Система электроснабжения цеха по производству стеклоизделий Чагодощенского стекольного завода
Выбор схемы внешнего электроснабжения цеха, расчет числа трансформаторов и токов короткого замыкания. Мероприятия повышения надежности защит и сигнализации о повреждениях. Повышение устойчивости работы объекта в условиях возможных чрезвычайных ситуаций.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.11.2010 |
Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
2. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.1 Расчет силовых нагрузок
2.2 Расчет осветительных нагрузок
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА И МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ. СХЕМА СОЕДИНЕНИЯ
4. ВЫБОР ТИПА ВВОДНОГО УСТРОЙСТВА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
5. РАСЧЁТ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
6. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА СТОЙКОСТЬ ДЕЙСТВИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
7. ВЫБОР ЗАЩИТНОЙ И КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ
8. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ СИЛОВОЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ 0,38 кВ. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ
9. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СИЛОВОЙ СЕТИ ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ
9.1 Расчёт нагрузок по отдельным узлам схемы
9.2 Выбор сечения жил кабелей
9.3 Выбор распределительных пунктов
10. ХАРАКТЕРИСТИКА МОНТАЖА СИЛОВОЙ СЕТИ
11. СПЕЦИФИКАЦИЯ НА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ МОНТАЖА СИЛОВОЙ СЕТИ
12. КОМПОНОВКА ЦЕХОВОЙ КТП. КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ И РАСЧЕТ КОНТУРА ЗАЗЕМЛЕНИЯ КТП
13. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СЕТИ ОСВЕЩЕНИЯ
14. ВЫБОР И АНАЛИЗ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА, ВИДЫ И СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ АРМАТУРЫ
15. КОНСТРУКТИВНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ЦЕХА
16. РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
16.1 Расчет релейной защиты силовых трансформаторов и питающих линий к ним
16.1.1 Расчет максимальной токовой защиты трансформаторов
16.1.2 Расчет токовой отсечки трансформатора
16.1.3 Расчет максимальной токовой защиты воздушной линии
16.1.4 Расчет токовой отсечки воздушной линии
16.2 Методы повышения надёжности защит
16.3 Максимальная токовая защита выбранного оборудования
16.4 Построение карты селективности
16.5 Мероприятия по сигнализации о повреждении
17. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
17.1 Технико-экономическое сравнение вариантов схемы электроснабжения
17.2 Сметно-финансовый расчёт системы электроснабжения
17.3 Организация работ по вводу схемы электроснабжения
18. РАЗДЕЛ ПО ОХРАНЕ ТРУДА
18.1 Введение
18.2 Проектирование противопожарных мероприятий
18.3 Расчет аварийного освещения
18.4 Повышение устойчивости работы объекта в условиях возможных ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ ситуаций
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
ООО "ЧСЗ и К" - "Чагодощенский стекольный завод и К" одно из крупнейших в России предприятий специализирующиеся на производстве тары для винной и пивной промышленности из коричневого, зеленого и оливкового стекла емкостью от 0,2 до 1 литра. Выпуск разнообразной продукции обеспечивает неизменный спрос.
От надежного и бесперебойного электроснабжения зависит работа промышленного предприятия: качество продукции, нормальный режим работы электрооборудования. Для эффективного функционирования предприятия, схема электроснабжения должна обеспечивать должный уровень надежности и безопасности.
По структуре или принципу работы, характеру установленного оборудования система электроснабжения предполагает применение автоматизации, что позволяет повысить уровень надежности и безопасности работы системы и обслуживания соответственно.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
По категории надежности часть приёмников цеха производства стеклоизделий являются потребителями I категории - 30%, а все остальные - потребители II категории. Питание электроприемников обеспечивается от двух независимых, взаимно резервируемых, источников питания. Также предусмотрено резервное питание от источников бесперебойного питания - аккумуляторных батарей и дизельных генераторов.
Все потребители электрической энергии являются потребителями трехфазного напряжения 380 В переменного тока с частотой 50 Гц. Потребители имеют разные режимы работы. Вся осветительная нагрузка цеха однофазная. Характеристики потребителей цеха приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1 - Характеристика потребителей
№по рисунку |
Наименование потребителя |
n, шт. |
Uном, В |
Pном, кВт |
Ки |
cosц |
Режим работы |
|
Первый этаж |
||||||||
1-5 |
Тепловая завеса |
5 |
380 |
15 |
0,8 |
0,9 |
ДР |
|
6-13 |
Охлаждение бассейна печи ВЦ 14-46-8 |
8 |
380 |
45 |
0,8 |
0,8 |
ДР |
|
14,15 |
Вентилятор воздуха горения ВЦ 14-46-8 |
2 |
380 |
37 |
0,8 |
0,8 |
ДР |
|
16,17 |
Охлаждение протока ВЦ 14-46-5 |
2 |
380 |
11 |
0,8 |
0,8 |
ДР |
|
18-21 |
Охлаждение косоуров горелок |
4 |
380 |
11 |
0,8 |
0,8 |
ДР |
|
22 |
Система оборотного водоснабжения цеха |
1 |
380 |
30 |
0,8 |
0,8 |
ДР |
|
23,40 |
Дробилка |
2 |
380 |
2,2 |
0,8 |
0,8 |
ДР |
|
24-26 |
Вакуумный водокольцевой насос |
3 |
380 |
75 |
0,8 |
0,85 |
ДР |
|
27 |
Гранулятор ГР-2 |
1 |
380 |
5,5 |
0,6 |
0,8 |
ДР |
|
28-30 |
Вентилятор высокого давления |
3 |
380 |
200 |
0,75 |
0,85 |
ДР |
|
31-33 |
Компрессоры ES-45 |
3 |
380 |
90 |
0,8 |
0,85 |
ДР |
|
34,35 |
Осушители PGN 1100 |
2 |
380 |
30 |
0,8 |
0,8 |
ДР |
|
36-39 |
Сварочный пост |
4 |
380 |
10 |
0,3 |
0,4 |
КР |
|
41 |
Градирня |
1 |
380 |
75 |
0,8 |
0,8 |
ДР |
|
42 |
Транспортёр стеклобоя |
1 |
380 |
6 |
0,8 |
0,7 |
ДР |
|
44 |
Монтажно-формовой участок |
1 |
380 |
40 |
0,6 |
0,7 |
ДР |
|
45-47 |
Контрольная машина SGCC-ALPHACAM |
3 |
380 |
3 |
0,6 |
0,7 |
ДР |
|
48-50 |
Контрольная машина SGCC-DELTACAM |
3 |
380 |
3 |
0,6 |
0,7 |
ДР |
|
51-53 |
Система манипуляторов |
3 |
380 |
6 |
0,6 |
0,7 |
КР |
|
54 |
Сквозная тележка |
1 |
380 |
9 |
0,6 |
0,7 |
КР |
|
55,56 |
Упаковочная машина |
2 |
380 |
28 |
0,6 |
0,7 |
КР |
|
Второй этаж |
||||||||
57 |
Участок контроля стекломассой |
1 |
380 |
55 |
0,6 |
0,7 |
ДР |
|
58 |
Конвейер шихты |
1 |
380 |
11 |
0,6 |
0,8 |
ДР |
|
59 |
Перевода газа |
1 |
380 |
1 |
0,8 |
0,7 |
ДР |
|
60-65 |
Загрузчики шихты |
5 |
380 |
2,2 |
0,8 |
0,7 |
ДР |
|
66-69 |
Лебедки перевода шиберов |
4 |
380 |
2,2 |
0,8 |
0,7 |
ДР |
|
70-74 |
Сварочный пост |
4 |
380 |
10 |
0,3 |
0,4 |
КР |
|
75,76 |
Вентилятор подачи воздуха |
2 |
380 |
11 |
0,8 |
0,7 |
ДР |
|
77-79 |
Вентиляторы газосмесительные |
3 |
380 |
5,5 |
0,8 |
0,7 |
ДР |
|
80-82 |
Кабина управления АЛ 1110-2-1 |
3 |
380 |
100 |
0,6 |
0,6 |
ДР |
|
83-85 |
Транспортная система |
3 |
380 |
175 |
0,8 |
0,8 |
ДР |
|
86-88 |
Контрольная машина SQT - прибор |
3 |
380 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
ДР |
|
89-91 |
Контрольная машина SQT - сдуватель |
3 |
380 |
36 |
0,6 |
0,7 |
ДР |
|
92-94 |
Контрольная машина SGCC - M1 |
3 |
380 |
20 |
0,6 |
0,7 |
ДР |
|
95 |
Кран-балка ПК = 40% |
1 |
380 |
7 |
0,06 |
0,5 |
ПКР |
|
96 |
Тельфер ПК = 40% |
1 |
380 |
5,5 |
0,06 |
0,5 |
ПКР |
2. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.1 Расчет силовых нагрузок
Основными исходными данными для определения расчетных силовых нагрузок служит перечень потребителей электрической энергии с указанием их номинальной мощности, количества и режима работы.
Расчет производится по методу упорядоченных диаграмм.
Среднесменная активная и реактивная мощности электроприемника определяются по формулам:
; (2.1)
, (2.2)
где - коэффициент использования ЭП;
- номинальная мощность электроприемника, кВт.
Коэффициент использования для группы электроприемников:
. (2.3)
Эффективное число электроприемников определяется по формуле:
. (2.4)
Расчетная нагрузка группы потребителей электроэнергии определяется по формуле:
, (2.5)
где - расчетный коэффициент.
Расчетная реактивная мощность группы потребителей определяется в зависимости от эффективного числа электроприемников по выражениям:
При :
; (2.6)
при :
, (2.7)
где - соответствует cos ц, принятому для данного потребителя.
Полную расчетную мощность определяем по выражению:
. (2.8)
Расчетный ток для группы потребителей определяется по выражению:
, (2.9)
где - номинальное напряжение сети.
Произведем расчет нагрузок для цеха:
Найдем для трехфазных электроприемников по формуле (2.1):
Тельфер:
; (2.10)
Т.к. нет однофазных потребителей, то суммарная среднесменная мощность:
; (2.11)
Т.к. нет однофазных потребителей, то суммарная номинальная нагрузка:
; (2.12)
Найдем средневзвешенный коэффициент использования по формуле (2.3):
Эффективное число электроприемников определяется по формуле (2.4)
Определяем значение коэффициента расчетной нагрузки KР для сетей напряжением до 1 кВ [1, табл. 2.2]:
Kp = 1.
Найдем суммарную расчетную активную и реактивную мощности по формулам (2.5) и (2.6):
кВт.
Для определения расчетной реактивной мощности найдем реактивные расчетные мощности для трехфазных электроприемников по формуле (2.6):
Полная мощность, согласно формулы (2.8), составляет:
кВА.
Определим расчетный ток по формуле (2.9):
А.
2.2 Расчет осветительных нагрузок
Расчет осветительных нагрузок цеха производим по методу удельных мощностей.
Устанавливаем VII разряд зрительных работ. Освещенность Е = 100 лк. Освещение выполним люминесцентными лампами, тип ламп ЛБ-80, cosц=0,93. Коэффициенты отражения от потолка, стен и рабочей поверхности: , , . Коэффициент спроса: . Коэффициент пускорегулировочной аппаратуры для ЛЛ . Высота подвеса светильников над полом:м. Находим удельную мощность осветительной установки:. Площадь участка: .
кВт;
кВт;
квар.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА И МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ. СХЕМА СОЕДИНЕНИЯ
Расчет числа и мощности силовых трансформаторов
При выборе числа и мощности трансформаторов учитывается категория надёжности электроснабжения потребителей и их коэффициент загрузки , который зависит от системы охлаждения трансформатора:
Для I категории - (сухие) и (масляные);
для II категории - (сухие) и (масляные);
для III категории - (сухие) и (масляные).
Принимаем .
Найдём суммарную мощность, потребляемую цехом с учётом осветительной нагрузки:
; (3.1)
; (3.2)
. (3.3)
кВт;
квар;
кВА.
Количество трансформаторов определяется по формуле:
, (3.4)
где - номинальная мощность трансформатора.
Рассмотрим два варианта КТП с силовыми трансформаторами типа ТМ - 1600/10/0,4 и ТМ - 2500/10/0,4.
шт.
шт.
Реактивная мощность, передаваемая через трансформаторы из сети ВН в сеть НН, определяется по выражению:
; (3.5)
квар;
квар.
Определяем реактивную мощность, которую необходимо скомпенсировать по выражению:
; (3.6)
квар;
квар.
Т. к. , то требуется компенсирующее устройство.
Выбираем компенсаторные установки:
Берём одну установки типа УКМ58-0,4-100-33 1/3 У3 с использованием в каждой установке по 3 ступени.
квар.
Т.к. , то компенсирующее устройство не требуется.
Уточняем мощность с учётом компенсации:
;
кВА;
кВА.
Уточняем коэффициент загрузки трансформатора по выражению:
; (3.7)
;
.
Уточняем коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме по выражению:
; (3.8)
;
.
Данные для выбора комплектной трансформаторной подстанции приведены в таблице 3.1
Таблица 3.1 - Выбор цеховых трансформаторов
Наименование цеха |
ЦПС |
||
Номер варианта |
1 |
2 |
|
Справочные данные |
|||
Номинальная мощность трансформатора, Sн.тр., кВА |
1600 |
2500 |
|
Коэффициент загрузки, Кз |
0,7 |
0,7 |
|
Исходные данные |
|||
Расчетная активная мощность, Рр, кВт |
2707 |
2707 |
|
Расчетная реактивная мощность, Qр, квар |
1863 |
1863 |
|
Активная мощность освещения, Рр, кВт |
52,5 |
52,5 |
|
Реактивная мощность освещения, Qр, квар |
23,1 |
23,1 |
|
Расчетные данные |
|||
Количество трансформаторов |
3 |
2 |
|
Передаваемая реативная мощность, Qвн, квар |
1738 |
2038 |
|
Компенсируемая мощность, Qку, квар |
129 |
- 179 |
|
Тип компенсирующих устройств |
УКМ58-0,4-100-33 1/3 У3 |
нет |
|
Уточненные данные |
|||
Полная расчетная мощность, Sр., кВА |
3266 |
3266 |
|
Коэффициент загрузки в нормальном режиме, Кз |
0,67 |
0,65 |
|
Коэффициент загрузки в аварийном режиме, Кз.авар. |
1 |
1,38 |
|
Тип трансформатора |
ТМ-1600 |
ТМ-2500 |
Для окончательного выбора числа и мощности трансформаторов производим технико-экономический расчет в пункте 17.1
Схема соединения трансформаторов
Для схемы соединения Y/Y0 характерно высокое значение сопротивления нулевой последовательности. При неравенстве нагрузок по фазам в четырехпроводной сети появляются токи нулевой последовательности. Повышения напряжения нулевой последовательности на десятки вольт опасны для персонала цеха, поскольку под напряжением оказываются легко доступные части электрооборудования. ГОСТ 13109-97 в четырехпроводных сетях 0,38 кВ нормирует нормально допустимое (2%) и предельно допустимое (4%) значения коэффициентов несимметрии напряжений по нулевой последовательности K0U. Расчеты и измерения в действующей электрической сети показывают, что использование трансформаторов со схемой соединения /Y0 вместо Y/Y0 позволяет почти на порядок снизить напряжение нулевой последовательности, а коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности в этом случае практически всегда не превышает допустимое значение.
В цеховой КТП применим трансформаторы со схемой соединения обмоток /Y0, что приведет к увеличению токов однофазного короткого замыкания вблизи трансформатора. Так как ток короткого замыкания будет меньше или равен току трехфазного КЗ, а ток трехфазного КЗ является расчетным при проверке оборудования, то это увеличение не представляет никакой опасности. Также уменьшится время отключения однофазных КЗ у потребителей, что полностью соответствует п. 1.7.79 новой редакции ПУЭ.
4. ВЫБОР ТИПА ВВОДНОГО УСТРОЙСТВА ВЫСОКОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
Условия выбора и проверки высоковольтных выключателей:
1) По напряжению:
. (4.1)
2) По номинальному току:
. (4.2)
3) По электродинамической стойкости:
, (4.3)
где - предельный сквозной ток.
;
;
.
4) По электротермической стойкости:
, (4.4)
где - предельный ток термической стойкости;- нормативное время протекания предельного тока термической стойкости.
;
; (4.5)
, (4.6)
где - время затухания апериодической составляющей тока;
- справочная величина;
- время действия основной релейной защиты; - полное время отключения выключателя.
кА.
с.
Выбираем вакуумный высоковольтный выключатель типа ВВТП-10-12,5/630У3-У2-41:
Номинальный ток 630 А;
Номинальный ток отключения 12,5 кА;
Полное время отключения 0,05 с.
1) 10 кВ ? 10 кВ;
2) ;
3) iуд = 18,8кА ? iпр.с. = 25 кА;
4) .
5. РАСЧЁТ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
Выбор высоковольтного линии произведём по нагреву расчетным током и по потерям напряжения. Пример приводим для линии, питающей трансформаторы 2х2500 кВА.
Расчетный ток определяется:
, (5.1)
где Sp - расчетная нагрузка, кВА;
Uном - напряжение линии электропередачи, кВ;
n - количество линий передачи.
А - в нормальном режиме;
А - в аварийном режиме.
Выбираем провод марки СИП (3х95):
Iдоп = 330А; x0 = 0,083 мОм/м; r0 = 0,326 мОм/м.
Выбор сечения кабелей по нагреву расчетным током:
, (5.2)
где Ilдоп - длительно допустимый ток кабеля;
Кср - коэффициент, учитывающий температуру среды, отличной от рсчетной, Кср=1;
Кпр - коэффициент снижения токовой нагрузки при групповой прокладке кабелей Кпр=1.
.
Проверяем по термической стойкости:
, (5.3)
где - время отключения КЗ, с;
- усреднённое значение времени затухания свободных токов КЗ, принимается равным 0,03 с;
- расчётный ток КЗ;
- температурный коэффициент, учитывающий ограничение допустимой температуры нагрева жил кабеля, А•с/
Полученное значение округляем до ближайшего меньшего.
;
95 .
Проверяем потери напряжения.
, (5.4)
где r0, x0 - удельные сопротивления провода; l - длина линии, 580 м.
В (0,6%)
Высоковольтная двухцепная линия электропередач ВЛ-10 кВ от ПС - 110/35/10 до ЦПС, рассчитана на передачу мощности 4500 кВт с учётом дальнейшего развития. СИП-провод одножильный с жилой из алюминиевого сплава, с защитной изоляцией из сшитого полиэтилена для воздушных линий электропередачи, типа «Заря» на номинальное напряжение до 20 кВ. ТУ 16.К71-272-98
Все остальные расчеты сведены в таблицу 5.1
Таблица 5.1 - Выбор высоковольтных кабелей
Цех |
ЦПС |
||
Тип ТП |
2х2500 |
3х1600 |
|
Выбор по нагреву расчетным током |
|||
Расчетная мощность, S кВА |
3266 |
3266 |
|
Напряжение, U кВ |
10,5 |
10,5 |
|
Количество линий (норм. режим),n |
2 |
3 |
|
Количество линий (авар. режим),n |
1 |
2 |
|
расчетный ток норм. режима, Ip А |
90 |
60 |
|
расчетный ток авар. режима, Ip. max А |
180 |
90 |
|
Выбор кабеля |
|||
Тип кабеля |
СИП |
СИП |
|
Длительно допустимый ток, Iдоп А |
330 |
265 |
|
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
95 |
70 |
|
Длина кабельных линий, м |
580 |
580 |
|
Выбор по термической стойкости |
|||
Температурный коэффициент, А•с/ |
78 |
78 |
|
Сечение расчётное, |
108 |
93 |
|
Сечение округлённое, |
95 |
70 |
|
Выбор по потерям напряжения |
|||
Cosц |
0,8 |
0,8 |
|
Удельное активное сопротивление r0 Ом/км |
0,326 |
0,443 |
|
Удельное индуктивное сопрот. x0 Ом/км |
0,083 |
0,086 |
|
Потери напряжения U, B |
56 |
49 |
|
Потери напряжения U, % |
0,6 |
0,5 |
6. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ. ВЫБОР И
ПРОВЕРКА ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
НА СТОЙКОСТЬ ДЕЙСТВИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Расчёт токов короткого замыкания выполним в именованных единицах. Считаем, что ТН подключен к источнику неизменного по амплитуде напряжения. Расчёт выполним без учёта подпитки от электродвигателей потребителей. Составим схему для расчета токов короткого замыкания (рис. 6.1) и схему замещения (рис. 6.2).
Рисунок 6.1 - Схема для расчета токов короткого замыкания
Рисунок 6.2 - Схема замещения
Расчёт параметров схемы замещения:
Параметры питающей системы:
, (6.1)
где - номинальный ток отключения выключателя, =12,5 кА
Сопротивление системы:
.
Параметры воздушной линии:
, (6.2)
где - удельное реактивное сопротивление провода, Ом/км
, (6.3)
где - удельное активное сопротивление провода, Ом/км
;
.
Трансформатор ТМВМ-2500/10/0,4: , , , , , .
Параметры трансформатора определяются по:
; (6.4)
. (6.5)
Сопротивления трансформаторов равны:
;
.
Приведем пример расчета тока К.З. для точки К2
Преобразуем схему (рис. 6.3)
Рисунок 6.3 - Схема расчета тока КЗ в точке К2
Рассчитаем сопротивления схемы замещения:
.
Определяем периодическую составляющую тока трехфазного и двухфазного короткого замыкания:
; (6.7)
; (6.8)
;
.
Ударный ток определяется по формуле:
, (6.9)
где - значение периодической составляющей тока К2 в начальный момент, кА;
- ударный коэффициент.
Для распределительных сетей 10 кВ принимается :
.
Расчёт токов короткого замыкания в остальных точках производится аналогично. Результаты расчёта представлены в табл. 6.1.
Таблица 6.1 - Расчет токов короткого замыкания в сети 10 кВ
Точка КЗ |
||||
К1 |
12,5 |
10,8 |
28,3 |
|
К2 |
8,3 |
7,2 |
18,8 |
|
К3 |
1,9 |
1,6 |
4,3 |
7. ВЫБОР ЗАЩИТНОЙ И КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ
Условия выбора и проверки автоматических выключателей:
1) По напряжению:
. (7.1)
2) По номинальному току:
. (7.2)
3) По отстройке от пиковых токов:
, (7.3)
где - ток срабатывания отсечки;
- коэффициент надежности;
- пиковый ток.
4) По условию защиты от перегрузки:
. (7.4)
5) По времени срабатывания:
, (7.5)
где - собственное время отключения выключателя;
- ступень селективности.
6) По условию стойкости к токам КЗ:
, (7.8)
где ПКС - предельная коммутационная способность.
7) По условию чувствительности:
, (7.9)
где - коэффициент разброса срабатывания отсечки,.
Приведем пример расчета для выключателя: QF16 выбираем автоматический выключатель марки А3732Б: А; А; А; кА. К нему подключен вентилятор высокого давления .
1) 380 В ? 380 В;
2) ;
3) , ;
4) ;
;
;
5) ;
6) ;
7) .
8. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ СИЛОВОЙ
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ 0,38 кВ. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ
Цеховые сети распределения должны: обеспечивать необходимую надежность электроснабжения электроприемников в зависимости от их категории; быть удобными и безопасными в эксплуатации; иметь оптимальные технико-экономические показатели; иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.
Схемы цеховых сетей делят на магистральные и радиальные. При магистральной схеме питание от КТП к отдельным узлам нагрузки и мощным приемникам передается по отдельным линиям. Магистральные сети обеспечивают надежность электроснабжения, обладают универсальностью и гибкостью. Радиальные схемы - это такие схемы, когда питание одного достаточно мощного потребителя или группы потребителей осуществляется от ТП или вводного устройства по отдельной питающей линии. Радиальные схемы применяют для питания нагрузок большой мощности, при неравномерном размещении приемников в цехе или на отдельных его участках. Они выполняются кабелями или проводами, прокладываемыми открыто, в трубах или в специальных каналах.
К достоинствам радиальных схем относятся их высокая надежность и удобство автоматизации, поэтому они рекомендуются для питания потребителей I категории электроснабжения. К недостаткам этих схем относятся: значительный расход проводникового материала, ограниченная гибкость сети при перемещениях технологического оборудования, необходимость в дополнительных площадях для размещения силовых РП.
В нашем случае принимаем радиальную схему электроснабжения, так как цех производства стеклоизделий имеет потребителей I категории и не равномерное расположение электроприемников.
9. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СИЛОВОЙ СЕТИ ВЫБОР СЕЧЕНИЙ
ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ
9.1 Расчет нагрузок по отдельным узлам схемы
Расчет выполним аналогично пункту 2.1
Питание потребителей осуществляется от тридцати трех распределительных пунктов.
Пример расчета нагрузки, приходящейся на 1-й ПР:
кВт;
Kи = 0,76 шт, ;
кВт;
квар;
кВА.
9.2 Выбор сечения жил кабелей
Для выбора кабелей необходимо знать номинальные токи электроприемников, которые рассчитываются по формуле:
. (9.1)
Проверяем выбранный кабель по нагреву расчетным током:
, (9.2)
где - длительно допустимый ток, А;
- поправочный коэффициент, учитывающий отличие температуры в цехе от температуры, при которой задан , ;
- расчетный ток потребителя, для одиночного электроприемника ;
- поправочный коэффициент, учитывающий снижение допустимой токовой нагрузки для кабелей при их многослойной прокладке в коробах, .
Выбранные кабели необходимо проверить на потери напряжения:
, (9.3)
где , - активное и реактивное удельные сопротивления линии, мОм/м;
- длина линии, км;
- угол сдвига между напряжением и током в линии.
Согласно ПУЭ потеря напряжения должна удовлетворять условию:
. (9.4)
Приведем расчет для 1-го потребителя:
А;
Выбираем кабель марки АВВГ 1(4x4), Iдоп=32 А;
;
.
, (9.5)
где - суммарная номинальная мощность потребителей подключенных к ПР.
А.
9.3 Выбор распределительных пунктов
Выбор распределительных пунктов осуществляется по степени защиты в зависимости от характера среды в цехе, по его комплектации предохранителями или автоматическими выключателями.
Условия выбора распределительных пунктов:
Номинальный ток силового пункта должен быть больше расчетного тока Iр группы приемников.
. (9.6)
Число присоединений к распределительному пункту не должно превышать количества отходящих от распределительного пункта линий.
; (9.7)
;
.
10. ХАРАКТЕРИСТИКА МОНТАЖА СИЛОВОЙ СЕТИ
В помещениях цеха кабели прокладывают по стенам, перекрытиям, в каналах полов, в стальных или асбестоцементных трубах, заложенных в полы и фундаментные массивы, а также на лотках и в коробах. Внутри сооружений применяют как бронированные кабели без защитного покрова, так и небронированные кабели в свинцовой, алюминиевой или пластмассовой оболочке.
Для открытой прокладки кабелей по стенам, перекрытиям и в каналах применяют сборные кабельные конструкции рис. 10, состоящие из стоек рис. 10-а со штампованными фигурными отверстиями и полок рис. 10-б с хвостовиками.
Рисунок 10.1 - Сборная кабельная конструкция
Электропроводки в стальных трубах применяются в тех случаях, когда другие виды прокладки не удовлетворяют требованиям надежности и среды. Допускается использовать обыкновенные стальные водогазопроводные трубы. Стальные трубы при открытой прокладке крепят скобами и хомутами.
Использование сварных и перфорированных лотков позволяет сократить трудоёмкие операции по креплению проводок. Для крепления кабелей и проводов на лотках применяют различные изделия заводского изготовления (скобы, хомуты и др.)
Короба предназначены для прокладки проводов и кабелей сечением до 16 мм в один - два ряда с расстоянием между ними 5 мм. Допускается прокладка в коробах проводов и кабелей пучками при расстоянии между ними 20 мм. По условиям нагрева суммарная площадь всех проводов и кабелей, размещенных в коробах, не должна превышать 40% общего сечения короба.
Раскатку кабелей по конструкциям, лоткам, в каналах выполняют натяжением лебёдки по кабельным роликам или вручную.
Соединение и концевые муфты для кабелей, прокладываемых внутри помещений, напряжением до 1 кВ применяют двух типов: эпоксидные и свинцовые.
Оконцевание кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией жил используется заделки типа КВВ.
При испытаниях кабельных линий напряжением до 1 кВ, проложенных как внутри помещений, так и в земле, руководствуются следующими требованиями:
Кабельные линии, соединяющие низковольтную сторону трансформаторов с распределительными щитами, испытывают мегомметром на напряжение 2,5 кВ, а кабельные линии, отходящие от распределительных щитов к электроприемникам, - мегомметром на напряжение 1 кВ.
Сопротивление изоляции каждой жилы по отношению к двум другим, соединенным вместе с оболочкой, и с броней, должно быть не менее 0,5 МОм, следует провести дополнительное испытание на электрическую прочность переменным током промышленной частоты напряжением 1 кВ.
11. СПЕЦИФИКАЦИЯ НА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ МОНТАЖА СИЛОВОЙ СЕТИ
В спецификации приведено основное оборудование, кабельно-проводниковая продукция и металл и металлоизделия необходимые для монтажа силовой сети цеха. Выбрано на основании каталогов, заводов изготовителей, вставки прайс-листов поставщиков для заказа и поставки. По результатам выполненных расчётов и выбранному электрооборудованию составлена спецификация на электрооборудование, материалы, кабельную продукцию. Данная спецификация необходима для подрядчика проводящего монтажные работы, для заказчика на выполнение работ по заказу электрооборудования и поставки.
12. КОМПОНОВКА ЦЕХОВОЙ КТП. КОНСТРУКТИВНОЕ
ИСПОЛНЕНИЕ И РАСЧЕТ КОНТУРА ЗАЗЕМЛЕНИЯ КТП
КТП цеха производства стеклоизделий состоит из двух силовых трансформаторов ТМВМ - 2500/10/0,4, имеющих масляное охлаждение и защиту масла с помощью азотной подушки без расширителя. Шкафов ввода высокого и низшего напряжения, шкафов отходящих линий и секционных шкафов. В КТП на стороне низшего напряжения подстанции предусмотрено устройство АВР, срабатывающее при аварийном отключении одного из трансформаторов.
Расчёт контура заземления произвёдён в среде MathCad.
Искусственный заземлитель внешний по отношению к ТП. С нормировкой сопротивления (1 норма) с учетом заданного сопротивления естественного заземлителя и напряжения прикосновения (2 норма). При использовании 2 нормы примем, что оперативный персонал находится в центральной части ТП.
Исходные данные для проектирования:
ток короткого замыкания кА;
удельное сопротивление верхнего слоя земли Ом•м;
удельное сопротивление нижнего слоя земли Ом•м;
мощность верхнего слоя земли м;
размеры заземлителя aЧb=17Ч14 м;
глубина погружения м;
длина стержней l = 5 м.
Схема заземляющего устройства изображена на рис. 12.1.
Спроектированный искусственный заземлитель с сопротивлением R=0,5 Ом (1 норма), удовлетворяет требованиям ПУЭ. Выполнено выравнивание напряжение прикосновения на территории ТП В (2 норма). Локальные скачки напряжения прикосновения в углах подстанции уберем за счёт скругленных углов или забивки дополнительных стержней. На территории подстанции произведем подсыпку гравия.
Рисунок 12.1 - Схема заземлителя
Рисунок 12.2 - Трехмерный график напряжения прикосновения
13. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СЕТИ ОСВЕЩЕНИЯ
Питание осветительной нагрузки осуществляется от семи щитков освещения.
Определим расчётную нагрузку.
, (13.1)
где - установленная мощность, кВт,
- коэффициент спроса,
- коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре.
, (13.2)
где N - количество источников света,
- номинальная мощность одной лампы.
, (13.3)
где - соответствует осветительной установки.
. (13.4)
Выберем сечения проводников осветительных сетей
Значение длительно допустимого тока определяется по условию
, (13.5)
где - коэффициент учитывающий температуру среды прокладки,
- коэффициент, учитывающий наличие параллельно проложенных проводников,
- расчётный ток линии.
Расчётный ток для четырёхпроводной трехфазной линии определяется по формуле:
. (13.6)
Рассчитаем осветительную сеть по потере напряжения
, (13.7)
где , - активное и реактивное удельные сопротивления линии, мОм/м;
- длина линии, км;
- угол сдвига между напряжением и током в линии.
Согласно ПУЭ потеря напряжения должна удовлетворять условию:
. (13.8)
Приведём пример расчёта для ЩОС 1.
Вт;
Вт;
вар;
ВА;
А;
.
Выбираем кабель ВВГ 4Ч1,5, Iдоп=16 А.
.
Расчёт остальных щитков освещения приведен в табл. 13.1
Таблица 13.1 - Выбор и проверка кабелей для осветительной сети
№ ЩОС |
, Вт |
, вар |
, ВА |
, А |
, А |
Тип кабеля |
L, м |
. мОм/м |
, мОм/м |
, % |
|
1 |
1920 |
830 |
2073 |
3,1 |
16 |
ВВГ 4Ч1,5 |
30 |
12,5 |
0,126 |
4,8 |
|
2 |
2880 |
1238 |
3135 |
4,7 |
25 |
ВВГ 4Ч2,5 |
25 |
7,4 |
0,116 |
3,6 |
|
3 |
4800 |
1720 |
5100 |
7,8 |
30 |
ВВГ 4Ч4 |
30 |
4,63 |
0,107 |
4,5 |
|
4 |
9600 |
4128 |
10450 |
15,9 |
90 |
ВВГ 4Ч25 |
70 |
0,74 |
0,091 |
3,6 |
|
5 |
1920 |
830 |
2073 |
3,1 |
16 |
ВВГ 4Ч1,5 |
5 |
12,5 |
0,126 |
0,8 |
|
6 |
9600 |
4128 |
10450 |
15,9 |
16 |
ВВГ 4Ч2,5 |
5 |
7,4 |
0,116 |
2,4 |
|
7 |
2880 |
1238 |
3135 |
4,7 |
40 |
ВВГ 4Ч4 |
50 |
3,09 |
0,1 |
3 |
14. ВЫБОР И АНАЛИЗ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА, ВИДА И СИСТЕМЫ
ОСВЕЩЕНИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ АРМАТУРЫ
Общее освещение цеха выполняется трубчатыми люминесцентными лампами типа ЛДЦ, ЛБЦТ, ЛХЕ. Вспомогательные помещения, где персонал бывает эпизодически и выполняемые в них работы не требуют высокого уровня освещенности, могут освещаться светильниками с лампами накаливания. Применение ксеноновых ламп внутри помещений не допускается, т.к. имеет место избыток ультрафиолетового излучения, вредного для человека.
Предпочтение отдаётся газоразрядным лампам, как энергетически более экономичным и имеющим большой срок службы, во много раз превосходящий срок службы ламп накаливания.
Искусственное освещение может быть двух систем - общее и комбинированное.
Общим называется освещение, светильники которого освещают всю площадь помещения. Система общего освещения применяется для всех помещений. Общее освещение может быть равномерным, когда по всему помещению или его части должна создаваться одинаковая освещённость, или локализованным, когда в разных зонах помещения создаются разные освещенности.
Комбинированное освещение это совокупность общего и местного освещения.
Местное освещение создается светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах. Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна создавать не менее 10% нормируемой освещенности для комбинированного освещения при тех источниках света, которые применяются для местного освещения. При этом освещенность должна быть не менее 200 лк при разрядных лампах, и не менее 75 лк при лампах накаливания. В то же время, нежелательно создавать освещенность от общего освещения в системе комбинированного при наличии естественного освещения более 500 лк при разрядных лампах накаливания.
Искусственное освещение подразделяется на виды: рабочее, аварийное, охранное и дежурное. В цехе применяется только рабочее и аварийное.
Рабочее освещение - освещение обеспечивает нормированные осветительные условия в помещениях и в местах производства работ вне зданий.
Погасание рабочего освещения вследствие аварии в системах электроснабжения приводит к прекращению работ, может быть причиной несчастных случаев и порчи оборудования. Поэтому кроме рабочего предусматривается аварийное освещение. Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эвакуационное. Освещение безопасности следует предусматривать в случаях, если отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживание оборудования может вызвать длительное нарушение технологического процесса. Освещение безопасности должно создавать в производственных помещениях требующих обслуживания при отключении рабочего освещения, наименьшую освещенность не менее 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения от общего освещения, но не менее двух лк внутри здания.
Эвакуационное освещение предназначено для безопасного выхода людей в случае погасания рабочего освещения. Эвакуационное освещение должно обеспечивать наименьшую освещенность на полу основных проходов и на ступеньках лестниц: в помещениях 0,5 лк.
Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения типом, размером или знаком, наносимой на светильник краской.
15. КОНСТРУКТИВНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
ЦЕХА
Рациональное расположение светильников обеспечивает экономичность осветительных установок и удобство их эксплуатации.
Размещение светильников в цехе зависит от конкретного помещения и требований освещенности. В основном производстве и складах светильники крепятся по осям ферм.
Светильники с трубчатыми люминесцентными лампами обычно размещают без разрывов или с разрывами между светильниками при условии, что расстояние между концами соседних светильников не превышало половины высоты установки светильника над рабочей поверхностью. Ряды светильников целесообразно располагать параллельно стенам с окнами или рядам колон помещения.
В цехе применяется совместное питание силовой и осветительной нагрузок на напряжение 380/220 В.
Разделение сетей электрического освещения и силового оборудования начинается от РУ 0,4 кВ рис. 6. Оттуда электроэнергия передаётся питающей линии на осветительный магистральный пункт, а от них к групповым щиткам. Источники света питаются от групповых щитков групповыми линиями.
Помимо ТП источниками питания электрического аварийного освещения служат аккумуляторные батареи. Групповые щитки рабочего и аварийного освещения подключаются к промежуточным магистральным щиткам. Такая схема позволяет уменьшить количество питающих линий, увеличить их сечение, создать возможность гибкой эксплуатации осветительной сети во время ремонта.
Наличие на предприятии приёмников особой категории надёжности, к которым относится и осветительная нагрузка, применяется схема, приведённая на (Рис. 15.1). Здесь предусмотрено подключение к третьему источнику питания - аккумуляторной батарее.
Рисунок 15.1 - Схема питания осветительной нагрузки:
1 - силовая нагрузка; 2 - рабочее освещение;
3 - аварийное освещение; 4 - переключающий аппарат
Переключающий аппарат с замыкающими и размыкающими контактами имеет катушку, питаемую от одного из основных источников, и переводит питание аварийного освещения на третий источник только в аварийных режимах.
16. РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
- 16.1 Расчет релейной защиты силовых
- трансформаторов и питающих линий к ним
- Согласно ПУЭ, на линиях с односторонним питанием от многофазных замыканий должна устанавливаться двухступенчатая токовая защита, первая ступень которой выполнена в виде максимальной токовой защиты с независимой или зависимой характеристикой выдержки времени, а вторая - в виде токовой отсечки.
- 16.1.1 Расчет максимальной токовой защиты
- трансформаторов
- Для защиты трансформатора от внешних КЗ устанавливается максимальная токовая защита с выдержкой времени на стороне 10 кВ трансформатора.
- На трансформаторах защита выполняется с двумя реле тока, включенными по схеме неполной звезды.
- Ток срабатывания защиты.
- , (16.1)
- где - коэффициент отстройки;
- - коэффициент возврата (для реле РТ-40);
- - коэффициент самозапуска;
- - максимальный рабочий ток.
- А.
- (16.2)
- где - максимальная расчетная мощность на стороне 0,4 кВ указано в пункте 3.1
- Uном = 10,5 кВ.
- .
- Ток срабатывания реле
- (16.3)
- где - коэффициент схемы, учитывает схему соединения трансформаторов тока и обмотки реле защиты. Для схемы соединения «неполная звезда» ;
- - коэффициент трансформации трансформаторов тока.
- .
- Время срабатывания максимальной токовой защиты трансформатора выбирается из условия обеспечения селективности действия с защитами потребителей по формуле:
- , (16.4)
- где =0,5c - время срабатывания защиты потребителей;
- - ступень селективности.
- tсз = 0,5+0,5 = 1.
- Чувствительность защиты оценивается коэффициентом чувствительности Кч. Коэффициент чувствительности рассчитывается в режиме двухфазного короткого замыкания в защищаемой зоне точка К3 приведено разделе 6.
- Чувствительность считается достаточной, если Кч получается равным или большим 1,5:
- ; (16.5)
- .
- 16.1.2 Расчет токовой отсечки трансформатора
- На силовых трансформаторах 10/0,4 кВ в качестве быстродействующей защиты от междуфазных КЗ в обмотках и на выводах 10 кВ трансформатора, а также в соединениях его с шинами 10 кВ применяется токовая отсечка без выдержки времени. Токовая отсечка устанавливается на стороне 10 кВ трансформатора и выполняется с помощью двух реле тока, включенных по схеме неполной звезды.
- Ток срабатывания токовой отсечки трансформатора рассчитывается по условию обеспечения селективности действия защиты.
- , (16.6)
- где Котс - коэффициент отстройки, Котс=1,2;
- - ток трехфазного короткого замыкания на выводах трансформатора со стороны нагрузки (А);
- IСЗ = 1,21,9 = 2,28 кА.
- Ток срабатывания реле:
- ; (16.7)
- .
- где - коэффициент схемы, учитывает схему соединения трансформаторов тока и обмотки реле защиты. Для схемы соединения «неполная звезда» ;
- =1000/5 = 200 - коэффициент трансформации трансформаторов тока (ТПЛ-10);
- - номинальный первичный ток трансформатора тока, выбранного по стандартной шкале (по току срабатывания защиты выбирается ближайший стандартный трансформатор тока);
- - номинальный вторичный ток трансформатора тока (5 А).
- Чувствительность токовой отсечки трансформатора оценивается коэффициентом чувствительности Кч. Коэффициент чувствительности рассчитывается в режиме двухфазного короткого замыкания в точке К2 вблизи места установки защиты. Считается достаточным для токовой отсечки трансформатора, если Кч 2.
- Кч ; (16.8)
- Кч .
- 16.1.3 Расчет максимальной токовой защиты
- воздушной линии
- В данном случае МТЗ отстраиваем от максимального тока КЗ в конце защищаемого участка.
- Ток срабатывания защиты определяется:
; (16.9)
А.
Ток срабатывания реле РТ-40:
, (16.10)
где - коэффициент схемы, учитывает схему соединения трансформаторов тока и обмотки реле защиты. Для схемы соединения «неполная звезда» .
.
Принимаем реле РТ-40/40, с уставкой 13 А.
Уточняем А.
Коэффициент чувствительности при КЗ на шинах НН (точка К3 пункт 6):
; (16.11)
.
Максимальная токовая защита удовлетворяет требованиям чувствительности.
- 16.1.4 Расчет токовой отсечки воздушной линии
Выбираем трансформаторы тока марки ТПЛ 10 класса Р, КI = 1000/5.
Ток срабатывания селективной отсечки определяется по условию отстройки от максимального тока КЗ в конце защищаемого участка, т.е. на шинах 0,4 кВ
; (16.12)
IСЗ = 1,21,9 = 2,28 кА.
Принимаем схему ТТ, соединенных в неполную звезду. Ток срабатывания реле РТ-40:
; (16.13)
А.
Принимаем реле РТ-40/40 с уставкой 12 А. Уточняем А.
Определяем наименьшее значение коэффициента чувствительности отсечки, соответствующее двухфазному КЗ в месте установки защиты.
Кч ; (16.14)
Кч .
Токовая отсечка удовлетворяет требованиям чувствительности.
- 16.2 Методы повышения надёжности защит
- электроснабжение цех трансформатор замыкание
- Надежность средств релейной защиты и автоматики электрических сетей в значительной степени зависит от правильности и своевременности технического обслуживания, целью которого является поиск, обнаружение и устранение неисправности. Для обеспечения требуемого уровня технического обслуживания при приемлемых затратах труда и времени эксплуатационного персонала устройства релейной защиты необходимо снабжать встроенными системами тестового и функционального контроля. Тестовый контроль в основном предназначен для выявления дефектов, приводящих к отказам и лишним срабатываниям отдельных устройств релейной защиты. При тестовом контроле искусственно создается ситуация, при которой устройство защиты должно сработать.
- При функциональном контроле неисправности обнаруживаются в результате обработки информации о реакции устройства релейной защиты на сигналы, поступающие непосредственно от защищаемого элемента системы электроснабжения. Устройства функционального контроля выявляют неисправность по двум признакам: временному и логическому. При длительном пребывании системы защиты в состоянии срабатывания, превышающем максимально допустимое, делают вывод о ложном срабатывании. Сравнивая поведение однотипных реле в сложных и дублированных системах можно зафиксировать отказ срабатывания или ложное срабатывание. Свидетельством неисправности является несоответствие в их поведении
- Основным средством повышения эффективности устройств функционального контроля, является использование микропроцессорных систем. Явно прослеживается тенденция перехода от простого сбора дискретной, логической информации о состоянии отдельных реле и выключателей к получению и анализу аналоговых данных о значениях и фазах токов и напряжений во время аварии. При этом устройство функционального контроля фиксирует длительность и форму бросков тока, а так же длительность бестоковых пауз в цикле АПВ и время возникновения повреждения. Полученная информация позволяет однозначно определить ситуацию, сложившуюся в сети после аварии. Одновременно происходит фиксация значения реактивного сопротивления, по которому определяется расстояние до места повреждения.
- Эффективность систем тестового и функционального контроля можно характеризовать следующими данными. Исследование отказов отдельных компонентов релейных систем показывает, что неправильные действия защиты с помощью устройств контроля предотвращаются более чем 70% случаях, а эффективность в обнаружении всех видов повреждений достигает 80-90%. Тогда как затраты на встроенную аппаратуру контроля, по различным источникам, составляют от 10-15% до 20% стоимости контролируемой системы защиты.
- 16.3 Максимальная токовая защита выбранного
- оборудования
- Максимальная токовая защита воздушной линии содержит две ступени: первую - токовую отсечку без выдержки времени, вторую - максимальную токовую защиту.
- Газовая защита не действует при коротких замыканиях на выводах трансформатора и в его соединениях с выключателями, поэтому для отключения цехового трансформатора при этих повреждениях так же предусматривается токовая защита от многофазных коротких замыканиях. Она содержит две ступени: первую - токовую отсечку без выдержки времени, вторую - максимальную токовую защиту.
- 16.4 Построение карты селективности
- Карта селективности представляет собой совокупность защитных характеристик, построенных в логарифмическом масштабе, в осях тока и времени. На карту нанесены значения пиковых токов нагрузки в характерных точках сети, а также значения токов КЗ.
- 16.5 Мероприятия по сигнализации о повреждении
- Сигнализация о повреждении требуется только для защиты цеховых трансформаторов при недопустимо малом уровне масла в баке. Остальные повреждения необходимо отключать сразу (токовая отсечка) или с выдержкой времени (максимальная токовая защита). Сигнализация может быть выполнена в различных фигурациях: звуковая, световая или выпадением бленкера.
- 17. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- 17.1 Технико-экономическое сравнение вариантов
- схемы электроснабжения
- Технико-экономическое сравнение вариантов трансформаторных подстанций.
- Полные затраты на обслуживание трансформатора определяются по выражению:
, (17.1)
где E- норма дисконта, ;
- полные капитальные затраты с учётом стоимости КТП;
- стоимость потерь в трансформаторе;
- затраты на обслуживание ремонт и амортизацию.
, (17.2)
где - цена КТП, тыс. руб, тыс. руб;
- индекс цен оборудования ();
- коэффициент, учитывающий транспортно заготовительные расходы, связанные с приобретением оборудования;
- коэффициент учитывающий затраты на строительные работы;
- коэффициент учитывающий затраты на монтаж и отладку оборудования.
тыс. руб.;
тыс. руб.
, (17.3)
где - стоимость 1кВт/ч электроэнергии, (на апрель 2006г.);
- годовое число часов работы трансформатора, ;
- потери холостого хода, кВт, кВт;
- потери короткого замыкания, кВт, кВт;
- время максимальных потерь,
тыс. руб.;
тыс. руб.
, (17.4)
где норма амортизационных отчислений;
- норма обслуживания оборудования;
- норма ремонта оборудования.
тыс. руб.;
тыс. руб.;
тыс. руб.;
тыс. руб.
Результаты технико-экономических показателей для ТП приведены в табл. 17.1
Таблица 17.1 - Результаты технико-экономических показателей для ТП
Параметры ТП |
ЦПС |
||
3х1600 |
2х2500 |
||
Потери холостого хода, ДРхх, кВт |
18,0 |
35,0 |
|
Потери короткого замыкания, ДРкз, кВт |
2,8 |
3,9 |
|
Полная стоимость КТП, Цтр, тыс. руб. |
111,52 |
131,81 |
|
Полные капитальные затраты, Кн.тр, тыс.руб. |
3373,5 |
3987,3 |
|
Стоимость потерь в трансформаторах,, тыс.руб. |
705502 |
652600 |
|
Затраты на обслуживание, ремонт и амортизацию, Иобсл.рем.ам., тыс.руб. |
250 |
295 |
|
Суммарные затраты, ЗУ, тыс.руб. |
706596 |
653892 |
Для окончательного выбора количества трансформаторов и высоковольтной схемы электроснабжения необходимо провести выбор и технико-экономический расчет воздушных линий и выключателей на 10 кВ.
Технико-экономические расчеты для воздушных линий
Определим суммарные затраты по формуле:
, (17.5)
где - норма дисконта, Е=0,25;
- полные капитальные затраты с учётом стоимости оборудования и монтажных работ;
Подобные документы
Категория надёжности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения цеха. Выбор источника света. Размещение осветительных приборов. Расчет нагрузки освещения штамповочного участка, выбор числа и мощности трансформатора. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [360,3 K], добавлен 26.05.2016Общие требования к электроснабжению объекта. Составление схемы электроснабжения цеха, расчет нагрузок. Определение количества, мощности и типа силовых трансформаторов, распределительных линий. Выбор аппаратов защиты, расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [343,3 K], добавлен 01.02.2014Анализ технологической схемы нефтеперерабатывающего завода. Выбор параметров схемы электроснабжения, проверка электрооборудования. Расчет токов короткого замыкания, срабатывания релейной защиты. Проектирование электроснабжения инструментального цеха.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 21.07.2011Описание электрического оборудования и технологического процесса цеха и завода в целом. Расчет электрических нагрузок завода, выбор трансформатора и компенсирующего устройства. Расчет и выбор элементов электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [286,7 K], добавлен 17.03.2010Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Расчет нагрузок цеха. Разработка графиков. Выбор числа, мощности трансформаторов на подстанции, коммутационной аппаратуры. Расчет токов короткого замыкания. Мероприятия по повышению коэффициента мощности.
курсовая работа [504,2 K], добавлен 11.02.2013Сведения об электрических нагрузках цеха. Выбор принципиальной схемы внутрицеховой электросети. Определение расчетной нагрузки по методу упорядоченных диаграмм. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания в сети 0,4 кВ.
курсовая работа [350,1 K], добавлен 10.02.2015Расчет электрических нагрузок завода и термического цеха. Выбор схемы внешнего электроснабжения, мощности трансформаторов, места их расположения. Определение токов короткого замыкания, выбор электрических аппаратов, расчет релейной защиты трансформатора.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 30.05.2015Определение расчетных электрических нагрузок деревообрабатывающего цеха. Определение числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Выбор схемы внутреннего электроснабжения завода. Расчет токов короткого замыкания. Питание цепей подстанции.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 31.05.2012Описание применяемой релейной защиты и автоматики. Выбор и обоснование контрольных точек расчёта и вида тока короткого замыкания. Расчет токов короткого замыкания на отходящих линиях. Выбор микропроцессорных терминалов защит системы электроснабжения.
дипломная работа [325,6 K], добавлен 16.01.2014Выбор и обоснование схемы электроснабжения ремонтного цеха, анализ его силовой и осветительной нагрузки. Определение числа и мощности силовых трансформаторов подстанции. Расчет токов короткого замыкания, проверка электрооборудования и аппаратов защиты.
курсовая работа [9,8 M], добавлен 21.03.2012