока.
Трансформатор тока предназначен для понижения первичного тока до стандартной величины (5 или 1 А) и для определения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.
| Паспортные данные | Расчетные данные | Сравнение |
| Uэ.у = 6 кВI э.у = 75 А | Iн = 58,9 А | Iэ.у ≥ Iн75А > 58,9 АNТА = I1/I2 = 75/5 = 15 |
Окончательно выбираем трансформатор тока ТВЛМ – 6.
Выбираем трансформатор напряжения.
Трансформатор напряжения предназначен для преобразования больших переменных напряжений в относительно малые напряжения.
| Паспортные данные | Расчетные данные | Сравнение |
| Uэ.у = 6 кВ | Uн = 6 кВ | Uэ.у ≥ Uн6 кВ = 6 кВNТА = U1/U2 = 6000/100 = 60 |
Окончательно выбираем трансформатор напряжения НОМ – 6. Трансформатор напряжения однофазный масляный.
3.4. Расчет и выбор питающих линий
Эксплуатация и ремонт кабельных линий
Надзор в основном заключается в периодическом обходе трасс и осмотре кабельных линий.
При осмотрах открыто проложенных кабелей проверяют целостность защитных оболочек, состояние муфт, отсутствие напряжений, смещений, провесов кабелей, расстояние между ними.
В процессе эксплуатации необходимо контролировать нагрузочный режим работы кабельных линий, а также температуру кабелей
В связи с этим для каждой кабельной линии устанавливают токовые нагрузки в соответствии с допустимыми температурами токоведущих жил.
Контроль за нагрузками ведется по стационарным измерительным приборам.
На подстанциях, не имеющих постоянного дежурного персонала, нагрузки, контролируют периодически, путем измерения токов переносным амперметром При этом измерения должны проводиться не реже чем 2-3 раза в год, из них 1-2 раза в осенне-зимний максимум нагрузки
Температура металлических оболочек кабеля, проложенного открыто в тоннелях, каналах, шахтах и т.п., контролируется термометрами, находящимися на наружной металлической оболочке кабеля. Температура кабелей, проложенных в земле и других недоступных местах, измеряется с помощью укрепленных но их металлической оболочке термопар.
Проверка мегомметром имеет цель выявить грубые нарушения целости изоляции, заземление фаз, обрыв жил. Она является контрольной и используется при проведении разного рода эксплуатационных работ, связанных с операциями по включению кабеля.
Основной метод профилактических испытаний кабеля — проверка изоляции кабельных линий выпрямленным током повышенного напряжения, выявляющая местные сосредоточенные дефекты, не обнаруженные мегомметром.
Выбираем кабель по экономической плотности тока:
, мм2;где jэк – экономическая плотность тока. Зависит от материала проводника и величины Tmax. Так как Tmax = 5000 ч выбираем jэк = 1,7 А/мм2.
Fэк = 58,9 /1,7 = 35 мм2.
Выбираем кабель АРВБ – (4×35)
Четырехжильный кабель с алюминиевыми жилами, резиновой изоляцией, ПВХ оболочкой и броней.
Проверяем кабель по потерям напряжения:
.r0 = 0,89 Ом/км – удельное активное сопротивление кабеля на 1 км длины;
х0 = 0,088 Ом/км – удельное реактивное сопротивление кабеля на 1 км длины;
;
,
тогда ΔU = [1,73×58,9 ×0,1×(0,89×0,87 + 0,088×0,4931)/6000]×100% = 0,14%, кабель проходит по потерям напряжения.
4. Технологическая часть
Технология монтажа кабельных линий
Кабельные линии прокладывают так, чтобы при их эксплуатации исключалась возможность возникновения опасных напряжений и механических повреждений. Кабели укладывают с запасом по длине 1 – 2% для компенсации возможных смещений почвы и температурных деформаций, как самих кабелей, так и конструкций, по которым они проложены. В траншеях и на сплошных поверхностях внутри зданий и сооружений запас создают волновые укладки кабеля, а по кабельным конструкциям образованием провеса. Создавать запас кабеля в виде колец не допускается. Усилие натяжения при прокладке кабеля зависит от способа прокладки, сечения жил, температуры и конфигурации трассы. Кабели, прокладываемые горизонтально по конструкциям, стенам, перекрытиям и фермам, жестко закрепляют в конечной точке, непосредственно у концевых муфт, заделок, на поворотах трассы, с обоих сторон изгибов и у соединительных муфт. Кабели на вертикальных участках закрепляют на каждой кабельной конструкции. В местах жесткого крепления небронированных кабелей со свинцовой или алюминиевой оболочкой на конструкциях применяют прокладки из листовой резины, листового поливинилхлорида или другого эластичного материала. Не бронированные кабели с пластмассовой оболочкой или пластмассовым шлангом, а также бронированные кабели крепят к конструкциям скобами, хомутами накладками без прокладок. Внутри помещений и снаружи в местах, доступных для неквалифицированного персонала, где возможно передвижение автотранспорта, грузов и механизмов, бронированные кабели защищают от механических повреждений до безопасной высоты (не менее 2 м от уровня земли или пола и на глубине 0,3 м в земле). Защиту обеспечивают кожухами из листового металла толщиной 2,5 мм или отрезками труб. Приступая к сооружению кабельных линий, монтажники изучают рабочую документацию: - план трассы;