Selección de transformadores de 10KV en la sala de compresores de aire de la mina
Combinando el cálculo del voltaje del bus y la fluctuación del voltaje del motor y el cálculo de la tasa de carga del transformador y la capacidad de sobrecarga, se determina razonablemente la capacidad del transformador de 10 kv.
En general, la sala de compresores de aire de una mina de tamaño mediano tiene una gran capacidad de equipo y distribución de energía de bajo voltaje.
El diseño de la sala del compresor de aire debe estar cerca del centro de carga de viento. La subestación transformadora principal de la mina está dispuesta en el centro de carga de potencia.
Si está lejos del centro de carga del viento, este tipo de equipo de bajo voltaje de gran capacidad debe considerar la transmisión de energía de alto voltaje.
Se instala un transformador de 10 kV en la sala del compresor de aire. Después de bajar, suministre energía al compresor de aire.
Teniendo en cuenta la racionalidad del plan de suministro de energía y combinando factores técnicos y económicos, el transformador de 10 kV en la sala de compresores de aire se puede utilizar como una subestación regional para suministrar energía a las unidades circundantes de la sala de compresores de aire lejos de la subestación principal de la mío. , Mejore la confiabilidad de la fuente de alimentación, ahorre la inversión en cables y reduzca la pérdida por caída de voltaje del cable.
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Transformador de 10 kV de la sala de compresores de aire de la mina
Introducción al transformador de 10 kV
La subestación y la sala del compresor de aire están conectadas entre sí, y hay una sala de distribución de energía de alto y bajo voltaje, y la forma de cableado principal adopta un grupo de transformadores de línea.
Hay dos gabinetes de distribución de energía de alto voltaje en el instituto, dos transformadores de tipo seco SGB13 y varios gabinetes de distribución de energía de bajo voltaje tipo GCS.
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Sistema de suministro y distribución de energía de 10kV para sala de compresores de aire
De acuerdo con la clasificación de carga de la “Especificación de diseño de minas de la industria del carbón”, el compresor de aire de la mina es una carga de segundo nivel y debe ser alimentado por una fuente de alimentación de doble circuito. El lado de alto voltaje adopta un grupo de transformadores de línea y el lado de bajo voltaje adopta una sola sección de barra colectora.
Además de la distribución de energía para los equipos de compresores de aire, la distribución de bajo voltaje también proporciona distribución de energía a edificios individuales alrededor de la sala de compresores de aire, como la sala de reparación de maquinaria de la mina, la sala de procesamiento de madera, la sala de lámparas de los mineros, el tratamiento de agua de la mina, etc.
Además de la carga del equipo compresor de aire, la capacidad del transformador en la subestación también debe incluirse en la carga de potencia de otros monómeros.
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Selección de transformador de subestación de 10kV
El transformador de este instituto es un transformador de distribución en una región, y la carga de equipos compresores de aire es generalmente grande.
La capacidad del transformador debe determinarse mediante el cálculo de la tasa de carga del transformador, el cálculo de la capacidad de sobrecarga y el cálculo de la fluctuación del voltaje del bus y del motor, que se puede explicar con un ejemplo.
Cálculo del factor de carga del transformador y capacidad de sobrecarga
El lado de bajo voltaje del transformador de 10 kV en la sala del compresor de aire adopta una sola sección de barra colectora. Dos transformadores de distribución trabajan en paralelo al mismo tiempo.
Ambas secciones de la barra colectora de baja tensión están equipadas con un compresor de aire y otras cargas eléctricas.
La capacidad de carga es básicamente la misma, así que consulte el cálculo de una de las secciones. Aquí, la sección I del bus se selecciona como referencia de cálculo.
La figura 1 muestra el diagrama de cableado del bus de sección I y el diagrama del circuito equivalente del transformador de 10 kV en la sala del compresor de aire.
Las condiciones conocidas del sistema de distribución de energía son las siguientes: capacidad de cortocircuito del sistema Sk = 20 MVA, capacidad del transformador SrT = 1 MVA, XT = 0,06; barra densa 11 = 8 m desde el transformador hasta el panel de distribución de energía de bajo voltaje;
La línea desde el panel de distribución de energía de bajo voltaje hasta el compresor de aire es l2 = 50m, y los cables son 2 YJV-0.6/13×150+1×95 cables de cloruro de polivinilo reticulado;
Parámetros técnicos del compresor de aire M: PM = 250kW, IrM = 0,447kA; motor Y-△ corriente de arranque Ist = 1,67Irm = 0,746kA; otras cargas eléctricas en el bus de baja tensión Pfh = 410kW, COSΦ = 0,85.
De acuerdo con la tabla de cálculo de carga eléctrica de la carga transportada por la barra colectora de la sección I, cuando la capacidad del transformador de distribución es de 0,8 MVA, el factor de carga del transformador es de 0,84%, y la corriente nominal del lado de baja tensión de el transformador es de 1.154 kVA.
Cuando la capacidad del transformador de distribución es 1MVA, el factor de carga del transformador es 0.67% y la corriente nominal del lado de bajo voltaje del transformador es 1.443kVA;
cuando la capacidad del transformador es de 1,25 MVA, el factor de carga del transformador es del 0,54 % y la corriente nominal del lado de bajo voltaje del transformador es del 0,54 %.
La corriente es de 1.804kVA. El factor de carga de los dos transformadores cumple con los requisitos, pero el factor de carga del transformador con una capacidad de 0,8 MVA es relativamente alto y el factor de carga del transformador con una capacidad de 1,25 MVA es relativamente bajo.
Teniendo en cuenta la posibilidad de una posterior reconstrucción y ampliación de la mina de carbón, no se consideran transformadores con mayores índices de carga, por lo que si se elige un transformador de 1MVA o de 1.25MVA, es necesario verificar la capacidad de sobrecarga del transformador para el arranque del compresor de aire. .
Además del compresor de aire en el lado de bajo voltaje del transformador, hay otras cargas eléctricas. Considerando la corriente de pico Ijf = KstIrM + IC’ (IC’ es la corriente calculada del circuito de distribución excepto el motor de arranque, A) = 1.479kA. El transformador de tipo seco SGB13 puede transportar continuamente 1,05 veces la carga completa, <20 minutos con 1,1 veces la carga completa, <20 segundos con 1,25 veces la carga completa;
El tiempo de arranque del compresor de aire es generalmente de 15 a 20 s, por lo que tanto los transformadores de 1 MVA como los de 1,25 MVA pueden cumplir con los requisitos de sobrecarga. En este caso, es económico y razonable elegir un transformador con una capacidad de 1MVA.
A continuación, se realizarán los cálculos de fluctuación de voltaje del motor y voltaje del bus para el transformador de esta capacidad para verificar aún más el transformador. Sensatez.
Cálculo de la tensión del bus y de la fluctuación de la tensión del motor
Se supone que el valor de la impedancia de la barra densa desde el transformador hasta el panel de distribución de baja tensión es insignificante.
(1) Corriente nominal en el lado de baja tensión del transformador:
(2) Capacidad nominal del motor:
(3) Capacidad nominal de arranque del motor:
(4) El valor de impedancia de l2:
(5) Capacidad de cortocircuito en la barra colectora del lado de baja tensión del transformador:
La capacidad de entrada del circuito cuando el motor arranca:
(6) El valor relativo de la tensión de barra de la subestación cuando el motor arranca es:
El valor de la tensión en la barra de la subestación cuando arranca el motor es: 0,38×0,951 = 0,361 kV
(7) El valor relativo del voltaje terminal cuando el motor arranca es:
Luego, el valor de voltaje terminal cuando el motor arranca es: 0.38×0.941=0.357kV
Según “cuando el motor arranca, su tensión en los terminales debe ser capaz de asegurar el par de arranque requerido por la máquina, y la fluctuación de tensión provocada en el sistema de distribución de energía no entorpece el funcionamiento de otros equipos eléctricos”, y cuando la CA se arranca el motor, el voltaje en el bus de distribución de energía deben cumplirse los siguientes requisitos:
- En circunstancias normales, cuando el motor arranca con frecuencia, no debe ser inferior al 90% de la tensión nominal; cuando el motor no arranca con frecuencia, no debe ser inferior al 85% de la tensión nominal.
- Cuando la barra de distribución no esté conectada a otras cargas sensibles a las fluctuaciones de tensión y el motor no arranque con frecuencia, no debe ser inferior al 80% de la tensión nominal.
- Para motores de bajo voltaje, se debe asegurar que el voltaje de la bobina del contactor no sea inferior al voltaje de liberación.
El resultado del cálculo de este ejemplo muestra que el voltaje del bus y el voltaje del motor no son inferiores a los requisitos de caída de voltaje cuando el motor arranca y se pasa la verificación.
Conclusión
La carga del equipo en la sala de compresores de aire es relativamente grande. Si está lejos de la subestación de la mina y adopta una distribución de energía de bajo voltaje, la pérdida de la línea es muy grande y no cumple con los requisitos relevantes de la caída de voltaje del cableado. Por lo tanto, el alto voltaje (10 kV) de la subestación) es el método de asignación.
La subestación de 10 kV en la sala de compresores de aire se puede utilizar como una subestación regional para proporcionar energía a las unidades circundantes de la sala de compresores de aire.
La selección de la capacidad del transformador en el transformador de 10kV no solo considera la influencia de la corriente de arranque del equipo de alta potencia en él, sino también la influencia de las fluctuaciones de voltaje del bus y del motor.
Combinando múltiples factores para seleccionar la capacidad del transformador, lo que garantiza la confiabilidad del suministro de energía y evita el desperdicio de recursos causado por la capacidad del transformador de amplificación sin principios.
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