Электроснабжение цеха обработки цветных металлов
Расчет осветительной и электрической нагрузок по цеху обработки цветных металлов. Оценка числа и мощности цеховых трансформаторов, их распределение пропорционально реактивным нагрузкам. Расчет токов короткого замыкания. Релейная защита преобразователей.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.01.2011 |
| Размер файла | 599,4 K |
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.
Iав зав=604 А
Выбираем выключатели типа МКП-35-630 (таблица 3.7)
Таблица 2.7. Выбор выключателей 35 кВ
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=35 кВ Iн=630А Iоткл=10 кА Sоткл=606,22 МВА |
Uр=35 кВ Iавзав=604 А Iк1=4,18 кА Sк1=267,88 МВА |
UнUр Iн Iавзав Iоткл Iк1 Sоткл Sк1 |
Выбираем разъединители типа РНДЗ-2-35/1000У1 (таблица 3.8)
Таблица 2.8. Выбор разъединителей 35 кВ
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=35 кВ Iн=1000А Iскв.ампл.=63 кА Iпред.терм. ст.=25 кА |
Uр=35 кВ Iав=604 А iуд2=8,1 кА Iк2=3,18 кА |
UнUр Iн Iав Iскв.ампл. iуд2 Iпред.терм. ст Iк2 |
Выбираем отделители типа ОДЗ-35/630У1 (таблица 3.9)
Таблица 2.9. Выбор отделителей 35 кВ
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=35 кВ Iн=630А Iскв.ампл.=80 кА Iпред.терм. ст.=12,5 кА |
Uр=35 кВ Iав=604А iуд2=8,1 кА Iк2=3,18 кА |
UнUр Iн Iав Iскв.ампл. iуд2 Iпред.терм. ст Iк2 |
Выбираем короткозамыкатели типа КЗ-35-УХЛ1 (таблица 3.10)
Таблица 2.10. Выбор короткозамыкателей 35 кВ
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=35 кВ Iскв.ампл.=51 кА Iпред.терм. ст.=12,5 кА |
Uр=35 кВ iуд2=8,1 кА Iк2=3,18 кА |
UнUр Iскв.ампл. iуд2 Iпред.терм. ст Iк2 |
Определим капитальные затраты на выбранное оборудование:
1) Затраты на трансформаторы ГПП:
Ктр гпп=2?37=74 тыс у.е. (табл.4.24/3/)
2) Затраты на ЛЭП-35 кВ:
Клэп35=l?Клэп=5?14,4=72 тыс.у.е. (табл.4.7/3/)
3) Затраты на выключатели В4,В5:
КВ4,В5=2?5,54=11,08 тыс.у.е. (табл.4.28/3/)
4) Затраты на разъединители, отделители, короткозамыкатели и 3 разрядника РВС:
Кввод=2?2,92=5,84 тыс.у.е. (табл.4.28/3/)
5) Затраты на трансформаторы системы:
Ктр сист=1?2?Ктр=0,23?2?74=34,04 тыс.у.е. (табл.4.24/3/)
6) Затраты на выключатели В1,В2:
КВ1,В2=2?2?КВ1,В2=0,6?2?5,54=6,648 тыс.у.е. (табл.4.28/3/)
7) Затраты на выключатель В3:
КВ3=3?КВ3=0,48?5,54=2,66 тыс.у.е. (табл.4.28/3/)
Суммарные затраты:
КII= Ктр гпп+ Клэп35+КВ4,В5+Кввода+Ктр сист+КВ1,В2+КВ3=
=74+72+11,08+5,84+34,04+6,648+2,66=207 тыс.у.е.
Суммарные издержки рассчитываются по формуле:
ИII=Иа+Ипот+Иэ, у.е.
Амортизационные отчисления Иа насчитываются по годовым нормам амортизации Еа (табл.1.23/2/) от капиталовложений на элементы электроснабжения:
Иа=Еа?К
Для ВЛ-35 кВ на железобетонных опорах Еа=0,028
Для распредустройств и подстанций Еа=0,063
Амортизационные отчисления на оборудование:
Иа обор.=Еа обор?Кобор.=0,063(74+11,08+5,84+34,04+6,648+2,66)=
=0,063?135=8,505 тыс.у.е.
Амортизационные отчисления на ЛЭП:
Иа лэп=Еа лэп. Клэп=0,028?72=2,016 тыс.у.е.
Издержки на эксплуатацию оборудования:
Иэкспл.обор.=Еэкспл.обор. ?Кобор.=0,03?135=4,05 тыс.у.е.
Издержки на эксплуатацию ЛЭП:
Иэкспл.лэп=Еэкспл.лэп. Клэп=0,028?72=2,016 тыс.у.е.
Стоимость потерь электроэнергии Со=5 тг/кВт. ч
Определим издержки на потери электроэнергии:
Ипот=Со(Wтр гпп+Wлэп35)=5(409041+346769)=3779048,4 тг=24381 тыс. у.е.
Определим суммарные издержки:
ИII= Иа обор.+ Иэкспл.обор.+ Иа лэп+ Иэкспл.лэп+Ипот=
=8,505+2,016+4,05+2,016+24,381=40,97 тыс.у.е.
Приведенные затраты, являющиеся мерой стоимости, определяются по выражению:
ЗII=Е?KII+ИII,
где Е=0,12-нормативный коэф-т эффективности капиталовложений
ЗII=0,12?207+40,97=65,81 тыс.у.е.
Составим сводную таблицу результатов расчета:
|
Варианты |
Uн, кВ |
К, тыс.у.е. |
И, тыс.у.е. |
З, тыс.у.е. |
|
|
I |
115 |
195 |
29,1 |
52,9 |
|
|
II |
37 |
207 |
40,97 |
65,81 |
Вывод: проходит I вариант по минимальным приведенным годовым затратам.
3. Выбор оборудования и расчет токов короткого замыкания U>1кВ.
Для выбора оборудования необходимо произвести расчет ТКЗ на шинах ГПП предприятия.
3.1 Расчет токов короткого замыкания на шинах ГПП
Рисунок 3.1. Схема замещения электроснабжения ГПП.
Sкз=900 МВА Sб=1000 МВА Uб=10,5 кВ
Iб==5,5 кА
Сопротивление системы: Хс=Sб/Sкз=1,1 о.е.
Сопротивление ЛЭП: Хл=Хо?l?Sб/Uср2=0,15 о.е.
Сопротивление трансформатора ГПП:
Ударный ток кз равен:
iУД=Куд?Iкз=?1,8?2,8=7,1 кА
Мощность кз равна:
Sкз=Uб?Iкз=?10,5?2,8=50,86 МВА
Номинальная мощность двигателей равна:
Sн сд===1667 кВА
Сопротивление двигателей:
Хсд=Хd// =0,2=90,09 о.е.
Найдем ток синхронных двигателей:
Iсд===77,8А
По току Iсд выбираем кабель ААШВ-10(325) к СДIдоп=105А (>78А)
По экономической плотности тока:
Fэ==77,9/1,4=56 мм2
Принимаем кабель сечением 70 мм2 типа ААШВ-10(370)
По условию термической стойкости току кз:
SminКЗ=?Iкз?=12?4,18?=44,86 мм2
Окончательно принимаем кабель типа ААШВ-10(370); Iдоп=165А
Удельные сопротивления для данного кабеля:
rO=0,447 Ом/км
хО=0,0612 Ом/км
Сопротивление кабеля:
Хкаб=Хо?l?=0,0612?0,14?=0,04,
где l=140 м
Есд=Е// =1,1?=1,048
Найдем ток кз от синхронных двигателей:
IкзСД===0,64 кА
Найдем суммарный ток кз:
Iкз=Iкз+Iсд=2,8+0,64=3,44 кА
Ударный ток кз:
iУД=?Куд?Iкз=?1,8?3,44=8,73 кА
Мощность кз равна:
Sкз=Iкз?Uб=?3,44?10,5=62,48 МВА
3.2 Выбор основного оборудования
Выбор выключателей
Выберем вводные выключатели В1-В4:
Определим расчетную мощность выключателей В1,В3:
SрВ1,В3=
Sр=9210 кВА
Расчетный ток одной линии:
Iр===253 А
Аварийный ток равен: Iав=2Iр=506 А
Выбираем выключатели типа ВМПЭ-10-630-20У2 (стр.166 /4/ )
Выбор выключателей представлен в таблице 4.1
Таблица 3.1. Выбор вводных выключателей 10 кВ
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=630А Iоткл=20 кА iДИН= 52 кА Вк= 1600 кА1. с Привод ППВ |
Uр=10 кВ Iав=506А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА Вк= 9,4 кА1. с |
UнUр Iн Iав Iоткл Iк1 iДИН iУД ВкПАСПВкРАСЧ |
ВкРАСЧ=Iк2 (tОТКЛ+Та)=3,442 (0,1+0,7)=9,4 кА1. с
ВкПАСП=Iкз2ТЕРМ . tТЕРМ=31,51. 4=3969 кА1. с
2) Выберем секционные выключатели:
Выключатель на первой секции шин:
Расчетный ток Iр=253 А
Выбираем выключатель типа ВМПЭ-10-630-10У2 (стр.166 /4/ )
Выбор выключателя представлен в таблице 4.1.
Таблица 3.1. Выбор секционного выключателя 10 кВ
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=630А Iоткл=10 кА iДИН=25,5 кА Вк= 300 кА1. с Привод ППВ |
Uр=10 кВ Iр=253 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА Вк= 9,4 кА1. с |
UнUр Iн Iав Iоткл Iк1 iДИН iУД ВкПАСПВкРАСЧ |
3) Выберем выключатели отходящих линий:
а) Линия ГПП-ТП1,ТП2:
Sр===4941 кВА
Расчетный ток одной линии:
Iр===135,8 А
Аварийный ток равен: Iав=2Iр=272 А
Выбираем выключатели типа ВММ-10-400-10У2 стр.166 /4/ )
Выбор выключателей представлен в таблице 4.3.
Таблица 3.3. Выбор выключателей линии ГПП-ТП1,ТП2
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=400А Iоткл=10 кА iДИН=25,5 кА Вк= 300 кА1. с Привод ППВ |
Uр=10 кВ Iав=272 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА Вк= 9,4 кА1. с |
UнUр Iн Iав Iоткл Iк1 iДИН iУД ВкПАСПВкРАСЧ |
б) Линия ГПП-ТП3,ТП4,ТП5,:
Sр===6360 кВА
Расчетный ток одной линии:
Iр===175 А
Аварийный ток равен: Iав=2Iр=349,7 А
Выбираем выключатели типа ВММ-10-400-10У2 (стр.166/4/)
Выбор выключателей представлен в таблице 4.4.
Таблица 3.4. Выбор выключателей линии ГПП-ТП3,ТП4,ТП5
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=400А Iоткл=10 кА iДИН=25,5 кА Вк= 400 кА1. с Привод ППВ |
Uр=10 кВ Iав=349,7 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА Вк= 9,4 кА1. с |
UнUр Iн Iав Iоткл Iк1 iДИН iУД ВкПАСПВкРАСЧ |
в) Выключатели к СД:
SнСД=1667 кВА
Iсд= ==78А
Выбираем выключатели типа ВММ-10-400-10У2 (стр.166 /4/)
Выбор выключателей представлен в таблице 4.5.
Таблица 3.5. Выбор выключателей к СД
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=400А Iоткл=10 кА iДИН=25,5 кА Вк= 300 кА1. с Привод ППВ |
Uр=10 кВ Iсд=78 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА Вк= 9,4 кА1. с |
UнUр Iн Iсд Iоткл Iк1 iДИН iУД ВкПАСПВкРАСЧ |
г) Выключатели к ДСП-10т.
Рр дсп=Sн cos j--??=2___.--_,86.--_,85=1462--???
Q?--???=??--tg--j=1462?0,59=863 квар
Qвбк=1800 квар
Sр дсп==
==1517 кВА
Расчетный ток ДСП:
Iр дсп===83,4 А
Выбираем выключатели типа ВММ-10-400-10У2 (стр.166 /4/)
Выбор выключателей представлен в таблице 4.6.
Таблица 3.6. Выбор выключателей к ДСП-10т
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=400А Iоткл=10 кА iДИН=25,5 кА Вк= 300 кА1. с Привод ППВ |
Uр=10 кВ Iдсп=83,4 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА Вк= 9,4 кА1. с |
UнUр Iн Iдсп Iоткл Iк1 iДИН iУД ВкПАСПВкРАСЧ |
д) Выключатель к ВБК на шинах ГПП
Qвбк10=450 квар
Iр==24,7 А
Выбираем выключатели типа ВММ-10-400-10У2 (стр.166 /4/)
Выбор выключателей представлен в таблице 4.7.
Таблица 3.7. Выбор выключателей к ВБК
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=400А Iоткл=10 кА iДИН=25,5 кА Вк= 300 кА1. с Привод ППВ |
Uр=10 кВ Iр=24,7 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА Вк= 9,4 кА1. с |
UнUр Iн Iдсп Iоткл Iк1 iДИН iУД ВкПАСПВкРАСЧ |
Выбор трансформаторов тока
а) Трансформаторы тока ввода
Iр=Iав=506 А
Sном2=Iном2 Zном тт,
где Zном тт- полное допустимое сопротивление внешней сети.
Zном тт=rПРИБ + rДОП.ПРОВ.+rКОНТ
Рассчитаем нагрузку трансформаторов тока (таблица 4.8)
Таблица 3.8. Нагрузка трансформатора тока
|
Прибор |
Тип |
S, ВА фазы А |
S, ВА фазы В |
S, ВА фазы С |
|
|
Амперметр Ваттметр Варметр Счетчик активной энергии Счетчик реактивной энергии ИТОГО |
Э-350 Д-365 И-395 САЗ-И681 СР4-И689 |
0,5 0,5 0,5 2,5 2,5 6,5 |
0,5 - - 2,5 2,5 5,5 |
0,5 0,5 0,5 2,5 2,5 6,5 |
Выбираем трансформаторы тока типа ТЛ-10УТ3 (/4/, табл.31.9)
Iн=750А
Uн=10 кВ
Sн2=20 ВА
Iдин=140 кА
Iдоп ТЕРМ.СТ.=31,5 кА
tДОП=4с
rПРИБ==6,5/52=0,26 Ом
rН2=S2НТТ/I22=20/52=0,8 Ом
rКОНТ=0,1 Ом
rДОПпров=r2 НОМ-rПРИБ-rКОНТ=0,8-0,26-0,1=0,44 Ом
Fпров===0,32 мм2
Принимаем кабель АКРТВ F=2,5 мм2
RпровДЕЙСТВ.==0,056 Ом
R2=Rприб+Rпров+Rконт=0,26+0,056+0,1=0,416 Ом
S2=R2 I22=0,416. 52=10,4 ВА
Проверим выбранные трансформаторы тока (таблица 4.9)
Таблица 3.9. Выбор вводных трансформаторов тока
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=750А Iоткл=20 кА iДИН=140 кА S2=20 ВА |
Uр=10 кВ Iр=506 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА S2=10,4 ВА |
UнUр Iн Iр Iоткл Iк1 iДИН iУД S2ПАСПS2РАСЧ |
б) Секционные трансформаторы тока.
Выбираем трансформатор тока на первой секции шин: Iр=Iав/2=253 А
Выбираем трансформатор тока типа ТЛ-10У3 (/4/, табл.31.9)
Проверим выбранный трансформатор тока (таблица 4.10)
Таблица 3.10. Выбор секционного трансформатора тока ТА7
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=300А Iоткл=15 кА iДИН=51 кА S2=20 ВА |
Uр=10 кВ Iр=253 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА S2=10,4 ВА |
UнUр Iн Iр Iоткл Iк1 iДИН iУД S2ПАСПS2РАСЧ |
в) Трансформаторы тока отходящих линий.
Линия ГПП-ТП1,ТП2 Iр=Iав=136 А
Выбираем трансформаторы тока типа ТЛ-10У3 (/4/, табл.31.9)
Проверим выбранные трансформаторы тока (таблица 4.11)
Таблица 3.11. Выбор трансформаторов тока линии ГПП-ТП1,ТП2,ТП3
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=300А Iоткл=15 кА iДИН=51 кА S2=20 ВА |
Uр=10 кВ Iр=136 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА S2=10,4 ВА |
UнUр Iн Iр Iоткл Iк1 iДИН iУД S2ПАСПS2РАСЧ |
Линия ГПП-ТП3,ТП4,ТП5 Iр=Iав=350 А
Выбираем трансформаторы тока типа ТЛ-10У3 (/4/, табл.31.9)
Проверим выбранные трансформаторы тока (таблица 4.12)
Таблица 3.11. Выбор трансформаторов тока линии ГПП-ТП4,ТП5,ТП6
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=500А Iоткл=20 кА iДИН=81 кА S2=20 ВА |
Uр=10 кВ Iр=350 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА S2=10,4 ВА |
UнUр Iн Iр Iоткл Iк1 iДИН iУД S2ПАСПS2РАСЧ |
Линия к СДIсд=78 А
Выбираем трансформаторы тока типа ТЛ-10У3 (/4/, табл.31.9)
Проверим выбранные трансформаторы тока (таблица 4.13)
Таблица 3.13. Выбор трансформаторов тока к СД
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=100А Iоткл=15 кА iДИН=51 кА S2=20 ВА |
Uр=10 кВ Iсд=78 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА S2=10,4 ВА |
UнUр Iн Iсд Iоткл Iк1 iДИН iУД S2ПАСПS2РАСЧ |
Линия к ДСП-10т IрДСП=83,4 А
Выбираем трансформаторы тока типа ТЛ-10У3 (/4/, табл.31.9)
Проверим выбранные трансформаторы тока (таблица 4.14)
Таблица 3.14. Выбор трансформаторов тока к ДСП-10т
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=200А Iоткл=15 кА iДИН=51 кА S2=20 ВА |
Uр=10 кВ Iдсп=83,4 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА S2=10,4 ВА |
UнUр Iн Iдсп Iоткл Iк1 iДИН iУД S2ПАСПS2РАСЧ |
Линия к ВБК
IрВБК=24,7 А
Выбираем трансформаторы тока типа ТЛ-10У3 (/4/, табл.31.9)
Проверим выбранные трансформаторы тока (таблица 4.15)
Таблица 3.15. Выбор трансформаторов тока к ВБК
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=50А Iоткл=15 кА iДИН=51 кА S2=20 ВА |
Uр=10 кВ Iвбк=24,7 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА S2=10,4 ВА |
UнUр Iн Iвбк Iоткл Iк1 iДИН iУД S2ПАСПS2РАСЧ |
Выбор трансформаторов напряжения
Рассчитаем нагрузку трансформатора напряжения (таблица 4.15)
Таблица 3.15. Нагрузка ТН
|
Прибор |
Тип |
Sобм, ВА |
Число обмот. |
cos ? |
sin ? |
Число приб. |
Р, Вт |
Q, вар |
|
|
V W Var Wh Varh ИТОГО |
Э-335 Д-335 Н-395 САЗ-И681 СР4-И659 |
2 1,5 1,5 3 Вт 3 Вт |
2 2 2 2 2 |
1 1 1 0,38 0,38 |
0 0 0 0,925 0,925 |
2 1 1 7 8 |
8 3 3 42 48 104 |
- - - 102 117 219 |
|
S2РАСЧ===242,4 ВА
Выбираем трансформатор напряжения типа НТМИ-10-66-У3 10000/100
( стр.216 /4/)
Проверим выбранный трансформатор напряжения (таблица 4.16)
Таблица 3.16. Выбор трансформатора напряжения
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ S2ПАСП=500 ВА |
Uр=10 кВ S2РАСЧ=242,4 ВА |
UнUр S2ПАСПS2РАСЧ |
Выбор выключателей нагрузки
Выключатели нагрузки выбираются по аварийному режиму для одной ТП.
а) ТП-1,ТП-2:
Sтп1=SрТП1,2= 4941=2471 кВА
IавТП1==136 А
Выбираем выключатель типа ВН-16У3 (стр.183 /4/)
Проверим выбранный выключатель (таблица 4.17)
Таблица 3.17. Выбор выключателей нагрузки линии ТП1,ТП2
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=200А Iоткл=10 кА iДИН=25 кА Вк= 360 кА1. с |
Uр=10 кВ Iав=136 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА Вк= 9,4 кА1. с |
UнUр Iн Iав Iоткл Iк1 iДИН iУД ВкПАСПВкРАСЧ |
б) ТП-3,ТП-4,ТП-5:
Sтп4=SрТП3,4,5=6360=2760 кВА
IавТП4==151,8 А
Выбираем выключатель типа ВН-16У3 (стр.183 /4/)
Проверим выбранный выключатель (таблица 4.18)
Таблица 3.18. Выбор выключателей нагрузки линии ТП3,ТП4,ТП5
|
Паспортные данные |
Расчетные данные |
Условия выбора |
|
|
Uн=10 кВ Iн=200А Iоткл=10 кА iДИН=25 кА Вк= 360 кА1. с |
Uр=10 кВ Iав=151,8 А Iк1=3,44 кА iУД=8,73 кА Вк= 9,4 кА1. с |
UнUр Iн Iав Iоткл Iк1 iДИН iУД ВкПАСПВкРАСЧ |
Выбор шин ГПП
Выбор шин проводим по длительно допустимому току.
Iав=506 А; Iр=253 А.
Iдоп=К1К2К3Iн
Берем (из табл. 4-41 Л-1) шину из аллюминия с длительной токовой нагрузкой Iн=800 А, сечением 80 мм.
К1 -поправочный коэф., при горизонтальном расположении шин К1=0,95.
К2 -поправочный коэф. для многополосных шин.
К3 -поправочный коэф. для t0 воздуха отличной от t0=25 0C. К3=1,05 (при t=20 0C)
Iдоп=0,951,051170=1186 А.
IдопIав; 800 А506А.
а) Проверка шин на эл. динамическую стойкость к токам К.З.
Fр=1,76iуд2
Где iуд - ударный ток на шинах.
L - расстояние между изоляторами в пролетах.
а - расстояние между фазами.
L=200 cм. а=35 см.
Fр=1,7619,12=37 Н.
W=0,17nbh2
Где; n - число полос в плите.
b - толщина одной полосы.
h - высота шины.
W=0,170,682=6,53 см2 - момент сопротивления.
расч==112,4кгс/см211,3 мПа.
допрасч; 65 МПа11,3 МПа.
доп - для шин марки АТ (=650кгс/см2=65 МПа.
б) Проверка шин на термическую стойкость.
Минимальное сечение шины по термической стойкости.
Sтс= Iкз
где - коэффициент термической стойкости, для аллюминевых шин =11.
Iкз - ток К.З. в установившемся режиме.
tп - пииведенное время.
t= t защ + t выкл.
выкл = 0,095 сек. - время срабатывания выключателя.
t защ - время срабатывания Р.З.
t прп =
t прп=1,58
Sтс=11 7,5=103,7 мм2
Sн=4,77 см2Sтс=1,04 см1.
Выбор изоляторов ИЧ-80-4 ХЛЗ
Условия выбора.
1)UнаUн.уст; 12 кВ10,5 кВ.
2)FдопFрасч; 0,6=240 Н33 Н.
3)IннI; 20кА7,5 кА.
Выбор силовых кабелей отходящих линий
Условия выбора кабелей:
По напряжению установки: UнКАБUнУСТ
По способу прокладки (в траншеях, по эстакадам, в каналах)
По экономической плотности тока.
Для кабелей с алюминиевыми жилами:
При Tm= (1000-3000)ч Jэ=1,6 А/мм2
При Tm= (3000-5000)ч Jэ=1,4 А/мм2
При Tm5000ч Jэ=1,2 А/мм2
Fэ=; где Iр=
Проверка по длительному току:
IдопКАБ = Кпрокл КоТЕМП IдопТАБЛ,
где Кпрокл- поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле (табл.21.12/3/),
КоТЕМП- поправочный коэффициент на токи для кабелей в зависимости от температуры земли и воздуха (табл.21.2/3/).
IдопКАБIр
Проверка по аварийному режиму:
IдопКАБ АВIавУСТ,
где IдопКАБ АВ= IдопКАБ . Кав; IавУСТ=2Iр
Кав=1,3
Проверка по минимальному сечению по току короткого замыкания:
FminКЗ= Iкз ,
где =12- для кабелей с алюминиевыми жилами;
Iкз-начальное действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания;
tП=tПЕРИОД+tАПЕР (принимаем tП=0,3-0,4)
Линия ГПП-ТП1:
Расчетная мощность ТП1 равна: SрТП1=4941 кВА
Определим расчетный ток ТП1:
IрТП1==136 А
Аварийный ток равен: Iав=1.136=272 А
Проверяем по длительному току:
IдопКАБ = Кпрокл КоТЕМП IдопТАБЛ;
При количестве кабелей N=4 Кпрокл=0,8 (табл.21.12/3/)
Принимаем Ктемп=1 (табл.21.2/3/)
Принимаем кабель сечением F=120 мм2 ; Iдоп=295 А
IдопКАБ =295. 0,8.1=230 А [>Ip=136 A]
Проверяем по аварийному режиму:
IдопКАБ АВ=1,3 IдлДОП=1,3.295=390 А [>Iав=168 A]
Проверяем по экономической плотности тока:
При Тм=4000ч Jэ=1,4 А/мм2
Fэ===96 мм2
Принимаем кабель сечением F=120 мм2
Проверяем кабель по минимальному сечению по току короткого замыкания:
Fту= Iкз =11. 3,44. =25 мм2
Окончательно принимаем кабель марки ААШВ-10-(3120)
Проверяем данный кабель по потере напряжения:
R=r0. l=0,28. 0,35=0,098 Ом
Х=х0. l=0,065. 0,35=0,022 Ом
Длина кабельной линии от ГПП до ТП1 равна 350 м (см. ген. план)
Р=РрТП1+Ртп1=4367+49,34=4416 кВт
Q=QрТП1+Qтп1=2773+275=3048 квар
Потери напряжения определяются по формуле:
U===41,22 В
Определим потери напряжения в процентах:
U%===0,39% <5%
Остальные кабельные линии выбираются аналогично. Результаты расчетов сведем в таблицу 4.19 ("Кабельный журнал").
Таблица 3.19. "Кабельный журнал".
|
Наименование участка |
Sр, кВА |
Кол-во кабелей в траншее |
Нагрузка |
По экономической плотности тока, мм2 |
По току короткого замыкания, мм2 |
Выбранный кабель |
Iдоп, A |
||||
|
Iр, A |
Iав, A |
jэ |
Fэ |
Iк, A |
S |
||||||
|
ГПП-ТП1-ТП2 |
4941 |
6 |
136 |
272 |
1,4 |
96 |
3,44 |
120 |
ААШВ-10-(3120) |
295 |
|
|
ТП1-ТП2 |
2554 |
2 |
70 |
140 |
1,4 |
50 |
3,44 |
70 |
ААШВ-10-(370) |
165 |
|
|
ГПП-ТП3-ТП4-ТП5 |
6360 |
4 |
174 |
349 |
1,4 |
124 |
3,44 |
150 |
ААШВ-10-(3150) |
385 |
|
|
ТП3-(ТП4-ТП5) |
4208 |
6 |
116 |
232 |
1,4 |
83 |
3,44 |
95 |
ААШВ-10-(395) |
200 |
|
|
ТП4-ТП5 |
2152 |
6 |
118 |
236 |
1,4 |
84 |
3,44 |
95 |
ААШВ-10-(395) |
200 |
|
|
ГПП-ДСП |
1517 |
6 |
83,4 |
- |
1,4 |
59 |
3,44 |
70 |
ААШВ-10-(370) |
165 |
|
|
ГПП-СД |
1667 |
4 |
78 |
- |
1,4 |
56 |
3,44 |
70 |
ААШВ-10-(370) |
165 |
|
|
ГПП-ВБК |
450 |
6 |
24,7 |
- |
1,4 |
18 |
3,44 |
25 |
ААШВ-10-(325) |
80 |
4. Релейная защита и автоматика
4.1 Релейная защита трансформатора ГПП
В процессе эксплуатации системы электроснабжения возникают повреждения отдельных ее элементов. Наиболее опасными и частыми видами повреждений являются КЗ между фазами электрооборудования и однофазные КЗ на землю в сетях с большими токами замыкания на землю. В электрических машинах и трансформаторах наряду с междуфазными КЗ и замыканиями на землю имеют место витковые замыкания. Вследствие возникновения КЗ нарушается нормальная работа системы электроснабжения, что создает ущерб для промышленного предприятия.
При протекании тока КЗ элементы системы электроснабжения подвергаются термическому и динамическому воздействию. Для уменьшения размеров повреждения и предотвращению развития аварии устанавливают совокупность автоматических устройств, называемых релейной защитой и обеспечивающих с заданной степенью быстродействия отключение поврежденного элемента или сети. Основные требования, предъявляемые к релейной защите, следующие: надежное отключение всех видов повреждений, чувствительность защиты, избирательность (селективность) действия - отключение только поврежденных участков, простота схем, быстродействие, наличие сигнализации о повреждениях.
Устройства релейной защиты для силовых трансформаторов предусматривают от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы: многофазных замыканий в обмотках и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью; витковых замыканий в обмотках; токов в обмотках, обусловленных перегрузкой; понижения уровня масла.
1. Дифференциальная защита.
Данная защита выполняется на реле РНТ-565 и защищает трансформатор от однофазных КЗ в обмотке и ошиновке трансформатора в зоне, ограничениченной трансформаторами тока. При повреждении в трансформаторе дифференциальная защита дает импульс на включение короткозамыкателя и отключение выключателей 10кВ ввода трансформатора.
Включаясь короткозамыкатель создает искусственное КЗ, которое ликвидируется отключением выключателя 110кВ со стороны питания. После отключения выключателя 110 кВ в бестоковую паузу отключается отделитель ОД-110кВ, отделяя от источника питания поврежденный трансформатор.
При установке дифференциальной защиты на трансформаторах необходимо учитывать то, что первичные и вторичные обмотки трансформаторов имеют различные схемы соединения, поэтому токи имеют сдвиг по фазе. Для его компенсации вторичные обмотки трансформаторов тока должны иметь схему соединения, обратную схеме соединения обмоток защищаемого трансформатора.
2.Максимальная токовая защита (МТЗ)
Эта защита применяется в качестве защиты от внешних коротких замыканий и является резервной по отношению к дифференциальной защите. МТЗ выполняется на переменном оперативном токе в двухфазном исполнении на базе реле РТ-40.Защита выполнена в виде трех комплектов МТЗ с комбинированным пуском по напряжению.
Подобные документы
Выбор напряжений участков электрической сети объекта. Расчет электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм. Определение числа и мощности трансформаторов, типа и числа подстанций. Расчет токов короткого замыкания. Релейная защита элементов.
курсовая работа [210,6 K], добавлен 30.09.2013Разработка 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 16.04.2014Расчет электрических нагрузок групп цеха. Проектирование осветительных установок. Предварительный расчет осветительной нагрузки. Выбор числа, мощности трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Расчет схемы силовой сети, токов короткого замыкания.
контрольная работа [188,8 K], добавлен 08.02.2012Расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор места, числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор схемы распределения энергии по заводу. Расчет токов короткого замыкания. Релейная защита, автоматика, измерения и учет.
курсовая работа [704,4 K], добавлен 08.06.2015Электроснабжение 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 15.01.2012Определение расчетных электрических нагрузок. Проектирование системы внешнего электроснабжения завода. Расчет токов короткого замыкания и заземления. Выбор основного электрооборудования, числа и мощности трансформаторов. Релейная защита установки.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 08.11.2014Расчёт электрических и осветительных нагрузок завода и цеха. Разработка схемы электроснабжения, выбор и проверка числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности. Выбор кабелей, автоматических выключателей. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [511,9 K], добавлен 07.09.2010Выбор 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 21.03.2012Расчет электрических нагрузок отделений и цеха промышленного предприятия. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор элементов внешнего электроснабжения промышленного предприятия. Расчет токов короткого замыкания в сетях СЭС ПП.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 26.10.2008Характеристика потребителей электрической энергии. Расчет электрических нагрузок, мощности компенсирующего устройства, числа и мощности трансформаторов. Расчет электрических сетей, токов короткого замыкания. Выбор электрооборудования и его проверка.
курсовая работа [429,5 K], добавлен 02.02.2010
