Содержание

Введение.

1.Характеристика цеха.

2.Выбор рода тока и напряжения.

3.Расчет электрических нагрузок.

4.Компенсация реактивной мощности

5.Выбор числа и мощности трансформаторов.

6.Выбор и расчет защитных аппаратов.

7.Выбор схемы электроснабжения.

8.Выбор и расчет сетей высокого напряжения.

9.Расчет токов короткого замыкания.

10.Расчет релейной защиты.

11.Выбор высоковольтного оборудования ячейки 6-10.

12.Расчет заземляющего устройства.

13.Спецификация.

14.Список литературы.



1.Характеристика цеха

Механический цех (МЦ) предназначен для выполнения различных операций по обслуживанию, ремонту электротермического и станочного оборудования. Для этой цели в цехе предусмотрены: станочное отделение, сварочный участок, компрессорные, производственные, служебные бытовые помещения. МЦ получает ЭС от собственной цеховой трансформаторной подстанции (ТП).

ТП находится на расстоянии 1.2 км. От ГПП напряжение 6-10 кВ.

От ЭС до ГПП - 12км. Количество рабочих смен - 2. потребители цеха относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСЦ. Грунт в районе цеха супесь с t 0⁰С.

Размеры цеха А*В*H = 48*30*7.

Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные, высотой 3,2м.

Ведомость электрических потребителей МЦ с указанием необходимых данных для проектирования

Таблица №1

Наименование электрического Приемника	Номер по плану	Кол-во Штук	Мощность кВт Р Pн	Ku	Cos	tg
Сварочные автоматы	1…4	4	50	200	0,35	0,5	1,73
Вентиляторы	5….8	4	4,8	19,2	0,65	0,8	0,17
Компрессоры	9,10	2	30	60	0,7	0,8	0,73
Алмазно-расточные	11,12,39,40	4	2,5	10	0,17	0,65	1,15
Горизонтально-расточные	13…16	4	25	100	0,17	0,65	1,15
Продольно-строгальные	17,19	2	40	80	0,12	0,4	2,35
Кран-балка	18	1	15	15	0,1	0,5	1,73
Мостовой кран	20	1	55	55	0,1	0,5	1,73
Расточные станки	21…26	6	14	84	0,7	0,65	1,15
Поперечно-строгальные	27…29	3	10	30	0,12	0,4	2,35
Радиально-сверлильные	30…33	4	3	23	0,12	0,4	2,35
Вертикально-сверлильные	34…36	3	4	12	0,12	0,4	2,35
Электропечи	37,38	2	32	64	0,7	0,95	0,33
Заточные станки	41,42	2	1,5	3	0,12	0,4	2,35
Токарно-револьверные	43…50	8	4,5	36	0,17	0,65	1,15
ИТОГО		50		780,2

2.Выбор рода тока, напряжения и схемы внутреннего электроснабжения

Для силовых электросетей промышленных предприятий в основном применяется трехфазный переменный ток промышленной частоты 50 Гц.

Для питания цеховой ТП применяются напряжение 6 или 10 кВ. Для внутрицеховых электрических сетей применяется напряжение 380/220 В.

Схема внутреннего электроснабжения выбрана смешанная, так как по технико-экономическому расчету она более экономична и выгодна чем радиальная

В КП выбрано напряжение 10кВ, как наиболее эффективное, так как потери электроэнергии при этом напряжении меньше, чем при 6 кВ.

3. Расчет электрических нагрузок

Это расчет необходим для выбора числа и мощности цеховых трансформаторов, отключающих аппаратов, компенсирующих устройств реактивной мощности и для расчета потерь электроэнергии.

Расчет электрических нагрузок ведется методом упорядоченных диаграмм. Расчет производится для каждого узла питания (распределительного шкафа, пункта, сборки шинопровода), а так же по цеху в целом.

Все электроприемники разбиваются на однородные по режиму работы группы с одинаковыми значениями коэффициента использования Ku и коэффициента мощности cos?

Для электродвигателей с повторно-кратковременным режимом работы их номинальная мощность не приводится к длительному режиму.

Порядок расчета

1.Заносим во вторую графу таблицы качества ЭП

2.в третью графу заносим номинальную мощность одного ЭП

3.находим общую номинальную мощность

P_H=n*P_H (гр.4)

4.по справочным данным находим Ku - коэффициент использования и коэффициент мощности cos/tg (гр.5,6)

5.находим сменную активную - реактивную мощность

P_{cм =}P_H*Ku (гр.7) и Q_{cм =}P_cм*tg (гр.8)

6.в девятую графу заносим произведение n*pH²

7.определяем эффективное число электроприемников

N=?P²_H/?n*P²_H (гр.10)

8.определяем коэффициент расчетной нагрузки Кр по таблице в зависимости от средне взвешенного Ku и n_э (гр.11)

9.определяем расчетную мощность

P_p=K_p*Р_см (гр.12)

10.определяем расчетную реактивную мощность для

РП Q_p=1,1 Qсм, если n_э<10 Q_p=P_p*tg4 (гр.13) Q_p=Q_см, если n_э>10



11.определяем расчетную полную мощность

S_p =P²_p+Q²_p (гр.14)

12.определяем расчетный ток:

І р. S_p/v3*Uн (гр.15)

Освещение цеха определяется методом удельной мощности

P_p=Руd _*S_*K_c[кВт],

где Pуd - удельная активная мощность

S - Площадь цеха (м²)

К_с - коэффициент спроса

S=a*b=48_*30=1440м²

P_p=0,017_*1440_*1=24,5 кВт

Принимаем освещения люмминисцентными лампами cos 4 =0,92

Е=P/cos=24,5/0,92=26,6 кВА

Q= v s²-p²= v26,6²-24,5² = 10,4 ВАР

4. Компенсация реактивной мощности

Для уменьшения реактивной мощности применяются конденсаторные установки (КУ), которые присоединяются к нишам 0,4 кВ цеховых подстанций Мощность КУ определяется



Qку=Р_р*(tg^qp-tgP_H);

где, Р_р - расчетная активная мощность

tg?_р=Qp/ Pp - расчетный тангенс угла

tg ?_H - оптимальный тангенс угла соответствующий установленным предприятию условием получения от энергосистемы,

мощностей нагрузки 0,32 - 0,33

Расчетную мощность КУ округляют до ближайшей стандартной мощности КУ, а после определяют расчетную реактивную мощность:

Q_p=Q_p-Q_ку

Уточняется коэффициент мощности, оптимальный коэффициент мощности составляет 0,92 - 0,95

Выбираем КУ.

На шинах цеховой подстанции Р_р=400,83кВт Q_р=345,5 кВт.

Tgq_p=Q_{p =} 345,5 _=0,86

P_p 400,83

Qtg?p - tg?э =400,83_*(0,86-0,33) = 212,4

Выбираем компенсирующую батарею УК6 -0,4-200 батарея рассчитана на 200кВа, УК3-0,4-33 батарея рассчитана на 33 кВа

После компенсации

Q_p=Q_p-Q_ку=345,5-233=112,5

tg?_p= Q_p/P_p = 112,5/400,83=0,28 что соответствует cos?, равному 0,96

батарея выбрана правильно.



5.Выбор числа и мощности трансформаторов

Для питания электрических нагрузок 2 категорий следует применить двух трансформатные цеховые подстанции 10/0,4кВ.

Мощность цеховых трансформаторов определяются

S_{тр. =} S _p /N*К_з где N - количество силовых трансформаторов.

S_p- расчетная нагрузка цеха

К₃ = коэффициент загрузки трансформаторов

К₃ = 0,65-0,7 при 1 категории нагрузки

К₃=0,7-0,85 при 2 категории

К₃=0,85-0,95 при 3 категории

Выбираем трансформатор

Р_р=400,83

Q_P=345, 5

S_p=529, 18

S_тр.=SP/N_*K₃₌529, 18/2_*0,8=330,7

К₃АВ=SP/S_тр=529,18/400=1,32 2ТМЗ-400кВт

К₃=Sp/2S_тр=529/2_тр*400=0,66

Трансформатор выбран правильно

Для 2 и 3 категории выбираем 2ТМЗ - 400 кВт. Трансформатор масляный с защитным азотным слоем.



6.Выбор и расчет защитных аппаратов напряжением до 1кВ

Для защиты электрических сетей напряжением до 1кВ применяется плавкие предохранители, автоматические выключатели, тепловые реле магнитных пускателей.

1.Магнитные пускатели предназначены для дистанционного управления асинхронным двигателем с коротко замкнутым ротором до 100Квт

Условие выбора

U_H>U_c; I_u>I_ud I_тэ>I_ud, где

U_H - номинальное напряжение аппарата (В)

I_H - номинальный ток аппарата (А)

U_c - напряжение сети

I_C - номинальный ток двигателя.

2. Плавкий предохранитель предназначен для защиты электрических установок от токов К.З.

Условия выбора предохранителя:

U_pnp>U_c I_upp> I_pmax

Условия выбора плавкой вставки

I_ubст.> I_upmax; I_ubст.> I_u ?, где

U_pnp - номинальное напряжение предохранителя (В)

I_upp - номинальный ток предохранителя (А)

I_pmax - максимальный рабочий ток

I_ubст. - номинальный ток плавкой вставки

I_u - пусковой ток (А)

? - 2,5 для ЭП с длительным режимом работы

? - 1,6 для ЭП с ПКР работы.

Для защиты сварочных аппаратов I_nb> 1,2_*2_*vПВ

I_nb - паспортный ток А

3. автоматические включатели предназначены для автоматического выключения нагрузки. В автомате установлены тепловые и электромагнитные расцепители, которые и отключаются силовые контакты. Током установки являются наименьший ток срабатывания

I_ср> P,25 I_и I_ср>1,2 I_и



ТАБЛИЦА №2

№	Наименование ЭП	Кол-во	Р кВт	Iр	Iс	Марка и сечение провода	ПМЛ	РТЛ	ВА
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15	Сварочные автоматы ПВ=60% Вентиляторы Компрессоры Алмазно-расточ. Горизонтально-расточные Продольно-строгальные Кран-балка ПВ=60% Мостовой кран ПВ=40% Расточные станки Поперечно-строгальные Радиально-сверлильные 1-фазные Вертикально-сверлильные 1-фазные Эл. Печи сопротивления Заточные станки 1-фазные Токарно-револ.	4 4 2 4 4 2 1 1 6 3 4 3 2 2 8	50/385 4,8 30 2,5 25 40 15 55 14 10 3 4 32 1.5 4,5	117.1 9,13 57,04 5,85 58,5 152,1 34,98 105,4 32,7 38,02 11,4 15,2 51,2 5,7 10,5	140 19 70 19 70 175 39 120 39 39 19 19 55 19 19	4АПВ-70 4АПВ-2,5 4АПВ-25 4АПВ-2,5 4АПВ-25 4АПВ-95 4АПВ-10 4АПВ-50 4АПВ-10 4АПВ-10 4АПВ-2,5 4АПВ-2,5 4АПВ-16 4АПВ-2,5 4АПВ-2,5	ПМЛ-125 ПМЛ-25 ПМЛ-80 ПМЛ-25 ПМЛ-80 ПМЛ-200 ПМЛ-40 ПМЛ-200 ПМЛ-40 ПМЛ-40 ПМЛ-25 ПМЛ-25 ПМЛ-63 ПМЛ-25 ПМЛ-25	РТЛ-125 РТЛ-19 РТЛ-80 РТЛ-19 РТЛ-80 РТЛ-200 РТЛ-40 РТЛ-125 РТЛ-40 РТЛ-40 РТЛ-19 РТЛ-19 РТЛ-57 РТЛ-19 РТЛ-19	ВА51=33 160/160 ВА-51-31 100-12,5 ВА51-31 100/80 пн-2 100/30 Пн-2100/80 пн-2 250/200 пн-2 100/40 пн-2 280/80 пн-2 100/40 пн-2 100/150 пн2 100/30 пн-2 100/30 пн-2 250/80 пн-2 100/30 пн-2 100/30



Выбор вводных аппаратов и РП

Таблица№3

Наименование щита	Кол-во	IР (А)	Тип вводного аппарата	Тип щита
ЩР1	2	147.03	ВА-51=35-250/200	ПР. 085-0,48 (2)
ЩР2	4	20.2	ВА-51-31-100/31.5	ПР. 085-0,51 (4)
ЩР3	2	89.2	ВА-51-33 160/125	ПР.085-0,48 (2)
ЩР4	4	11	ВА-51-31 100/16	ПР. 085-0,51 (4)
ЩР5	2	147.03	ВА-51-35-250/200	ПР. 085-0,48 (2)

7 Расчет радиальной схемы

Выбор кабеля для этой схемы.

1.ТП-ЩР1

а) по нагреву I_g>I_p 157>147.03

I_p=147.03А I_gоn=153А

Выбираем кабель АВВГ 4_*95мм²

б)F_эк I_p/ j=147.03/1.6=91.89

в)?U=10^5/U²_*P_*e (R₀ +x₀tg?)=105/380=70_*0,0234 (0,34+0,06_*0,95)=

tg?=Qp/Pp=66,6/70=0,95 100000/144400_*70_*0,0234(0,34+1,01)=48_*48_*0,032=1,6%

г) I_у.а= I_р*5.25=147.03_*1.25=183.78 ВА-51-35-250/200А

Кабель АВВГ 4_*95мм² не проходит по уставке АВВГ 4_*95мм² на кабель АВВГ 4_*120мм²

2.ТП-ЩР5

а) по нагреву I_g>I_p 153>147.03

I_p I_g= 153А

Выбираем кабель АВВГ 4_*95мм²

б)F_эк I_p/j= 147.03/1.6=91.89

в) ?U=10⁵/U²_*р_*е (R₀+X_0*tg?)=100000/1444400_*70_*0,033.4(0,34+0,06_*0,95)=

tg?=Q_p/Pp=666/70=0,95 100000/144400_*70_*0,0334_*(0,34+1,01)=48.48_*0,045=2,18%

2) I_{у. а}= I_p*1,25=147.03_*1.25=183.78 ВА-51-35-250/200А

Кабель АВВГ 4_*95мм² не проходит по уставке автомата, значит, меняем кабель АВВГ 4_*95мм² на АВВГ 4_*120мм².

3)ТП-ЩР2

а) по нагреву I_р>I_gon 20.2>24

I_gon=24 I_р=20.2 Выбираем кабель АВВГ 4_*4мм²

б)F_эк== I_p/j=20.2/1.6=18.6

в) ?U=10⁵/U²_*P_*e(R₀+X_0*tg?)=10⁵/380²_*70_*0,0424_*(7.0+0.09_*0.17)=

tg?=Q_p/Pp=0,17 =9.09_*0.0424_*(7.9+0.26)=3.14%

г) I_{у. а}=1.25_*20.2=25.25 ВА51-31-100/31.5

Кабель АВВГ 4_*4мм² не проходит по уставке автомата, значит меняем кабель АВВГ4_*4мм² на АВВГ 4_*6мм² .

4)ТП-ЩР3

а) по нагреву I_р>I_gon 89.2>100

I_р=89/2 выбираем АВВГ 4_*50мм²

I_gon==100

б)F_эк =I_р/j=89.2/1.6=55.75

в) ?U=105/ U²_*P_*e (R_0*x_0*tg?)=100000/144400_*47.9_*0,05(0.64+0.06_*0.7)=

tg?=Qp/Pp=337/47.9=0.7 =100000/144400_*47.9_*0.05_*0.68=1.12%

г) I_{у. а}=1.25_* I_р=1.25_*89.2=111.5 ВА51-33-160/125

Кабель АВВГ 4_*50мм² не проходит по уставке автомата, значит меняем кабель АВВГ4_*50мм² на АВВГ 4_*70мм²

5) ТП-ЩР4

а)по нагреву I_р>I_gon 11>17

I_р =11 I_доп=17

Выбираем кабель АВВГ 4_*25 мм

б)F_эк I_р/j=11/1.6=6.88мм²

в) ?U=10⁵/U²_*P_*e_*(R₀+x_0*tg?)=100000/144400_*6.2_*0.0796_*(12.6_*0.11_*0.62)

tg?=Q/P=3.87/6.2=0.62 4.29_*0.0796_*12.67=4.3%

г) I_у.а=1.25_* I_р=1.25_*11=13.75 ВА51-31-100/16А

Кабель проходит, ничего не меняем

Находим потери электроэнергии

?W₁=3_* I²_p1*R_01*L_1*ф=3_*147.03²_*0.27_*0.0234_*3500=1434.1кВт/час

?W₅=3_* I²_p5*R_05*L_5*ф=3_*147.03²_*0.27_*0,0564_*3500=2046.97 кВт.час

?W₂=3_* I²_p2*R_02*L_2*ф=3_*20.2²_*5.26_*0.0424_*3500=955.53кВт.час

?W₃=3_* I²_p3*R_03*L_3*ф=3_*89.2²_*0.46_*0.05_*3500=1921.53кВт.час

?W₄=3_* I²_p4*R_04*L_4*ф=3_*11²_*12.6_*0.0796_*3500=1274.26кВт.час

Находим стоимость потерь электроэнергии

С_пэ=?W_*2

С_пэ1==?W_1*2=1434.1_*2=2868.2руб.

С_пэ5==?W_5*2=2046.97_*2=4093.94руб.

С_пэ2==?W_2*2=955.53_*2=1911.06руб.

С_пэ3==?W_3*2=1921.53_*2=3843.06руб.

С_пэ4==?W_4*2=1274.26_*2=2548.52руб.

? С_пэ=15264.78руб.

Находим капиталовложение

К₁₌?_1*Ц=23.4*750=17550руб

К₅₌?_5*Ц=33.6*750=25200руб

К₂₌?_2*=17*600=10200руб

К₃₌?_3*Ц=28.4*600=17040руб

К₄₌?_4*Ц=81.4*600=48840руб.

?К=148800руб

Находим амортизацию кабеля

Са=0,04_*к

Са₁=0,04_*к=0,04*17550=702 руб.

Са₅=0,04_*к₅=0,04*25200=1710 руб. ? Са=5832руб. руб.

Са₂=0,04_*к₂=0,04*10200=408 руб.

Са₃=0,04_*к₃=0,04*17040=6681,6 руб.

Са₄=0,04_*к₄=0,04*48840=2635,2 руб.



Находим общегодовые затраты

З=0.125_*К+Са+С_пэ

З₁=0.125-17550+702+2868.2=5763.95

З₅=0.125-25050+1002+4093.94=8227.19

З₂=0.125-25440+1017.6+1911.06=6108.66

З₃=0.125-30000+1200+3843.06=8793.06

З₁=0.125-47760+1910.4+2548.52=10428.02

?З=39321.78

№1	L	Марка-кабеля	?W	Cnэ	Са	К	З
1	23.4	АВВГ4*120	1434.1	2868.2	702	17550	5763.95
2	42.4	АВВГ4*1.6	955.57	1911.06	1017.6	25440	6108.66
3	50	АВВГ4*70	1921.53	3843.06	1200	30000	8793.06
4	79.6	АВВГ4*2.5	1274.76	2548.57	1910.4	47760	10428.92
5	33.4	АВВГ4*120	2046.97	4093.91	1002	25050	8227.19
ИТОГО		7632.39	15264.38	5832	148800	39321.78

Магистральная схема.(Смешанная), так как Л-1 И Л-5 питается по радиальной схемы.

1)ТП-ЩР1 Л-1

а) по нагреву I_р>I_gon

I_р=147.03А I_gon=153А АВВГ4_*95мм²

б)F_эк= I_р/j=147.03/1.6=91.8

в) ?U=10⁵/U²_*Р_*е (R₀+x_0*tg?)=100000/144400_*70_*0.0234(0.21+0.06_*0.93)=

tg?=Q/P=0.95 =0.69-70_*0.0234_*0.27=0.3%

1) I_у.а=1.25_* I_р=1.25_* 147.03=183.79 ВА51-35 250/200



Кабель АВВГ 4_*95мм² не проходит по уставке автомата, значит меняем кабель АВВГ 4_*95 на АВВГ4_*120

5)ТП-ЩР5 Л-5

а) по нагреву I_р>I_gon

I_р=147.03 I_gon=153 АВВГ4_*95мм²

б)F_эк I_р/j=147.03/1.6=91.8

в)

?U=10⁵/U²_*Р._*?*(R₀+x_0*tg?)=100000/144400_*70_*0.0336(0.21+0.06_*0.95)=0.69_*70_*0.0336_*0.27= =0.44%

г) I_{у. а}=1.25_* I_р=1.25_* 147.03=183.79 ВА51-35 250/200

Кабель АВВГ 4_*95мм² не проходит по уставке автомата, значит меняем кабель АВВГ 4_*95 на АВВГ 4_*120мм²

Л-2 щр2

Р_р=13.13 Q_p=23 S_p=13.3 I_р=20.2 tg?=0.17

а) по нагреву I_р>I_gon 20.2>24

I_р=20.2 I_gon=24 АВВГ 4_*4

б)F_эк I_р/j=20.2/1.6=12.63

в)

?U=10⁵/U²_*Р_*е (R₀+x_0*tg?)=100000/144400_*13.13_*0.017_*(7.9+0.09_*0.17)=1.2%



г) I_у.а=1.25_* I_р=25.25 ВА51-31-100/31.5

Кабель АВВГ 4_*4мм² не проходит по уставке автомата, значит меняем кабель АВВГ 4_*94 на АВВГ4_*6мм²

ЛЗ ЩРЗ-ЩР2

Р_р=61.03 Q_p=36 S_p=70.8 I_р=107.8 tg?=0.58

а) по нагреву I_р>I_gon 107.8>12.6 АВВГ4_*70мм²

б)F_эк 107.8/1.6=67.4

в)?U=10⁵/U²_*Р_*? (R₀+x_0*tg?)=100000/144400_*61.03_*0.0284_*0.76+0.06_*0.58=0.59%

г) I_у.а=1.25_* I_р=134.8 ВА-51-33-160/160

Кабель АВВГ 4_*7мм² не проходит по уставке автомата, значит меняем кабель АВВГ 4_*70 на АВВГ4_*95мм²

Л4 ТП-ЩР4

Р_р=67.23 Q_p=39.87 S_p=78.16 I_р=118.96

а) по нагреву I_р>I_gon 118.96>126 АВВГ4_*70мм²

б)F_эк 118.96/1.6=74.35

в)?U=10⁵/U²_*Р_*? (R₀+x_0*tg?)=100000/144400_*67.23_*0.0814_*(0.46+0.06_*0.53)=1.86%

г) I_у.а=1.25_* I_р=1.25_*10.96=148.7 ВА-51-33-160/160

Кабель АВВГ 4_*7мм² не проходит по уставке автомата, значит меняем кабель АВВГ 4_*70 на АВВГ4_*95мм²

Находим потери электроэнергии

?W=3_* I²_p*R_0*L_*ф

?W₁=3_* I²_p1*R_01*L_1*ф=3_*147.03²_*0.27_*0.0234_*3500=1434.1кВт/час

?W₅=3_* I²_p5*R_05*L_5*ф=3_*147.03²_*0.27_*0,0564_*3500=2046.97 кВт.час

?W₂=3_* I²_p2*R_02*L_2*ф=3_*107.8²_*0.34_*0.017_*3500=705.27кВт.час

?W₃=3_* I²_p3*R_03*L_3*ф=3_*100²_*0.0284_*0.46_*3500=1371.72кВт.час

?W₄=3_* I²_p4*R_04*L_4*ф=3_*11²_*12.6_*0.0814_*3500=1303.07кВт.час

Находим сумму потерь электроэнергии

С_пэ=?W_*2

С_пэ1==?W_1*2=1434.1_*2=2868.2руб.

С_пэ5==?W_5*2=2046.97_*2=4093.94 руб.

С_пэ2==?W_2*2=705.27_*2=1410.54 руб.

С_пэ3==?W_3*2=1371.72_*2=2743.44 руб.

С_пэ4==?W_4*2=1303.07_*2=2606.14 руб.

? С_пэ=13722.24 руб.

Находим капиталовложение

К_1*L_1*у=23.4_*750=17550 руб.

К_5*L_15*у=33.6_*750= 25200 руб.

К_2*L_2*у=17_*600=10200 руб.

К_3*L_3*у=28.4_*600=17040 руб.

К_4*L_4*у=81.4_*6000=48840 руб.

?К=118830 руб.

Находим амортизацию кабеля

Са=0,04_*к

Са₁=0,04_*к=0.04_*17550=702 руб.

Са₅=0,04_*к₅=0.04_*25200=1710 руб. ? Са=6136.8 руб.

Са₂=0,04_*к₂=0.04_*10200=408 руб.

Са₃=0,04_*к₃=0.04_*17040=681.6 руб.

Са₄=0,04_*к₄=0.04_*48840=2635.2 руб.

Находим общегодовые затраты

З=0.125_*К+Са+С_пэ

З₁=0.125_*К₁+Са₁+ С_пэ1=5763.95 руб.

З₅=0.125_*К₅+Са₅+ С_пэ5=8953.92 руб.

З₂=0.125_*К₂+Са₂+ С_пэ2=3093.54 руб.

З₃=0.125_*К₃+Са₃+ С_пэ3=5558.04 руб.

З₄=0.125_*К₄+Са₄+ С_пэ4=11346.34 руб.

?З=34715.76 руб.

№	L	Марка сечения кабеля	Выключатели	?W	Спэ	Са	К	З
1	23.4	АВВГ4*120	ВА5135250/200	1434.1	2868.2	72	17550	5763.95
2	17	АВВГ4*95	ВА5133160/160	705.27	1410.54	14008	10200	3093.54
3	28.4	АВВГ4*70	ВА5133160/125	1371.72	2743.44	681.6	17040	5558.04
4	81.4	АВВГ4*25	ВА5131100/16	1303.07	2606.14	2635.2	48840	11346.34
5	33.6	АВВГ4*120	ВА5135250/200	2046.90	4093.92	1710	25200	8953.92
итого			6861.12	13722.24	6136.8	118830	34715.76

Делая выводы, смешанная схема дешевле на 4612,02 руб.

8.Выбор и расчет сетей высокого напряжения

Высоковольтный кабель, провод напряжением больше.1Кв

а)F_эк= I_р/j=30.6/1.7=18мм²

I_р=S/v3_*U=529.18/173_*10=30.6

б) I_р?I_gon I_p=30.6 I_g =75

в) ?U=1000_*Р_*l(R₀+x_0*tg?)=0.001_*400.83_*1.2(1.98+0.11_*0.28)=0.97

0.97%?5%

По термической устойчивости

г)S_min=I_k*3/l_*vtnp=4.3_*10³/95_*v1=45.3 значит, выбираем кабель ААШВ 10- 3*50мм²

В связи, что подстанция 2-х трансформаторная и существуют потребители, 2 категории выбираем кабель 2ААШВ 10-3*50мм²

9. Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания производится для выбора и проверки электрооборудования по условиям короткого замыкания, для выбора уставок релейной защиты и автоматики. Расчет производится в именованных единица. Считается, что периодическая составляющая тока короткого замыкания будет неизменна с течением времени.

Для расчета токов короткого замыкания составляется расчетная однолинейная схема электроснабжения, на ней указывается точки короткого замыкания

На основе расчетной схемы составляется схема замещения, где все элементы схемы заменены сопротивлениями. На схеме замещения также намечаются точки для расчета токов короткого замыкания.

Й Рассчитываются все сопротивления по схеме замещения:

1. Сопротивление системы X_C= U_{ср ном}/ v3*I⁽³⁾_к

2. Сопротивление 2-х обмоточного трансформатора:

X_тр= X_с*(U²_Р)/(U²_ср)

II Определяем сопротивление для каждой точки короткого замыкания с учетом напряжения.

III Определяем 3-х фазный ток короткого замыкания

IV Определяем 2-х фазный ток короткого замыкания

V Определяем ударный ток короткого замыкания

VI Находим мощность в данной точке.

10 Релейная защита

МТЗ с выдержкой времени

Первичный ток срабатывания защиты

I сз определяется:

А

Кн- коэффициент надежности; 1.2 для реле РТ40, РТ80; Кв - коэффициент возврата реле 0,8 -0,85; Ксзп - коэффициент самозапуска.

Ксзп -1.2 - для сельскохозяйственных потребителей;

Ксзп - 1.3 - для линий питающие бытовую нагрузку;

Ксзп -2 -3 - для промышленной нагрузки.

А

Тпл 50/5; nтт = 10; РТ40/20

Проверяем защиту на коэффициент чувствительности

Кч= I²кз/Iсз=3.5|129.61=27кА<1.5кА

2.ТО.

I co= Кч*I³кз=1,2*18,39=27,07

Iср= Iсо*Ксх/nтт=27,07*1/200=110,35

ТПЛ 1000/5; nтт= 200

В ячейки с вакуумным выключателем применяется ТО с реле на ток срабатывания =110,35 А.

11. электрооборудование на ГПП

Вакуумные выключатели бывают встроенные в ячейки наружного использования и ячейки внутренней установки.

К-59

КСО - 292 298

Каждая ячейка РУ выбирается по 4 условиям

1.по напряжением

U_яч?U_c

U_яч=10кВ U_c=10кВ 10кВ =10кВ

2.по току рабочему

I_яч?I_р

Ячейки с вакуумным выключателем бывают на токи 630А, 1000А,2000А.

I_яч=630 А I_р=30,6А 630А>30.6

3.по термической устойчивости

I_{р у яч}?I_кз

I_{р у} КСО 292 298=21кА

21>4.04

4.по динамической устойчивости

I_{g y}>i_yд. I _y=50кА i_yд=10.3 50>10.3

Типы вакуумных выключателей установлены в этих ячейках КРУ

ВВ-10 ТЭЛ «Таврида электрик»

ВВА-10 «Самара электрик»

ВГПВ-10АО «Электрокомплект» г.Минусинск

ВГКЭ-10 Тура «ГНЭВ»

Выбираем ячейку КСО 298-630А 19кВ с вакуумным выключателем ВГПВ-10 производства АО «Электрокомплект» г. Минусинск

12.Расчет заземляющего устройства

При обслуживании электроустановки опасность представляют не только неизолированные токоведущие части, находящиеся под напряжением при повреждении изоляции (корпуса электродвигателя, баки трансформаторов кожухов шинопроводы). Одной из мер защиты людей от поражения током при повреждении изоляции является заземление.

Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение какой-либо части электроустановки с заземляющим устройством. ПУЭ - 200 устанавливает допустимое сопротивление заземляющего устройства R₃ .

Если заземляющее устройство является общим для установок на различные напряжения, то за расчетное сопротивление заземляющего устройства принимают наименьшее из допустимых.

В электроустановках выше 1000В с глухо-заземленной нейтрально сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 0,5 Ом (подстанция 110кВ).

В электроустановках напряжением выше 1000В с изолированной нейтрально заземляющие устройства должно быть не более 10ОМ (подстанции 35кВ).

В электроустановках напряжением до 1000В заземляющее устройство должно быть не более 4ОМ (подстанции 10-6/0.4кВ).

Эквивалентное удельное сопротивление земли:

Песок Р_э - 700 ОМ*м

Супесь Р_э - 300 ОМ*м

Суглинок Р_э 100 ОМ*м

Скала Р_э - 1000 ОМ*м

Речная вода Р_э - 50 ОМ*м

Для определения расчетного сопротивления грунта Р_р введет повышающий коэффициент спроса К_с. для районов Сибири он равен 3-4.

Заземлители делятся на искусственные и естественные.

Естественные - обсадные трубы артезианских скважин, стальная броня силовых кабелей, металлические конструкции зданий и сооружений.

В качестве искусственных заземлителей, используются вертикально забитые в землю стальные электроды круглые или угловые, соединенные стальной полосой круговой или угловой.

Для подстанций напряжение 3-35 кВ расчет производится по формуле:

Р₃=0.44_* Р_э*К_с/vS+L+ Р_э*К_с/6vS+n_эlэ+n_klk

Р_р - расчетное сопротивление грунта ОМ*м

S - Площадь заземления м²

n_klk- количество и длина подземной части железобетонных стоек под оборудование, присоединенное к заземлителю шт.м

n_эlэ- количество и длина вертикальных заземлителей шт.м.

I - глубина погружения наиболее заглубленных вертикальных элементов (вертикально заземлители или железобетонные стойки) м.

L=I_э+t

L - Глубина заложенных горизонтальных заземлителей

I_э - длина вертикального заземлителя или железобетонных стоек

S - Площадь заземления

R₃=0.44_*K_c*P_э/vS+l+K_c*P_э/6vS+ n_эlэ+n_klk=0,44_*3_*300/120+5.7+3_*300/6_*120+576_*5=0.44_*900/125,7+900/720+2880=(0.44_*7.16)+0.25=3.4<4Ом

13.Спецификация на проектируемые оборудования

№ п/п	Наименование электрооборудования, кабелей и проводов, материалов	Ед. изм	Кол-во	примечание
1	2	3	4	5
1.1	1.электрооборудование КТП 2*630кВА Биробиджанского трансформаторного завода с трансформатором 2*400кВа	Шт.	1
1.2	Ячейка высоковольтная типа КСО с вакуумным выключателем ВБПВ 10/ТЭА-630А	Шт.	1
1.3	Трансформатор силовой масляный с защитным азотным слоем 2 ТМЗ-400 Ква	ШТ.	1
1.4	Щиты силовые распределительного с воздушными автоматами ВА51 типа: ПР. 085 048(2) ПР. 085 051(4)	ШТ. ШТ. ШТ.	3 2
1.7	Компенсационная батарея УК 6 0.4-200 УК 3 0.4-33	Шт. Шт.	1 1
1.5	Магнитный пускатель ПМЛ-125 с РТЛ-125 ПМЛ-25 с РТЛ-19 ПМЛ-80 с РТЛ-80 ПМЛ-200 с РТЛ-200 ПМЛ-40 с РТЛ-40 ПМЛ-200 с РТЛ-125 ПМЛ-63 с РТЛ-57	ШТ. ШТ. ШТ. ШТ. ШТ. ШТ. ШТ.	1 6 2 1 3 1 1
1.6	Шинопровод ЩТМ72-70 Щра35-5	ШТ. ШТ.	1 1
2.1	Провода и кабели Кабель силовой на 10кВ с силовыми жилами, с алюмин. Оболочкой, с защитным шлангом из ПВХ изоляцией типа ААШВ 10 13*50	Шт.	10.24	Проложен в траншее
2.2	Кабель силовой к щитам с ПВХ изоляцией с ПВХ оболочкой сечения АВВГ 1-4-120мм2 АВВГ 1-4-6мм2 АВВГ 1-4-70мм2 АВВГ 1-4-2,5мм2	М М М М	56.8 42.4 50 79.6	Проложен по стенам на скобах высотой 5м
2.3	Провод к станкам с алюминевыми жилами с ПХВ изоляцией, одножильной марки 4АПВ-70мм2 4АПВ-2.5мм2 4АПВ-25мм2 4АПВ-95мм2 4АПВ-10мм2 4АПВ-50мм2 4АПВ-16мм2	М М М М М М		Проложен в подготовке пола в металлических трубах
3.1	Материалы Труба металлическая водогазопроводная с условным проходом Т-70 Т-15 Т-32 Т-25 Т-50	М М М М М
3.2	Сталь катаная, круглая диаметром О12 О10	М М		Для заземлителя вертикально горизонтальных



14. Список используемой литературы

1. Руководящие материалы по расчету электрических нагрузок РТМ 36,18. 32.4 - 92. «Тяжпромэлектропроект» Москва 1992г.

2.Посшеков Н.П. Электроснабжение промышленных предприятий. «Стройиздат» 1980г.

3.Справочник по проектированию электроснабжения под редакцией Ю.Г Барыбина и др. Москва Энергоатомиздат 1991г.

4.Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д., «Электроснабжение промышленных предприятий и установок» Москва Энергоатомиздат 1989г.

5. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования под редакцией Ю.Г. Барыбина и др. Москва Энергоатомиздат 1991г.

6.ПУЭ Москва Энергоатомиздат 2000г.