Главная Коллекция "Otherreferats" Физика и энергетика Электроснабжение цеха

Электроснабжение цеха

Построение картограммы электрических нагрузок и определение их центра. Расчет заземляющего устройства. Релейная защита. Контроль изоляции цепей оперативного тока. Организация ремонтно-эксплуатационных работ. Наладка схемы включения блоков питания.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 26.11.2010
Размер файла 2,0 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.

Страница:

Составим план помещения и разместим светильники. Расстояние от торца ряда до стенки 10 м; от ряда до стенки 6 м.

Таблица 2.12

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

А

А

А

А

А

А

А

А

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

А

А

А

А

А

А

А

А

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

А

А

А

А

А

А

А

А

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Ф = Е*к*S*Z / N*n;

где, Е - требуемая освещенность = 95 Лк

К - коэффициент запаса 1,5

N - количество светильников

n - коэффициент использования (по табличным данным)

Определим n через индекс помещения, так как соблюдается условие А : В < 2,5 , то i определим по формуле (5-3)

i = 0,48 * S : h = 0,48 * 8640 : 15,2 = 2,93; (5-3) [6]

при, Р = 50 = 30 = 10 % выбираем коэффициент использования для светильника РСП 08 по (таб. 5-9) [6]

Р = 0 = 0 = 0;

Рр = 62% при Ф = 80%, тогда определим n = Рр* Ф +Рr * Ф = 0,8*0,62+0,58*0= 0,496

Рr = 58% при Ф = 0%, тогда световой поток, приходящийся на одну лампу:

Ф раб = 95*1,5*8640*1,15/56*0,496 = 42221 Лм;

Так, как ближайший световой поток лампы Ф = 38500 лм (лампа ДРЛ 700), проверим условия относительно потока:

Фраб - Флам = 42221 - 38500 = 3721 Лм;

что, составляет 8,81% от общего Ф, что удовлетворяет требованию -10%: +20%.

Определим Ф для аварийного освещения при светильниках Гс (ГсУ). Зная тип светильника и i (индекс помещения) определим по таблице коэффициент использования для светильника Гс (ГсУ)

Рр = 83%

Рr = 79%

n = 0.8*0.83+0*0.79=0.664

Тогда, световой поток, приходящийся на одну лампу аварийного освещения:

Ф авар = 5 *1,3*8640*1,15/18*0,664 = 6723 Лм,

где, Z = 1,15; К = 1,3;

Ближайший световой поток для лампы накаливания равен:

Ф = 8300лм; Рн = 500 Вт

Проверим световой поток на соответствие допустимому отклонению светового потока:

8300 - 6723 = 1577 Лм;

что, соответствует +18,9% при допустимых 20%.

Выполним проверку освещенности по точечному методу с использованием таблиц для светильников РСП 08 с лампой ДРЛ-700 и Гс (ГсУ) по условным изолюксам горизонтальной освещенности (таб.6.28) [6] - РСП 08; (таб. 6.11) [6] - Гс (ГсУ).

Составим обмерный план расположения светильников, приняв за основу равномерное расположение светильников рабочего освещения с расстоянием между ними 12,3м. Следовательно, для эффективной освещенности светильники аварийного освещения расположим & = 12,3 * 2 = 24,6м. (Рисунок 3.5)

Рисунок 3.5

Таблица 2.11

Точка

№

D

E

En

А авар

1А, 5А

13,73

0,35

0,7

3А

18,45

0,11

0,11

Е = 0,81

В авар

2А, 4А, 3А

17,3

0,45

1,35

При, К = 1,3, м = 1,1 при наихудшей точке А световой поток лампы аварийного освещения равен

Ф = 1000 * Е * К \ м * Ее = 1000*5*1,3/1,1*0,81 = 7403 лм,

Проверим отклонение светового потока на соответствие допустимым нормам:

Ф = 8300 лм (Рн = 500 Вт) 8300 - 7403 = 897 Лм = +10,8 % * Ф, что допустимо. Таким же образом проверим соответствие освещенности от рабочего освещения для светильников РСП 08 по целой изолюкс горизонтальной освещенности. (Таблица 2.12)

Таблица 2.12

Точка

№

D

E

En

С

6,7

6,15

1,8

3,6

8,9

13,7

0,35

0,7

Е = 3,7 лк

Д

10,11

8,7

1,65

3,3

Следовательно, наихудшей точкой от рабочего освещения является точка Д с освещенностью 3,3 Лк. Найдем световой поток для одного светильника при м =1,1; к =1,5;

Ф = 1000 * Е * К \ м * Ее = 1000*95*1,5/1,1*3,3 = 39256 Лм;

39256-38500=756 Лм = -1,9% Ф,

что, соответствует отношению по допустимому расхождению по световым потокам от расчетного значения при допустимом -10% от нормируемого значения.

И так, принимаем по объекту корпуса 100

Светильники рабочего освещения в количестве 56 шт. РСП 08 (ДРЛ 700)

Светильники аварийного освещения в количестве 20 штук Гс (ГсУ) с лампой накаливания Рн=500 Вт.

ЩРО - 56 шт РСП 08 (ДРЛ-700)

ЩАО - 20 шт Гс (ГсУ) с лампой ЛН Рн = 500 Вт

S = 180*48=8640 кв.м.

Напряжение сети 380\220В. Коэффициент мощности cos = 0,53;

Мощность установки с учетом потерь в ПРА равна:

Руст = N*Р*К, где

N - 56 шт - количество установленных светильников

Р - мощность одного светильника

К - 1,1 коэффициент потери в ПРА

Для ЩРО Ру = 56*700*1,1=43,12 кВт;

Для ЩАО Ру = 20*500=10 кВт;

L = 20 м длина питающего кабеля от РУ-0,4кВ до ЩРО

L = 25 м от РУ-0,4кВ до ЩАО

Момент нагрузки

М = Р* L = 43,12 КВт * 20 = 862,4 кВт.м - рабочее

М = Р* L = 10 КВт *25 = 250 кВт.м - аварийное

Определяем расчетный ток магистральной линии от РУ-0,4 кВ до осветительного щитка. Шкаф распределения на 14 гр.

Iмаг = Р\ 3 U u cos ? = 43,12 КВт / 3*380В * 0,9 = 43,12 / 348,835 = 72,79 А

Выбираем кабель 5-ти жильный АВВГ 5 х 25 кв.мм. при I доп =105А >Iрасч = 72.79 А

Проверяем сечение кабеля по коэффициенту защиты, принимая Кз = 1 и ток расцепителя автомата ВА-57 д=35, Iрасц = 180А > Iрасч = 72,79А.

Определяем расчетный ток одного ряда при прокладке к нему двухфазной линии

Iгр = Ргр\U*cos? = 700Вт * 4шт / 220В * 0,9 = 14,14 А;

Выбираем кабель ВВГ 4 х 6 кв.мм. I доп = 42А > I гр = 14,14 А;

Ток расцепителя автомата Iр = 16 А Iэм = 12 Iн.

Проверяем потери напряжения в магистральной и распределительной сети при расчетной длине магистральной сети 20 м (рабочее освещение) и 25 м (аварийное освещение).

Uмаг = Р*l / C*S, где

Uмаг = 43,12КВт * 20м / 46*2,5 кв.мм = 0,749 %

С = 46 - для алюминиевых 380 / 220 В трехфазная с нулевым проводом

U распр = Р * l / C * S = 2.8 кВт * 98.4м / 34 *6 = 1,35 %

l = 98.4 м - длина самой удаленной группы

Общее падение напряжения равно 1,35 + 0,749 = 2,1%., что соответствует требованиям [1] 2,1 % < 2.5 %;

Определяем расчетный ток магистральной линии от РУ-0,4 кВ до осветительного щита аварийного освещения.

I маг = Р / 3 Uн * cos = 10 Квт / 3 * 380В * 0,9 = 16,88 А

Выбираем кабель 5-ти жильный ВВГ 5 х 2,5 Iдоп = 25 А > Iраб = 16,88 А

Ток расцепителя автомата ВА-53 Iрасц = 20А > Iраб = 16,88 А (Кз = 1).

Определяем расчетный ток 1 группы

Iгр = Ргр\U*cos = 500Вт * 4шт / 220В * 0,9 = 10,10 А.

Выбираем кабель ВВГ 4 х 4 кв.мм.

Iдоп = 35 А > Iраб = 10,10 А

Ток расцепителя автомата Iрасц = 16 А.

Проверим потери напряжения в магистральной и распределительной сети при расчетной длине 25м и 80м:

Uмаг = Р*l / C*S, где

С = 34 - двухфазная с нулевым проводом

С = 77 - трехфазная с нулевым проводом

Uмаг = 10КВт * 25м / 77*2,5 кв.мм = 1,29 %

Uрасп = 2КВт * 80м / 34*4 кв.мм = 1,17 %

Общее падение напряжения составит 1,29% + 1,17% = 2,46 % < 2,5%, что соответствует ПУЭ.

2.13 Автоматика

Автоматическое включение резерва

Автоматическое включение резервного питания или оборудования предусматривают во всех случаях, когда перерыв в электроснабжении вызывает убытки, значительно превышающие стоимость установки устройства АВР. Устройства АВР применяют, когда имеется в наличии или проектируется дополнительный (резервный) источник питания. В этом случае при отключении рабочего источника устройством АВР включается второй источник, нормально находящийся в резерве. Такие системы действую надежно, но требуют для своего осуществления значительных капитальных затрат. Для устранения этого недостатка применяют устройства АВР для оборудования, которое в нормальном режиме работает, но используется не полностью, что отвечает экономически целесообразному режиму работы этих установок.

Автоматическое включение резервного электродвигателя, как правило, происходит после их отключения любыми видами защит, а также при ошибочных действиях обслуживающего персонала или самопроизвольном отключении выключателей.

При выполнении устройства АВР оборудования должны соблюдаться следующие условия:

1. для предотвращения включения резервного электродвигателя АВР не должна работать до отключения выключателя рабочего источника;

2. действие АВР должно быть однократным;

3. при установке устройства АВР кроме основной максимальной токовой защиты на рабочем элементе должен устанавливаться пусковой орган минимального напряжения, для того, чтобы схема АВР могла действовать при исчезновении напряжения на шинах.

Устройства АВР выполняют на оперативном как переменном, так и постоянном токе. Источником питания оперативного переменного тока служат трансформаторы напряжения, установленные на рабочем или резервном вводе или на шинах подстанции в зависимости от схемы устройства АВР. Эффективность действия АВР в системах электроснабжения составляет 90 - 95 %. Простота схем и высокая эффективность обусловили широкое применение АВР в электрических сетях и энергосистемах.

Выбор источников оперативного тока

Для питания оперативных цепей релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации принимаем выпрямленный оперативный ток. Выпрямленный оперативный ток получают преобразованием переменного тока в постоянный с помощью блоков питания и выпрямительных силовых устройств.

Для выпрямления переменного тока используются:

1) блок питания стабилизированный типа БПНС-2 совместно с токовым БПТ-1002 - для питания цепей защиты, автоматики, управления;

2) блок питания нестабилизированный типа БПН-1002 - для питания цепей сигнализации и блокировки;

3) силовые выпрямительные устройства ТЧ на УКПК - для питания включающих электромагнитов приводов выключателей.

Питание выпрямительных блоков напряжения осуществляется от трансформаторов собственных нужд.

Блоки питания БПТ-1002 включаются на комплекты трансформаторов тока.

Регулирование напряжения и потребления реактивной мощности

Для обеспечения оптимальных условий работы приемников электрической энергии на их зажимах должны поддерживаться уровни напряжений, близкие к номинальным. Значительные отклонения от номинального напряжения ухудшают технико-экономические показатели работы потребителей.

При снижении напряжения снижается производительность машин и механизмов, срок службы электродвигателей, световой поток осветительных установок.

Не рекомендуется работа электроустановок при повышенных напряжениях в соответствии с ГОСТ допустимые отклонения напряжения до 1кВ:

- Осветительные приборы 5%;

- Электродвигатели 5%.

Для обеспечения требуемого режима напряжения используются следующие мероприятия:

- регулирование напряжения в центре питания (с помощью автоматического устройства регулирования напряжения РПН на трансформаторах ГПП);

- изменение коэффициента трансформации цеховых трансформаторов;

- изменение, проходящей по сети реактивной мощности (автоматическое регулирование мощности батарей конденсаторов);

- отключение части цеховых трансформаторов в период снижения нагрузок; для чего между подстанциями предусматриваются перемычки на низком напряжении.

Автоматическое регулирование в центе питания на ГПП с регулированием под нагрузкой (РПН) с приделами регулирования 12 х 1,5%.

Автоматическое регулирование мощности конденсаторной батареи. Для компенсации реактивной мощности и улучшения качества электроэнергии на цеховых ТП и РП - 6 кВ устанавливаются конденсаторные батареи соответственно низкого и высокого напряжения, выбор низковольтных произведен ранее.

Для обеспечения экономической работы конденсаторной батареи и всего промышленного предприятия применяются устройства, обеспечивающие автоматическое регулирование мощности конденсаторных батарей, позволяющее изменять число включенных под напряжение конденсаторов и тем самым, изменяя генерируемую реактивную мощность.

Регулирование мощности конденсаторных установок на напряжение 0,38 кВ и 6 кВ осуществляется по напряжению в точке присоединения, при этом конденсаторные установки наряду с основной функцией - генерирование реактивной мощности используют для регулирования напряжения.

Учет электроэнергии

На предприятии предусматривается расчетный учет электроэнергии для денежного расчета с энергоснабжающей организацией. Расчетные счетчики для потребляемой электроэнергии установлены на ГПП и имеют класс точности 1, счетчики подключены через трансформатор тока, работающий в классе точности 0,5 согласно ПУЭ. На предприятии в качестве расчетных счетчиков используются счетчики типа «Альфа +».

Так же предусмотрен технический учет потребляемой электроэнергии, необходимый для контроля потребления электроэнергии электроприемниками цехов, контроль удельных норм расхода электроэнергии на единицу продукции, контроль расхода и выработки реактивной электроэнергии по всему предприятию и отдельными крупными потребителями и др. В качестве счетчиков технического учета используются счетчики активной энергии с классом точности 2,0 и подключены через трансформаторы тока с классом точности 1,5.

Расчет с энергоснабжающей организацией за потребленную активную и реактивную энергию проводится по двухставочному тарифу, согласно заключенному с энергоснабжающей организацией, договору на поставку электроэнергии. Тариф состоит из годовой платы за 1 кВт заявленной мощности участвующий в максимуме нагрузки энергосистемы и платы за мощность, отпущенной потребителю активной энергии, учтенной расчетным счетчиком:

W=PP*ТМАКС ;

W = 33406 * 5000 = 167030000 кВт.*ч. в год.

3. Электроснабжение корпуса 100 цеха № 25

Расчёт производится только с учётом установленных мощностей рабочих электротехнологических механизмов (без учёта резервных). Коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cos ? определяем по справочным материалам. Справочные значения названных коэффициентов приведены по характерным (однородным)категориям электроприёмников. К одной характерной категории относятся электроприёмники, имеющие одинаковое технологическое назначение, а также одинаковые верхние границы возможных значений Ки и коэффициентов реактивной мощности tg ?.

3.1 Исходные данные

Таблица 3.1

По заданию технологов

По справочным данным

Характеристика категорий ЭП

Количество ЭП раб/рез.

Номинальная мощность, кВт

Коэффициент использования Ки

Cos?/tg?

Одного ЭП Рн. мин/Рн. макс

Общая, Рн раб / рез

насосы

15 / 9

30 / 132

1205 / 625

0,8

0,8 / 0,75

вентиляторы

5 / 4

22 / 75

187 / 187

0,7

0,8 / 0,75

гидросмыв

1

25

25

0,2

0,5 / 1,73

кип

1

100

100

0,35

0,6 / 1,33

Итого:

22 / 15

22 / 132

1517

0,74

0,67 / 1,1

3.2 Расчёт электрических нагрузок

Электрические нагрузки должны определяться, как правило, по методу коэффициента использования и коэффициента максимума в соответствии с действующими указаниями по определению электрических нагрузок в промышленных установках.

При этом мощность трансформаторов для цеховых подстанций следует определять по средней потребляемой мощности в наиболее загруженную смену, а не по величине получасового максимума нагрузки, за исключением случаев резкопеременного графика нагрузки. В последнем случае в проекте должны быть приведены обоснования необходимости выбора мощности трансформатора по получасовому максимуму нагрузки.

Результаты расчётов для двух систем сборных шин цеховой трансформаторной подстанции ТП-1 корпуса 100 цеха 25, приведены в таблице 3.2

Таблица 3.2

По заданию технологов

По справочным данным

Группы ЭП средней мощности.

Эффективное число ЭП nэ =2 Рн/Рн макс.

Коэффициент расчетной нагрузки, Кр

Расчетная мощность

Расчетный ток, А

гНаиминование характерных ЭП, подкл. к узлу питания

Кол-во ЭП, шт. Раб\раз.

Номин. мощность, кВт

Коэффициент использования, Кu

Коэффициент реактивной мощности. cos / tq

кВт, Рс = Рн * Ки

кВар, Qc = Pc * tq

кВт, Рр = Рс * Кр

Qp = Qc (Kp 1, nэ 10)

Qp = Qc * Kp (Kp < 1)

Qp = 1,1 Qc (Kp 1, nэ 10

кВа, Sр

Одного ЭП. Рнмин. Рн макс.

Общая Раб/рез. Рн

I CШ 0,4 кВ

насосы

8/6

30/132

594/479

0,8

0,8/0,75

475,2

356,4

8

1

475,2

391,6

615,7

вентиляторы

5/4

22/75

187/187

0,7

0,8/0,75

130,9

98,1

5

1,03

134,8

107,9

172,6

КИП

1

50

50

0,2

0,6/1,33

10

13,3

-

-

10

13,3

16,6

авар. освещ-е

1

10

10

-

0,9/0,49

10

4,9

-

-

10

4,9

11,1

ИТОГО:

626

472

630

518

816

II СШ 0,4 кВ

насосы

7/3

30/132

611/150

0,8

0,8/0,75

488,8

366,6

7

1

488,8

403,2

633,6

вентиляторы

2/2

30/30

60/52

0,7

0,8/0,75

42

31,5

2

1,14

47,8

34,6

59

КИП

1

50

50

0,2

0,5/1,73

10

13,3

-

-

10

13,3

16,6

гидросмыв

1

25

25

0,35

0,5/1,73

8,75

15,1

-

-

8,75

15,1

17,4

раб. освещ-е

1

43

43

-

0,9/0,49

43

21

-

-

43

21

47,8

ИТОГО:

593

448

598

487

774

ИТОГО по корпусу 100:

1219

920

1228

1005

1590

ИТОГО с учётом компенсирующих устройств 0,4 кВ:

1219

688

1228

773

1454

3.3 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов корпуса 100

Определив намеченное количество и мощность проектируемых к установке силовых трансформаторов, а так же наибольшую реактивную мощность, которую необходимо передать через трансформаторы в сеть 0,4 кВ, (см. раздел 2.4 данного дипломного проекта), приступим к расчётам в аналогичной последовательности для каждой трансформаторной подстанции цеха 25, с учётом перераспределения нагрузок каждого из корпусов на две системы сборных шин 0,4кВ. При этом мощность трансформаторов для цеховых подстанций следует определять по средней потребляемой мощности в наиболее загруженную смену, а не по величине получасового максимума нагрузки, за исключением случаев резкопеременного графика нагрузки. Последовательность хода расчётов покажем на примере корпуса 100:

Определим мощность трансформаторов по условию послеаварийного режима:

кВА;

выполним проверку на соблюдение условия: Sном.т ? Sн.т;

870 кВА ? 1000 кВА ;

данное условие соблюдено, следовательно, принимаем по корпусу 100 двухтрансформаторную подстанцию с силовыми трансформаторами мощностью 1000 кВА каждый с Uвн = 10 кВ; Uнн = 0,4 кВ;

Выполним контрольную проверку минимального числа трансформаторов на рассматриваемой ТП корпуса 100:

2 шт

Следовательно, руководствуясь тем, что преимущественное количество электроприёмников корпуса 100 относится к I категории электроснабжения, то число размещаемых трансформаторов на данной подстанции принимаем равным двум.

Определяем мощность источников реактивной мощности по рассматриваемой подстанции:

квар;

квар;

квар;

так, как Qнк2 имеет отрицательное значение, то принимается равным нулю, тогда общая мощность конденсаторных батарей на стороне 0,4 кВ трансформаторной подстанции корпуса 100, будет равна:

квар;

Выполнив данный расчет, определим полную расчётную максимальную мощность после компенсации реактивной мощности на трансформаторной подстанции корпуса 100:

кВА;

Исходя из ранее выполненных расчётов (см. раздел 2.4) требуемого числа и мощности компенсирующих устройств на стороне 0,4 кВ с учётом наличия потребителей I категории, а так же принимая во внимание коэффициент загрузки трансформаторов, принимаем к установке НБК с требуемой суммарной мощностью 625 квар. Таким образом, планируем к размещению на трансформаторной подстанции ТП-1 цеха 25, конденсаторные установки мощностью 2 * 100 квар.

На основании контрольной проверки определим соответствие предварительного выбора трансформаторов цеха на ранее приведенном примере ТП корпуса 100:

Sт = Рр / ?т * N = 1219 / 0,7 * 2 = 842 кВА;

По условиям надежности действия защиты от однофазных замыканий в сетях напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтрально следует применять трансформаторы со схемой соединения обмоток «звезда -- зигзаг» при мощности до 250 кВА включительно и со схемой «треугольник -- звезда» при мощности 400 кВА и выше.

Таким образом, к окончательной установке принимаем двухтрансформаторные подстанции в количестве семи штук с силовыми трансформаторами типа ТМ - 1000 (трансформатор силовой трёхфазный с масляным охлаждением и естественной циркуляцией масла, с регулированием напряжения без возбуждения ПБВ, со схемой «треугольник -- звезда»). Паспортные данные трансформатора приведены в таблице 3.3:

Таблица 3.3

ВН, кВ

НН, кВ

?Рхх, кВт

?Рк, кВт

Uк, %

Iк, %

10

0,4

3,3

11,6

5,5

0,4

3.4 Выбор схемы электроснабжения

В связи с тем, что потребители I категории составляют около 60%, а так же учитывая принадлежность предприятия к взрывопожароопаснымобъектам химической отрасли промышленности и наличие мощных электроприёмников, принимаем радиальную схему электроснабжения цеховых трансформаторных подстанций. (23.3-4) [16]

Предусматриваем при радиальном питании глухое присоединение цехового трансформатора кабельной линией по схеме блок -линия-трансформатор, так как схемы трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ проектируются без сборных шин на стороне высшего напряжения и с минимальным количеством аппаратуры; (4.7) [8]

Так, как нагрузка ТП определена исключительно электроприёмниками, то присоединение выводов трансформатора НН к шинам вводных панелей распределительного устройства 0,4 кВ предусматривается непосредственной стыковкой при помощи системы сборных шин. (2.8) [3]

Устройство ввода низшего напряжения РУ 0,4 кВ, представляет собой шкаф с вводным автоматическим выключателем, соединенным шинным мостом с силовым трансформатором и линейными шкафами отходящих линий через вводной разъединитель, соответственно для каждой из секций СШ.

Секционный шкаф соединён со сборными шинами I, II секций шинными перемычками через разъединители с каждой стороны.

Так, как при наличии электроприёмников I категории требуется глубокое резервирование, то на данной электроустановке предусматривается наличие устройства АВР. Пуск АВР предусматривается при исчезновении напряжения на одном из вводов. Срабатывание АВР однократно и фиксировано указательным реле. Возврат схемы в исходное положение осуществляется вручную. Более подробное описание устройства АВР приведено в спецчасти данного дипломного проекта.

3.5 Выбор сечения кабельных линий и шин

Выбор сечения шин цеховой трансформаторной подстанции

Участок ТП -1 - РУ 0,4 кВ.

При токах до 3000 А применяют одно-, двух-, и трехполосные шины. В данном расчёте необходимым условием выбора является наихудший режим, при котором предполагается работа рассматриваемой электроустановки на одном из вводов в случае отключения другого.

Рассчитаем ток в шинопроводе на участке от цехового трансформатора до РУ- 0,4кВ

А;

- полная расчётная мощность трансформатора в послеаварийном режиме;

- нормированная экономическая плотность тока (таб. 1.3.36) [1]

Найденное сечение округляем до ближайшего значения выбираемого шинопровода по длительно допустимому току, если оно не отличается от расчётного значения более чем на 15%.

Согласно справочных данных ближайшее подходящее сечение двух полосных шин составит 80 *8 мм2 с длительно допустимым током 2040А;

Так, как длительно допустимый ток по справочным данным даётся при 25?С, то внеся поправку на температуру окружающей среды получим действительное значение длительно допустимого тока для намечаемого к установке проводника по формуле:

А; (4-3) [19]

где, Iдл.доп - длительно допустимый ток по таблицам при о.н = 25?C; о = 18?С - усреднённое значение окружающей среды под полом электропомещения; Выполним проверку на длительно допустимый ток:

; (4.7) [19]

2023 А ? 2357 А;

Очевидно, что данное условие соблюдено, и выбранное сечение двухполосной алюминиевой шины удовлетворяет условию проверки.

Проверка на термическую устойчивость при К.З:

;

где, = 200? С; - допустимая температура нагрева шин током К.З.; (таб.3-11) [19] - температура шин при нагреве током К.З.;

Определим минимальное сечение по термической устойчивости по выражению:

111,535 мм2;

где,=I//2 (tотк +Та) = 22,42 * (0,17+0,022) = 96,337 кА2*с - расчетный тепловой импульс К.З.;

tотк = tср.з + tоткл. = 0,1 + 0,07 = 0,17 сек ; (3-88) [19]

С = 88; коэффициент,принимаемый по: (таб. 3.12) [19]

проверим на термическую устойчивость по минимальному сечению:

111,535 мм2 ? (80 * 8) * 2 = 1280 мм2;

Очевидно, что данное условие, так же соблюдено.

Выбор сечения кабельных линий 0,4 кВ

Для выбора силовых электрокабелей и осуществления соответствующей проверки на соответствие длительно допустимым нагрузкам предоставим сведения о приёмниках.

Диспетчерские наименования, тип и номинальные параметры электроприёмников корпуса 100 с указанием длины питающих линий от I, II секций сборных шин РУ 0,4 кВ сведены в таблицу 3.4

Таблица 3.4. I СШ

№поз

тип

Pн кВт

Uн кВ

n, об/мин

cos?

I пуск

КПД %

Длина линии, м

раб

I ном

рез

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

3051

4АН315S6У3

132

0,38

1000

0,9

6

93,5

56

раб

3053

4АН315S6У3

132

0,38

1000

0,9

6

93,5

60

раб

3111

4АН315S6У3

132

0,38

1000

0,9

6

93,5

70

раб

3113

4АН315S6У3

132

0,38

1000

0,9

6

93,5

65

рез

16021

4А250S4У3

75

0,38

1500

0,9

7,5

93

90

раб

16023

4А250S4У3

75

0,38

1500

0,9

7,5

93

94

раб

3181

4А225L4У3

55

0,38

1500

0,9

7

92,5

30

рез

3341

4А225L4У3

55

0,38

1500

0,9

7

92,5

55

раб

3211

4А225L4У3

55

0,38

1500

0,9

7

92,5

25

рез

3201

4А225L4У3

55

0,38

1500

0,9

7

92,5

40

раб

3221

4А180M2У3

30

0,38

3000

0,92

7,5

90

80

раб

3341

4A200M2У3

37

0,38

3000

0,89

7,5

90

60

рез

П-181

4А180М4У3

30

0,38

1500

0,89

7

90,5

30

раб

П-191

4А180М4У3

30

0,38

1500

0,89

7

90,5

35

рез

П-201

4А200L8У3

22

0,38

750

0,84

6

88,5

45

раб

П-211

4А180М4У3

30

0,38

1500

0,89

7

90,5

25

рез

ПР-кип 1

КИП

50

0,38

-

0,6

-

-

40

раб

ЩРО

Рабочее

освещение

43

0,38

-

0,9

-

-

20

раб

Таблица 3.5 II СШ

№поз

тип

Pн кВт

Uн кВ

n, об/мин

cos?

I пуск

КПД %

Длина линии, м

раб

I ном

рез

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

3052

4АН315S6У3

132

0,38

1000

0,9

6

93,5

50

раб

3054

4АН315S6У3

132

0,38

1000

0,9

6

93,5

55

раб

3112

4АН315S6У3

132

0,38

1000

0,9

6

93,5

75

раб

16022

4А250S4У3

75

0,38

1500

0,9

7,5

93

88

раб

16024

4А250S4У3

75

0,38

1500

0,9

7,5

93

80

раб

3182

4А225L4У3

55

0,38

1500

0,9

7

92,5

35

раб

3342

4А225L4У3

55

0,38

1500

0,9

7

92,5

60

рез

3212

4А225L4У3

55

0,38

1500

0,9

7

92,5

30

раб

3202

4А225L4У3

55

0,38

1500

0,9

7

92,5

45

рез

3222

4А180M2У3

30

0,38

3000

0,92

7,5

90

75

рез

3223

4А180M2У3

30

0,38

3000

0,92

7,5

90

55

раб

3342

4A200M2У3

37

0,38

3000

0,89

7,5

90

30

раб

П-182

4А180М4У3

30

0,38

1500

0,89

7

90,5

25

рез

П-192

4А180М4У3

30

0,38

1500

0,89

7

90,5

30

раб

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

П-202

4А200L8У3

22

0,38

750

0,84

6

88,5

40

рез

П-212

4А180М4У3

30

0,38

1500

0,89

7

90,5

30

раб

В-1

4А280М8У3

75

0,38

750

0,85

6,5

92,5

50

раб

ПР-кип 2

КИП

50

0,38

-

0,6

-

-

45

раб

Г-1

Гидросмыв

25

0,38

-

0,5

-

-

75

раб

ЩАО

Аварийное

освещение

10

0,38

-

0,9

-

-

25

авар

На основании имеющихся значений произведём выбор проводников на примере позиции 3051.

Определим расчётный ток электродвигателя:

А;

Исходя, из расчётного тока электродвигателя осуществим выбор силового электрокабеля по длительно допустимому току. Принимаем ближайшее сечение для кабеля с алюминиевыми жилами в поливинилхлоридной оболочке:

260 А; для сечения 185 мм2 ; (таб.1.3.18) [1]

;

238 А ? 260 А;

Выполним расчёт длительно допустимого тока в нормальном режиме и сопоставим полученный результат с величиной расчётного значения:

I/доп = kт * Кн * Iдоп ? Iрасч ;

где, kт - поправочный коэффициент на температуру воздушной среды при её расчётном значении 25? С и температуре нагрева токопроводящей жилы 60? С при фактической температуре окружающей среды 20? С, принимается равным kт =1,07;

Кн - поправочный коэффициент на число рядом расположенных кабелей, так как прокладка электрокабеля выполняется открыто по установленным кабельным металлоконструкциям, следовательно значение коэффициента Кн = 1;

Iдоп - допустимый длительный ток предполагаемого сечения жилы электрокабеля с площадью поперечного сечения 185 мм2 , для данного сечения допустимый длительный ток равен 260 А;

Подставив имеющиеся значения в данное выражение, получим:

I/доп = 1,07 *1 * 260 ? 238 А;

I/доп = 278 А ? 238 А;

Из полученного значения видно, что предполагаемое сечение проводника в нормальном режиме по нагреву удовлетворяет требованиям.

Выполним проверку проводника на допустимые потери напряжения

Определим допустимые потери напряжения в рассматриваемой линии, выполненной силовым электрокабелем с алюминиевой жилой, намеченного сечения.

Потери напряжения в линиях до 35 кВ определяют по формуле:

?U = v3 * Iрасч.max * ? ( r? * cos? + x? * sin? );

где, Iрасч.max - расчётный максимальный ток линии в послеаварийном режиме;

? = 0,05 км; (длина кабельной линии 0,4 кВ к п. 3051;

r? и x? - активное и индуктивное сопротивления линии, Ом/км; определяемое по справочным данным для сечения 185 мм2: r? = 0,18 мОм/м; х? =0,095 Ом/км; 8.13 [ 16 ]

cos? и sin? - соответствуют коэффициенту мощности в конце линии, соответственно принимаемые 0,9; и 0,44; тогда:

?U=v3 * Iрасч.max * ? (r? *cos? + x?*sin?)=v3*238*0,05(0,18*0,9+0,095*0,44)= 0,89 В;

очевидно, что потери напряжения на данном участке удовлетворяют требованиям максимальных снижений напряжения на выводах электродвигателя позиции 3051, следовательно, к установке для питания электродвигателя принимаем силовой кабель марки АВВГ (3*185+1*95).

Результаты расчётов по остальным кабельным линиям корпуса 100 в таблице 3.6

Таблица 3.6 I СШ

№поз

Pн кВт

Iрасч, А

Марка кабеля

Iдл.доп, А

Длина линии, м

rо мОм/м

хо мОм/м

3051

132

238

АВВГ (3*185 + 1*95)

260

56

0,18

0,06

3053

132

238

АВВГ (3*185 + 1*95)

260

60

0,18

0,06

3111

132

238

АВВГ (3*185 + 1*95)

260

70

0,18

0,06

3113

132

238

АВВГ (3*185 + 1*95)

260

65

0,18

0,06

16021

75

136

АВВГ (3*70 + 1*35)

140

90

0,48

0,06

16023

75

136

АВВГ (3*70 + 1*35)

140

94

0,48

0,06

3181

55

100

АВВГ (3*50 + 1*25)

110

30

0,67

0,06

3341

55

100

АВВГ (3*50 + 1*25)

110

55

0,67

0,06

3211

55

100

АВВГ (3*50 + 1*25)

110

25

0,67

0,06

3201

55

100

АВВГ (3*50 + 1*25)

110

40

0,67

0,06

3221

30

57

АВВГ (3*16 + 1*10)

60

80

2,08

0,07

3341

37

70

АВВГ (3*25 + 1*16)

75

60

1,33

0,07

П-181

30

56

АВВГ (3*16 + 1*10)

60

30

2,08

0,07

П-191

30

56

АВВГ (3*16 + 1*10)

60

35

2,08

0,07

П-201

22

41,3

АВВГ (3*10 + 1*6)

45

45

3,33

0,07

П-211

30

56

АВВГ (3*16 + 1*10)

60

25

2,08

0,07

ПР-кип 1

50

126

АВВГ (3*70 + 1*35)

140

40

0,48

0,06

ЩРО

55

72,8

АВВГ (5*25)

75

20

1,33

0,07

Выполнив соответствующие расчёты по выбору питающих проводников для первой секции РУ 0,4 кВ ТП - 1 корпуса 100, в аналогичной последовательности рассчитаем и занесем в таблицу 3.5.2 полученные данные по второй СШ данной электроустановки.

Таблица 3.7 II СШ

№поз

Pн кВт

Iрасч, А

Марка кабеля

Iдл.доп, А

Длина линии, м

rо мОм/м

хо мОм/м

3052

132

238

АВВГ (3*185 + 1*95)

260

50

0,18

0,06

3054

132

238

АВВГ (3*185 + 1*95)

260

55

0,18

0,06

3112

132

238

АВВГ (3*185 + 1*95)

260

75

0,18

0,06

16022

75

136

АВВГ (3*70 + 1*35)

140

88

0,48

0,06

16024

75

136

АВВГ (3*70 + 1*35)

140

80

0,48

0,06

3182

55

100

АВВГ (3*50 + 1*25)

110

35

0,67

0,06

3342

55

100

АВВГ (3*50 + 1*25)

110

60

0,67

0,06

3212

55

100

АВВГ (3*50 + 1*25)

110

30

0,67

0,06

3202

55

100

АВВГ (3*50 + 1*25)

110

45

0,67

0,06

3222

30

57

АВВГ (3*16 + 1*10)

60

75

2,08

0,07

3223

30

57

АВВГ (3*16 + 1*10)

60

55

2,08

0,07

3342

37

70

АВВГ (3*25 + 1*16)

75

30

1,33

0,07

П-182

30

56

АВВГ (3*16 + 1*10)

60

25

2,08

0,07

П-192

30

56

АВВГ (3*16 + 1*10)

60

30

2,08

0,07

П-202

22

41,3

АВВГ (3*10 + 1*6)

45

40

3,33

0,07

П-212

30

56

АВВГ (3*16 + 1*10)

60

30

2,08

0,07

В-1

75

146

АВВГ (3*95 + 1*50)

165

50

0,35

0,06

ПР-кип 2

50

126

АВВГ (3*70 + 1*35)

140

45

0,48

0,06

Г-1

25

65

АВВГ (3*25 + 1*16)

75

75

1,33

0,07

ЩАО

11

16,8

ВВГ (5*2,5)

25

25

8

0,09

3.6 Расчёт токов короткого замыкания в сетях 0,4 кВ

Для осуществления выбора оборудования, проводников и соответствующей их проверки по условиям аварийных режимов, выполним расчёт токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ на примере проектируемой электроустановки корпуса 100 цеха 25.

В целях наглядности и наиболее полного представления о переходных процессах в схеме электроснабжения названного корпуса 100 от ступени энергетической системы до цеховых эелектроприёмников напряжения 0,4 кВ, предоставим полные расчётную схему и схему замещения с указанием параметров и ранее выполненных расчётов при вычислении токов К.З. в цепях напряжением свыше 1 кВ.

И, так предоставим расчёты токов К.З. на стороне высшего напряжения:

Чтобы определить расчетный ток КЗ с целью выбора или проверки электрических аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания, необходимо предварительно выбрать расчетные условия, отвечающие требованиям ПУЭ, в частности расчетную схему электроустановки.

Выбор этой схемы следует производить с учетом возможных электрических схем соответствующей электроустановки при продолжительных различных режимах ее работы, включая ремонтные и послеаварийные режимы, а также с учетом электрической удаленности различных источников энергии (генераторов, синхронных компенсаторов и электродвигателей) от расчетной точки КЗ.

При расчете токов КЗ аналитическим методом следует предварительно по исходной расчетной схеме составить соответствующую схему замещения. При этом сопротивления всех элементов схемы и ЭДС источников энергии могут быть выражены, как в именованных, так и в относительных единицах. (3.2.1) [18]

Так, как известны фактические при принятых исходных условиях коэффициенты трансформации всех трансформаторов расчетной схемы, то составление схемы замещения произведем с учетом этих коэффициентов.

На основании расчётной схемы составим схему замещения на рис. 4.2

Имея данную схему и необходимые параметры, учитывая простоту и наглядность выбранной радиальной схемы, приступим к расчётам в именованных единицах.

Наиболее удаленную от расчетной точки КЗ часть электроэнергетической системы, допускается представлять в виде одного источника энергии с неизменной по амплитуде ЭДС и результирующим эквивалентным индуктивным сопротивлением. ЭДС этого источника следует принимать равной среднему номинальному напряжению сети, связывающей удаленную и остальную части электроэнергетической системы, а его результирующее эквивалентное сопротивление Хс определять, исходя из известного тока Iс от эквивалентируемой части системы при КЗ в какой-нибудь узловой точке указанной сети:

; (5.1) [18]

где, Uср = 115 кВ; - среднее номинальное напряжение сети (3.2.5) [18]

При отсутствии данных о токе КЗ от удаленной части электроэнергетической системы минимально возможное значение результирующего эквивалентного сопротивления Хс можно оценить, исходя из параметров выключателей, установленных на узловой подстанции, т.е. принимая ток КЗ от удаленной части системы Iс = 31,5 кА, равным номинальному току отключения этих выключателей. (5.1.2) [18]

Следовательно, за базисную величину принимаем сопротивление энергосистемы:

Ом;

При расчетах токов короткого замыкания допускается не учитывать влияние активных сопротивлений различных элементов исходной расчетной схемы на амплитуду периодической составляющей тока КЗ, если активная составляющая результирующего эквивалентного сопротивления расчетной схемы относительно точки КЗ не превышает 30 % от индуктивной составляющей результирующего эквивалентного сопротивления.

Далее определяем следующие параметры эквивалентных сопротивлений схемы замещения:

Воздушной линии электропередач ВЛ, Uном = 110 кВ (провод марки АС-70/11), где длина линии ? = 6 км;

rвл = rо * ? = 0,43 * 6 = 2,58 Ом;

хвл = хо * ? = 0,444 * 6 = 2,66 Ом;

Сопротивления обмоток(Zт1 вв; Zт1 нн1; Zт1 нн2) силового трансформатора ТРДН-25000/110, устанавливаемого на ГПП предприятия:

Ом;

;

при: ;

;

; тогда:

= 10,5 - 0,5 * 0,5 * 30 = 3%;

следовательно, сопротивление обмоток низшего напряжения трансформатора с учётом расчётного распределения мощностей, приходящихся на каждую из них, будет:

Ом;

Ом;

где, %; при: ;

Сопротивление кабельной линии Л-2 ААШв (3 * 35) , 10 кВ на участке РП- цеховая ТП:

r? = 0.894 Ом/км; х? = 0,095 Ом/км; при длине кабельной линии ВЛ ,корпус 100, ТП ?= 0,13 км;

r л2= 0,894 * 0,13 = 0,116 Ом;

хл2 = 0,095 * 0,13 = 0,095 Ом;

Сопротивления силового трансформатора Т2 трансформаторной подстанции цеха, расположенной в корпусе 100, мощностью Sном.т = 1000кВА, типа ТМ 1000/10 со ступенью низшего напряжения 0,4 кВ:

Ом;

Ом;

Определив сопротивления элементов схемы замещения, приступим к её преобразованию для каждой точки короткого замыкания, путём суммирования сопротивлений и приведения к соответствующим ступеням напряжений с учётом коэффициентов трансформации.

Данная исходная схема замещения не содержит замкнутых контуров и легко преобразуется в эквивалентную результирующую схему путем последовательного соединения элементов и путем замены нескольких источников, имеющих разные ЭДС и разные сопротивления, но присоединенных в одной точке, одним эквивалентным источником.

Для точки К-1:Определим результирующее сопротивление ступеней схемы с напряжением 115 кВ

Ом;

так, как при расчетах токов короткого замыкания допускается не учитывать влияние активных сопротивлений различных элементов исходной расчетной схемы на амплитуду периодической составляющей тока КЗ, если активная составляющая результирующего эквивалентного сопротивления расчетной схемы относительно точки КЗ не превышает 30 % от индуктивной составляющей результирующего эквивалентного сопротивления, то на данном этапе расчёта учтём только активное сопротивление, но:

Ом;

определим значение полного сопротивления для точки К-1:

Ом;

определив приведённое значение полного сопротивления соответствующего участка, определим ток короткого замыкания для точки К-1:

кА;

Выполнив расчёт тока короткого замыкания, определим его ударное значение:

Способ расчета ударного тока КЗ зависит от требуемой точности расчета и конфигурации исходной расчетной схемы.

Если исходная расчетная схема является многоконтурной, то для получения высокой точности расчета ударного тока КЗ следует решить систему дифференциальных уравнений, составленных для мгновенных значений токов в узлах и падений напряжения в контурах расчетной схемы, и определить максимальное мгновенное значение тока в ветви, в которой находится расчетная точка КЗ. Но так, как в нашем случае данный расчёт в основном производится с целью проверки проводников и электрических аппаратов по условиям КЗ, то допустимо считать, что амплитуда периодической составляющей тока КЗ в момент наступления ударного тока равна амплитуде этой составляющей в начальный момент КЗ. Исключение составляют случаи, когда вблизи расчетной точки КЗ включены асинхронные электродвигатели

Если исходная расчетная схема содержит только последовательно включенные элементы, то ударный ток следует определять по формуле:

; (5.16) [18]

где, -действующее значение периодического тока короткого замыкания в начальный момент времени;

где Kуд -- ударный коэффициент. Последний рекомендуется определять по формуле:

; (5.17) [18]

где Тa -- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ; она определяется по формуле

, (5.11) [18]

где Xэк и Rэк - соответственно индуктивная и активная составляющие результирующего эквивалентного сопротивления расчетной схемы относительно точки КЗ;

с - синхронная угловая частота напряжения сети.

тогда:

с;

;

рассчитав значение ударного коэффициента, найдём ударный ток в точке К-1:

кА;

Определив соответствующие значения на высшей ступени напряжения, перейдём к следующему этапу расчётов.

Для точки К-2:

Предварительно найдём полное результирующее сопротивление элементов схемы высшей ступени напряжения, просуммировав имеющиеся значения:

Ом;

Ом;

определив результирующее сопротивление ступени 115 кВ, приведём его с учётом коэффициента трансформации к ступени напряжением 10,5 кВ:

Ом;

Ом;

Ом;

определив приведённое значение полного сопротивления соответствующего участка, определим ток короткого замыкания для точки К-1:

кА =I8=Iпо=Iп?;

Выполнив расчёт тока короткого замыкания, определим его ударное значение: Если исходная расчетная схема содержит только последовательно включенные элементы, то ударный ток следует определять по формуле:

; (5.16) [18]

где, -действующее значение периодического тока короткого замыкания в начальный момент времени;

Kуд -- ударный коэффициент. В тех случаях, когда Хэк/Rэк 5, ударный коэффициент допустимо определять по формуле:

; (5.20) [18]

где Тa -- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, значение которой допустимо определить по графику зависимости x / r = 1,473 / 0,021 = 70; при данном соотношении Та= 0,2 с; (рис. 5-10) [10]

= 2;

рассчитав значение ударного коэффициента, найдём ударный ток в точке К-2:

кА;

Для точки К-3

Выполним расчёт тока короткого замыкания для ступени низшего напряжения с учётом коэффициента трансформации расщеплённой обмотки трансформатора на напряжение 6,3 кВ по аналогии с расчетом плеча на 10,5 кВ. Результирующие сопротивления ступени высшего напряжения определим методом их сложения:

Ом;

Ом;

определив данные значения, приведём их к ступени низшего напряжения с учётом коэффициентов трансформации и сопротивления обмотки трансформатора на стороне приводимого напряжения 6,3 кВ:

Ом;

Ом;

полное приведённое расчётное сопротивление для точки К-3:

Ом;

кА =I8=Iпо=Iп?;

найдем ударный ток для заданной точки:

кА;

так, как исходная расчетная схема содержит только последовательно включенные элементы, то ударный ток допускается определять по формуле:

определив значения аварийных режимов в точке К-3, переходим к расчётам линии напряжением 10,5кВ, так, как рассматриваемый объект находится на стороне названного напряжения.

Для точки К-4

Определяем общее результирующее сопротивление, приведённое к ступени напряжения 10,5 кВ с учётом сопротивления кабельной линии идущей от шин РП до цеховой трансформаторной подстанции корпуса 100 ТП-1:

Ом;

Ом;

тогда полное результирующее сопротивление для точки К-4:

Ом;

выполнив данный расчет, вычислим ток короткого замыкания в точке К-4:

кА;

ударный ток короткого замыкания в точке К-4:

кА;

где, = 1,75 Ом;

при, соотношении х / r = 11,4; Та = 0,035 с;

Для точки К-5

Преобразуем схему замещения:

предварительно просуммируем результирующие сопротивления, приведённые к ступени напряжения 10,5 кВ с сопротивлением Т 2 цеховой трансформаторной подстанции ТП-1;

Ом;

Ом;

приведём результирующие сопротивления напряжения 10,5 кВ к ступени низшего напряжения 0,4 кВ с учётом коэффициента трансформации для определения тока короткого замыкания:

Ом;

Ом;

полное сопротивление для точки К-5:

Ом;

ток короткого замыкания в точке К-3:

Ом;

ударный ток короткого замыкания в точке К-5:

Ом;

где, = 1,55;

при, соотношении х / r = 5,4; Та = 0,022;

Таким образом, выполнив расчёты для всех трёх точек короткого замыкания на участках линии РП - ТП-1, аналогичным образом произведём расчёты для остальных линий, питающих цеховые трансформаторные подстанции, результаты расчётов сведены в таблицу 3.8.

Таблица 3.8

Наименование линии

Точка КЗ

длина КЛ, км

Расчётный ток КЗ Iкз, кА

Ударный ток КЗ iуд, кА

Та, сек.

Куд

Сечение жил кабеля Sсеч, мм2

система- Т-1

К-1

6

12,26

21

0,03

1,2

70

Т-1 - РП 6,3кВ

К-3

-

6,71

18

0,19

1,9

-

РП - ТП-1

К-2

0,13

4,1

11,6

0,2

2

35

К-4

3,8

9,5

0,036

1,75

К-5

22,4

49,1

0,022

1,55

РП - ТП-2

К-2

0,34

4,1

11,6

0,2

2

35

К-4

3,8

8,4

0,014

1,51

К-5

22,4

48,1

0,016

1,52

РП - ТП-5

К-2

0,4

4,1

11,6

0,2

2

35

К-4

3,87

7,9

0,012

1,45

К-5

22,1

46,88

0,014

1,5

РП - ТП-3

К-2

0,26

4,1

11,6

0,2

2

35

К-4

3,97

9,2

0,018

1,65

К-5

22,2

47,4

0,014

1,5

РП - ТП-6

К-2

0,16

4,1

11,6

0,2

2

35

К-4

4

9,6

0,029

1,7

К-5

22,4

48

0,016

1,52

РП - ТП-4

К-2

0,31

4,1

11,6

0,2

2

35

К-4

3,94

8,46

0,016

1,52

К-5

22,5

48,3

0,016

1,52

РП - ТП-7

К-2

0,25

4,1

11,6

0,2

2

35

К-4

3,98

9,2

0,018

1,65

К-5

22,2

47,5

0,014

1,5

Выполнив данные расчёты, приступим к вычислению токов короткого замыкания непосредственно на стороне 0,4 кВ.

Токи КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ рекомендуется рассчитывать в именованных единицах.

При составлении эквивалентных схем замещения параметры элементов исходной расчетной схемы следует приводить к ступени напряжения сети, на которой находится точка КЗ, а активные и индуктивные сопротивления всех элементов схемы замещения выражать в миллиомах. (6.2.1) [18]

В данных расчётах подпитку точек короткого замыкания от имеющихся асинхронных электродвигателей не учитываем, так, как они рассредоточены по всей площади производственного помещения и находятся при радиальном питании на значительном расстоянии от мест запитки. Следовательно, токи подпитки незначительны и не могут оказать существенного дополнения к величинам возможных токов короткого замыкания вследствие значительных сопротивлений кабельных линий. (6.1) [18]

Расчёт трёхфазных токов короткого замыкания в сети 0,4 кВ

Для дальнейших расчётов предоставим справочные значения сопротивлений схемы замещения, а так же используя упрощенные методы расчетов, максимально упростим и эквивалентируем всю внешнюю сеть по отношению к месту КЗ. (6,1) [18]

Таким образом, учитывая данные по расчётам для точки К-5, укажем результирующие сопротивления от системы, приведённые к ступени напряжения 0,4 кВ:

мОм;

мОм;

И, так расчётные параметры схемы замещения:

Активное сопротивление болтовых контактных соединений:

Rк = 0,00310 = 0,03 мОм

Шинопровод Ш: АL 2*(80*8); l1 = 10 м; R1ш1 = 0,055 мОм/м; Х1ш1 = 0,014 мОм/м; Z0ш1 = 0,069 * 10 3 мОм/км;

Тогда: Z0ш1 = 0,069 * 10 3 * L = 0,069 * 10 3 * 0,01 = 0,69 мОм; Следовательно при параллельном нахождении шин в фазе эквивалентное полное сопротивление:

мОм;

Аналогичным образом рассчитаем сопротивления прямой последовательности:

R/1ш1 = 0,275 мОм;

Х/1ш1= 0,725 мОм;

Суммарное сопротивление контактов и расцепителя вводного автоматического выключателя ВА 55-43 Iном = 1600 А:

RАВ1 = 0,25 мОм; ХАВ1 = 0,1 мОм;

То, же ВА 51 Iном = 250 А; для линий идущих к электродвигателям:

RА1 = 0,55 мОм; ХА1 = 0,1 мОм;

Разъеденитель вводный Iном = 2000 А;

RРВ1 = 0,03 мОм;

Кабельные линии: АВВГ (3х185+1х95);

R1 = 0,208 мОм/м; X1 = 0,063 мОм/м; Z0.уд.кл = 409 мОм/км; Х0 = 0,244 мОм/м;

КЛ -2: R1кл2 = 0,208 * 56 = 10,4 мОм; Х1кл2 = 0,063 * 56 = 3,15 мОм;

значения параметров нулевой последовательности:

КЛ-2: L = 0,056 км; Z0.кл2 = 409 * 0,056 = 22,904 мОм;

КЛ -3: R1кл3 = 0,208 * 60 =12,48 мОм; Х1кл3 = 0,063 * 60 = 3,78 мОм;

КЛ-3: L = 0,06 км; Z0.кл3 = 409 * 0,06 = 24,54 мОм;

КЛ -4: R1кл4 = 0,208 * 70 =14,56 мОм; Х1кл4 = 0,063 * 70 = 4,41 мОм;

КЛ-4: L = 0,07 км; Z0.кл4 = 409 * 0,07 = 28,63 мОм;

КЛ -5: R1кл5 = 0,208 * 65 =13,52 мОм; Х1кл5 = 0,063 * 65 = 4,095 мОм;

КЛ-5: L = 0,065 км; Z0.кл5 = 409 * 0,065 = 26,585 мОм;

И, так рассчитав параметры схемы замещения, выполним расчёт тока:

для точки К-6.

При электроснабжении электроустановки от энергосистемы через понижающий трансформатор начальное действующее значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ (Iп0) в килоамперах без учета подпитки от электродвигателей следует рассчитывать по формуле:

, кА; (6.3) [18]

где, Uср.НН - среднее номинальное напряжение сети, в которой произошло короткое замыкание, В;

R1, X1 - соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи КЗ, мОм. Эти сопротивления равны:

мОм;

мОм;

где, Х0,4рез; R0,4рез - эквивалентное индуктивное и активное сопротивления системы, мОм, приведенное к ступени низшего напряжения;

Подставив значения в выражение получим для К-6:

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом КЗ:

кА;

Определяем ударный ток:

; (5.16) [18]

где, -действующее значение периодического тока короткого замыкания в начальный момент времени;

Kуд -- ударный коэффициент, допустимо определять по графикам зависимости от постоянной времени Та или отношению Хэк /Rэк :

Хэк/Rэк = 11,025 / 2,535 = 4,3;

тогда, значение ударного коэффициента при Та= 0,015 с, Куд = 1,4; (рис. 8-3) [16]

Рассчитав значение ударного коэффициента, найдём ударный ток в точке К-7:

кА;

Определяем ток К.З. в точке К-7, за автоматическим выключателем А1 для выбора трансформаторов тока в отходящих линиях к электродвигателям:

Страница:


Подобные документы

  • Нетяговые потребители

    Расчет электрических нагрузок ремонтно-механического цеха, по уровням системы. Определение нагрузок цехов на напряжение распределения, построение картограммы. Расчет центра электрических нагрузок. Выбор компенсирующих устройств и мест их установки.

    курсовая работа [284,8 K], добавлен 23.06.2019

  • Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

    Разработка схемы электроснабжения промышленного предприятия. Расчет электрических нагрузок и токов короткого замыкания. Определение числа и мощности трансформаторов. Подбор высоковольтного электрооборудования, аппаратов защиты и заземляющего устройства.

    курсовая работа [565,9 K], добавлен 16.04.2014

  • Электроснабжение прядильной фабрики

    Определение электрических нагрузок фабрики. Выбор цеховых трансформаторов и расчет компенсации реактивной мощности. Построение картограммы и определение условного центра электрических нагрузок. Расчет токов короткого замыкания и учет электроэнергии.

    курсовая работа [666,7 K], добавлен 01.07.2012

  • Электроснабжение промышленного предприятия с разработкой электропитания цехов основного производства ремонтно-строительных машин и механизмов

    Краткая характеристика проектируемого предприятия. Характеристика электроприемников и источников питания. Расчет электрических нагрузок. Определение расчетной нагрузки по цехам. Построение картограммы электрических нагрузок. Выбор силовых трансформаторов.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 21.11.2010

  • Расчет и проектирование схемы электроснабжения сельского микрорайона

    Характеристика потребителей электрической энергии. Определение расчетных электрических нагрузок жилых домов и числа трансформаторных подстанций. Построение картограммы нагрузок. Выбор марки и сечения проводов. Релейная защита, противоаварийная автоматика.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 29.07.2012

  • Электроснабжение ремонтно-механического цеха

    Расчет электрических нагрузок ремонтно-механического цеха. Компенсация реактивной мощности. Мощность силовых трансформаторов на подстанции. Провода и кабели силовых сетей: проверка на соответствие защиты. Потеря напряжения в электрических сетях.

    курсовая работа [332,7 K], добавлен 08.11.2011

  • Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)

    Электроснабжение ремонтно-механического цеха. Установка компрессии буферного азота. Расчет электрических нагрузок систем электроснабжения. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания и релейной защиты силового трансформатора.

    методичка [8,1 M], добавлен 15.01.2012

  • Электроснабжение токарного цеха

    Выбор схемы и линий электроснабжения оборудования. Расчет электрических нагрузок, числа и мощности питающих трансформаторов. Выбор компенсирующей установки, аппаратов защиты. Расчет токов короткого замыкания и заземляющего устройства и молниезащиты.

    курсовая работа [663,0 K], добавлен 04.11.2014

  • Расчет электроснабжения цеха

    Определение расчетных нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения цеха. Расчет заземляющего устройства. Расчет и выбор аппаратов максимальной токовой защиты. Автоматика в системах электроснабжения.

    курсовая работа [249,2 K], добавлен 07.05.2015

  • Система электроснабжения вагоностроительного завода

    Краткая характеристика металлопрокатного цеха, расчет электрических и осветительных нагрузок. Выбор схемы цеховой сети, числа и мощности цеховых трансформаторов. Определение напряжения внутризаводского электроснабжения. Расчет картограммы нагрузок.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.04.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены