大容量电动机降压启动压降计算及分析

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1 工程概况
    深圳海关科技信息业务综合楼建筑面积为79991m2,地下室共2层,主要用作汽车库、设备用房等;地上分主楼和附楼两部分:主楼为科技信息大楼,地上22层,高99.95m,建筑面积47707m2,附楼为报关大厅、食堂、会议室、多功能厅,共4层,高23.95m,建筑面积2512m2。
    在空调设备变配电设计系统中,制冷机组、冷却水泵、冷冻水泵等季节性负荷采用专用变压器供电;制冷机房设在地下2层、距离地下1层变电所90m处。
    本工程照明或其他对电压波动较敏感的负荷采用其他变压器配电,本工程属电动机不频繁启动;按照满足GB50055-2011《通用用电设备配电设计规范》第2.2.2条第1款“交流电动机不频繁启动时,配电母线上的电压不宜低于额定电压的85%”要求分析。
2 电动机降压启动压降计算及分析
2.1电动机Y/△接线时的启动电流计算配电系统
如图1所示,计算冷水机组的压缩机启动时,引起变配电低压母线、配电柜母线上的电压变动,能否满足设计规范的要求。
系统短路容量:Sk=500MVA;变压器容量Srt=1.25MVA;变压器电抗相对值(或取阻抗电压相对值)Xt=0.06(ut=6%);变压器到低压配电屏及配电屏上铜母线l1为TMY型,l1=5m;低压配电屏到制冷站配电柜的线路l2采用2000A密集型母线,l2=100m;制冷站配电柜到制冷压缩机电动机馈线l3采用YJV-1kV,[3(1×400)]×3+[2(1×300)]×2,l3=20m。
1100冷吨制冷主机压缩机电动机M的技术参数:额定功率Prm=699kW=0.699MW;额定电流Irm=1198A=1.198kA;电动机Y接线时的启动电流Ist=1869A=1.869kA;电动机△接线时的启动电流Ist=5835A=5.835kA。
在制冷机房低压配电柜母线上其它预接用电负荷(如图1冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔风机等负荷):Pfh2=90kW×2+37kW×2+30kW×4+18.5kW×2+15kW=426kW,cosφ=0.8。

2.2采用电动机星接线全压启动计算及分析
制冷机用电动机采用星—三角接线进行降压启动,以下是采用电动机星接线全压启动进行计算的。
2.2.1校验前确定计算数据
根据已知条件选择线路的导体截面、计算线路电阻、电抗及低压侧短路容量等参数,为进行冷水机组启动电压降的校验作准备,具体步骤如下(Ue为变压器低压侧额定电压):
b.变压器低压侧铜母线截面选择和阻抗计算:
变压器低压侧母线为满足载流量Il1≥Irt的要求,变压器1250kVA低压侧铜母排l1的截面选为TMY-3[2×(100×10)]+2×(100×8)或按母线槽CPJ2-525GIP40,载流量约为3177A;查表得单位长度的电抗值0.0000097Ω/m,即9.7μΩ/m;电阻值0.0000172Ω/m,即17.2μΩ/m。则变压器低压侧母线l1=5m的R1=0.0000172Ω/m×5m=0.000086Ω;X1=0.0000097Ω/m×5m=0.0000485Ω;

f.由变电所母排接至制冷机房配电柜的2000A密集母线槽l2的电阻、电抗:查施耐德高电流母线槽C系列数据表得到20℃、2000A密集母线槽单位长度电阻值为0.000020Ω/m,电抗值为0.000015Ω/m,则Rl2=0.000020Ω/m×100m=0.0020Ω;Xl2=0.000015Ω/m×100m=0.0015Ω;
g. 变压器低压侧母线处的短路容量计算值为:
    
2. 2. 2 冷水机组启动电压下降的计算和校验
采用粗略算法, 即忽略变压器到变电所低压屏的母排阻抗值, 仅计算线路阻抗值, 其等效电路如图2所示。


 
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