Реконструкция мини-ТЭЦ с установкой нового котла мощностью 20 МВт (Электроснабжение котлоагрегата К-35-40)

8ЭЛЕКРОСНАБЖЕНИЕ КОТЛОАГРЕГАТА К-35-40

Для обеспечения работы котла установлено следующее оборудование:

- дутьевой вентилятор, номинальной мощностью 100 кВт;

- дымосос, номинальной мощностью 160 кВт;

- ПЭН №1, номинальной мощностью 200 кВт;

- ПЭН №2, номинальной мощностью 200 кВт;

- обдувочный аппарат №1, номинальной мощностью 1,1 кВт;

- обдувочный аппарат №2, номинальной мощностью 1,1 кВт;

- обдувочный аппарат №3, номинальной мощностью 1,1 кВт;

- электропривод направляющих аппаратов, общей мощностью 4,4 кВт;

- электропривод запорной арматуры, общей мощностью 5 кВт.

Данные о типах, количестве и характеристики электродвигателей занесены в таблицу 8.1.

Таблица 8.1. Тип и характеристика электродвигателей.

Тип электродвигателя	Рн	ηн,%	cosφ	Кпуск	Количество
1	2	3	4	5	6
4АН280М2У3	200	94,5	0,9	6,5	2
4АН315М6У3	160	93,5	0,86	6,0	2
4А90L4У3	2,2	80,0	0,83	6,0	2
4А80А4У3	1,1	75,0	0,81	5,0	3
4А80А6У3	0,75	69,0	0,74	4,0	3
4А71В6У3	0,55	67,5	0,71	4,0	5

Все расчеты произведем для одного электродвигателя 4АН280М2У3, остальные расчеты аналогичны приведенному и их результаты сведены в таблицы.

 

Номинальный ток электродвигателя определим из выражения:

;                                                         (8.1)

где Р_н – номинальная мощность двигателя, кВт;

U_н – номинальное напряжение, В;

η_н – КПД при номинальной нагрузке;

cosφ – номинальный коэффициент мощности;

.    

Выбор магнитных пускателей

Магнитные пускатели предназначены для дистанционного управления асинхронными, короткозамкнутыми электродвигателями. Также, с их помощью, осуществляется нулевая защита.

При длительном режиме работы или редких включениях двигателя, номинальный ток магнитного пускателя І_н.п, выбирается исходя из номинального тока двигателя І_н по соотношению:

І_н.п ≥ І_н .                                                                                                     (8.2)

Принимаем к установке магнитный пускатель КТ6043Б.

Результаты выбора магнитных пускателей сводим в таблицу 8.2.

Таблица 8.2. Типы магнитных пускателей.

Тип электродвигателя	Ін, А	Тип магнитного пускателя	Ін.п, А
4АН280М2У3	357	КТ6043Б	400
4АН315М6У3	302	КТ6043Б	400
4А90L4У3	5	ПМЛ110004	10
4А80А4У3	2,8	ПМЛ110004	10
4А80А6У3	2,2	ПМЛ110004	10
4А71В6У3	1,7	ПМЛ110004	10

Выбор защитных аппаратов.

В качестве аппаратов защиты электроприемников от коротких замыканий используем автоматические выключатели и плавкие предохранители.

Пусковой ток электродвигателя определим из выражения:

І_пуск = К_пуск * І_н, А ;                                                                      (8.3)

где К_пуск – кратность пускового тока по отношению к І_н

І_пуск = 6,5 * 357 = 2320 А.

Определим ток срабатывания расцепителя:

І_пуск * 1,25 = 2320 * 1,25 = 2901 А.

По полученным данным, исходя из следующих условий:

І_авт ≥ І_н;                                                                                         (8.4)

І_н.р * К_н.о ≥ І_пуск * 1,25;                                                                (8.5)

выбираем автоматический выключатель.

Результаты выбора автоматических выключателей заносим в таблицу 8.3.

Таблица 8.3. Выбор автоматических выключателей.

Тип электродвигателя	Ін, А	Іпуск, А	Серия автомата	Іавт, А	Ін.р, А	Кн.о
4АН280М2У3	357	2901	ВА51-37	400	320	7
4АН315М6У3	302	2265	ВА51-37	320	250	10
4А90L4У3	5	37,5	ВА51Г-25	25	3	14
4А80А4У3	2,8	17,5	ВА51Г-25	25	1,25	14
4А80А6У3	2,2	11	ВА51Г-25	25	0,8	14
4А71В6У3	1,7	8,5	ВА51Г-25	25	0,8	14

Номинальный ток плавкой вставки І_п.в предохранителя определяется по величине номинального тока двигателя:

І_п.в ≥ І_н                                                                                                 (8.6)

и по условию перегрузок пусковыми токами:

І_п.в ≥ І_пуск / α ;                                                                                 (8.7)

где α – коэффициент кратковременной тепловой перегрузки, который при легких условиях пуска принимается равным 2,5;

І_пуск /α = 2320 / 2,5 = 928 А.

Результаты выбора предохранителей сводим в таблицу 8.4.

Таблица 8.4. Выбор предохранителей.

Тип электродвигателя	Ін, А	Расчетный ток Іп.в, А	Тип предохранителя	Іп.в.н, А
4АН280М2У3	357	928	ПР-1	1000
4АН315М6У3	302	725	ПР-1	850
4А90L4У3	5	12	НПН2-63	16
4А80А4У3	2,8	5,6	НПН2-63	6
4А80А6У3	2,2	3,5	НПН2-63	6
4А71В6У3	1,7	2,72	НПН2-63	6

Исходя из результатов выбора предохранителей, выбираем распределительные шкафы. Для групп электроприемников номинальной мощностью до 37 кВт включительно принимаем к установке распределительные шкафы ШР-11, для электроприемников номинальной мощностью 160 и 200 кВт запитку принимаем от шинопроводов подстанции.

Выбор сечения проводов к электродвигателям.

Проводники должны соответствовать их защитным аппаратам, что проверяется по следующим условиям

І_дл. ≥ І_н;                                    І_дл. ≥ 357 А;

І_дл. ≥ К_з* І_з / К_н                        І_дл. ≥ 330 А;

Провод выбираем по большему значению силы тока.

Результаты выбора сечения проводов заносим в таблицу 8.5

 

Таблица 8.5. Выбор проводов к электродвигателям.

Выбор сечения проводов для группы потребителей.

Расчет произведем методом расчетных коэффициентов.

По таблице П5 [9] выбираем коэффициент использования К_и для двигателей насосов, который равен 0,7.

Эффективное число электроприемников определим по формуле:

.

По n_эф и К_и по таблице П6 [9 ] находим значение коэффициента расчетной нагрузки К_р = 1,04.

Расчетную активную нагрузку группы электроприëмников определим по выражению:

Расчетную реактивную мощность определим из выражения:

.

Полную расчетную нагрузку электроприемников определим из выражения:

Определим расчетный ток группы электроприемников:

Определим пиковый ток группы электроприемников:

Определим номинальный ток плавкой вставки предохранителя:

По расчетной величине I_п.в по таблице П12 [9] выбираем предохранитель ПН2 – 100/63 со стандартным значением номинального тока плавкой вставки I_п.в = 63 А.

Определим длительный допустимый ток провода

;

По таблице П21 выбираем провод проложенный в воздухе АПВ 5(1х10)

Расчетные данные остальных групп электроприемников занесены в таблицу