Проектирование электрических сетей
Общие сведения об электромеханическом оборудовании. Выбор трансформаторных подстанций и расчет мощности силовых трансформаторов. Выбор электрических аппаратов, установленных на стороне низшего напряжения подстанции. Расчет токов короткого замыкания.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 17.12.2019 |
Размер файла | 438,5 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Курсовая работа
Проектирование электрических сетей
Выполнил: К.О. Матюха
Проверил: Е.А. Дегтярев
г. Верхняя Пышма 2019
Содержание
Введение
1. Общие сведения об электромеханическом оборудовании
2. Расчет освещения
3. Расчет электрических нагрузок в сетях напряжением до 1000 В
4. Компенсация реактивной мощности
5. Выбор трансформаторных подстанций и расчет мощности силовых трансформаторов
6. Выбор электрических аппаратов, установленных на стороне низшего напряжения подстанции
7. Выбор устройств распределения электрической энергии и аппаратов в них по номинальным параметрам
8. Расчет токов короткого замыкания
9. Окончательная проверка автоматических выключателей
10. Расчет заземляющего устройства
Список использованной литературы
Введение
В общей системе теплоснабжения котельная имеет важное значение как для теплосети (распределение теплоносителя), так и для внутренних систем потребителя (регулирование температуры и расхода). Правильность функционирования оборудования котельной определяет экономичность использования и подаваемой потребителю теплоты, и самого теплоносителя. Котельная является юридической границей, что предполагает необходимость его оборудования набором контрольно-измерительных приборов, позволяющих определить взаимную ответственность сторон. Схемы и оборудование котельных необходимо определять в соответствии не только с техническими характеристиками местных систем теплопотребления, но и обязательно с характеристиками внешней теплосети, режимом работы её и теплоисточника. трансформаторный подстанция ток
Чем больше мощность теплоисточника и радиус действия теплосетей, тем принципиально более сложными должны становиться схемы головных тепловых пунктов (ГТП), поскольку вырастают абсолютные давления, усложняется гидравлический режим, начинает сказываться транспортное запаздывание, появляется необходимость применения насосов, средств защиты и сложной аппаратуры авторегулирования и диспетчеризации. Все это не только удорожает сооружение котельной, но и усложняет обслуживание.
Отопление - дело сложное, и в каждом конкретном случае требуется выполнить расчеты со многими показателями. В большинстве случаев застройщик заказывает только архитектурно-строительную часть проекта и упускает из вида или экономит средства на разработку его теплотехнической части, которая должна быть привязана к реальным условиям и учитывать новые материалы и технологии.
Инженерная система отопления включает в себя котельный пункт, систему разводки трубопроводов и тепловые приборы. Чтобы система функционировала в соответствии с современными требованиями, т. е. комфортно, экономично и надежно, очень важен комплекс инженерных расчетов.
Расчет тепловых потерь дома должен быть выполнен на каждое помещение в отдельности, с учетом количества окон, дверей, внешних стен. Необходимые данные для расчета теплопотерь:
толщина стен и перекрытий, материал, использованный при их возведении;
конструкция кровельного покрытия и использованные материалы;
тип фундамента и материал, использованный при его возведении;
тип остекления (обычные окна или стеклопакеты), если стеклопакеты, то имеет значение двойные или тройные;
количество и толщина стяжек пола.
Важно учесть наличие в конструкциях теплоизолирующего слоя, его состав и толщину.
Иногда подбор осуществляется по укрупненным вычислениям, в зависимости от объема помещения. У комнат с одинаковым объемом могут быть разные показатели по теплопотерям, если одна является угловым, а другая смежным или внутренним помещением, расположенным в южной или северной части дома, и т. д.
Таким образом, чтобы избежать недостаточного прогрева помещений, застройщики используют традиционный принцип "много - не мало". В этом случае наращивается количество радиаторов, стоимость возрастает эквивалентно их запасу по мощности, что увеличивает общий объем системы, а значит, размер мембранного бака, мощность циркуляционного насоса и количество потребляемого электричества. Эксплуатация системы отопления с повышенной теплоотдачей приведет к перегреву дома и искусственному увеличению теплопотерь.
История развития систем отопления характеризуется не только изобретением новых систем, но и возвратом к применению тех систем, которые использовались ранее, но со временем были забыты. Это происходит благодаря созданию нового оборудования, материалов и изменениям условий эксплуатации.
1. Общие сведения об электромеханическом оборудовании
Насосная станция предназначена для подачи оборотной воды в производственный процесс промышленного предприятия.
Насосная станция обеспечивает максимальный расход воды предприятия (20729 м 3/сут) с напором не менее 50 м.
В процессе передачи воды участвуют три высоковольтных насоса мощностью 250 кВт и напряжением питания 10 кВ (основное оборудование), один вспомогательный (резервный) насос мощностью 250 кВт и напряжением 0,4 кВ, так же имеются другие вспомогательные электроприемники.
Данные об окружающей среде: Температура окружающего воздуха +20°С.
Следует предъявлять следующие основные требования к оборудованию:
климатическое исполнение - У (с умеренным климатом);
категория размещения - 5;
Помещение насосной станции по классу пожароопасных зон относится к первому классу согласно п. 7.4.6. [1]. Степень защиты светильников IP54 согласно табл. 7.4.3 [1]. Электрических аппаратов, приборов, шкафов и сборок зажимов IP44 согласно табл. 7.4.2. [1].
Источники питания объекта: Источником питания является КТП, получающая питание от двух кабельных линий 10 кВ.
Режим нейтрали: Так как основными потребителями являются электродвигатели, а они не нуждаются в нулевом рабочем проводнике, потому что нагрузка симметрична. При режиме нейтрали TN-C-S проводник РЕN для электродвигателей будет выполнять функцию нулевого защитного проводника. На однофазные потребители и на освещение, в которых согласно п. 1.7.132 [1], защитный и рабочий нулевой проводники должны быть разделены, проводник PEN будет разделён на защитный (РЕ) и рабочий (N) нулевой проводник.
Рабочие напряжения: Все трёхфазные потребители станции с номинальным напряжением 380 В 50 Гц, однофазные потребители с номинальным напряжением 220 В, 50 Гц, освещение 220 В, 50 Гц переменного тока.
Категорий электроприемников по надежности электроснабжения: По степени бесперебойности электроснабжения вспомогательные электроприемники насосной станции относятся ко II категории, согласно п. 1.2.18 [1].
Перечень используемого электрооборудования представлен в табл.3.1
Таблица 1 - Перечень потребителей проектируемого объекта
№ по плану |
Наименование эл.приемника |
U, кВ |
P, кВт |
сosц |
КПД |
s, % |
Мп |
Iн, А |
Iпуск, А |
Iпуск/Iн |
|
2 |
Насос 1Д 1250-63а |
0,38 |
250 |
0,92 |
0,945 |
1 |
2 |
437,41 |
3061,88 |
7 |
|
3,10 |
Насос вакуумный ВВН 1-25 |
0,38 |
55 |
0,9 |
0,92 |
1,6 |
2,5 |
101,04 |
707,30 |
7 |
|
5 |
Кран-балка |
0,38 |
9,5 |
0,87 |
0,875 |
2,8 |
3 |
18,98 |
142,37 |
7,5 |
|
6 |
Насос "ГНОМ" |
0,38 |
1,1 |
0,85 |
0,855 |
3,6 |
2,2 |
2,30 |
16,12 |
7 |
|
7-1,7-2 |
Вентилятор вытяжной В 1, В 2 |
0,38 |
0,43 |
0,7 |
0,705 |
7,3 |
2,2 |
1,33 |
5,96 |
4,5 |
|
11 |
Насос ЦМЛ-80/250 |
0,38 |
5,5 |
0,85 |
0,855 |
3,6 |
2,2 |
11,51 |
80,58 |
7 |
|
12 |
Тележка |
0,38 |
2,2 |
0,83 |
0,8 |
5,1 |
2,4 |
5,04 |
30,24 |
6 |
|
13 |
Приточная камера П 1 |
0,38 |
1,1 |
0,85 |
0,855 |
3,6 |
2,2 |
2,30 |
16,12 |
7 |
s - скольжение; Мп - кратность пускового момента; Iп - пусковой ток.
2. Расчет освещения
Освещение помещения машзала только искусственное, естественное освещение отсутствует. Норма освещения для помещения насосной станции, Е = 100 лк согласно табл. 1 [2] с характеристикой зрительной работы - общее наблюдение за ходом производственного процесса: периодическое при постоянном пребывании людей в помещении. Разряд - VII. Подразряд зрительной работы - б.
Коэффициент запаса, Kз=1,3 табл. 3 [2], для помещений в которых менее 1 мг/м 3 пыли, дыма и копоти.
Расчёт электрического освещения машзала будем вести методом коэффициента использования, так как этот метод предназначен для расчета общего равномерного освещения поверхностей без крупных затеняющих предметов и целесообразен во всех случаях, когда расчет ведется по средней освещенности, когда не требуется высокой точности осветительной установки согласно п. 6.2 [3].
Принимаем к установке светодиодные светильники АРКТИК, мощность светильника 65 Вт, световой поток 6000 Лм, со степенью защиты IP54 [5].
Определяем количество светильников,
где Е - минимальная освещенность производственного помещения, лк;
S - площадь помещения, S = 24?9 = 216 м 2;
Z - коэффициент минимальной освещённости Z=1,1 [3];
Kз - коэффициент запаса;
Ф - световой поток лампы, лм;
зсв. - КПД светильника;
N- количество ламп в светильнике N=1;
зпом. - КПД помещения;
спот. - коэффициенты отражения потолка, спот.= согласно табл. 6.3 [4];
сст. - коэффициенты отражения стен сст.=0,1 согласно табл. 6.3 [4];
спола - коэффициенты отражения пола, спола=0,1 согласно табл. 6.3 [4];;
КСС - кривая силы света;
Отсюда следует, что зпом.= 0,6 согласно табл. 6.4 [4].
где i - индекс помещения.
где Нр - расчётная высота подвеса;
Нр = Н - h = 4,8-0,2 = 4,6 м,
Н - высота потолка, м;
h - высота свеса светильника, светильник установливаем под потолком, так как помещение не большой высоты и высота свеса равна величине светильника, h = 0,2 м [4].
Окончательно принимаем к установке 10 светильников.
Аварийное освещение
Вид аварийного освещения - эвакуационное п. 7.62 [2]. Для путей эвакуации шириной до 2 м горизонтальная освещенность на полу вдоль центральной линии прохода должна быть не менее 1 лк, при этом полоса шириной не менее 50 % ширины прохода, симметрично расположенная относительно центральной линии, должна иметь освещенность не менее 0,5 лк согласно п. 7.106 [2].
Для аварийного освещения применяем аварийные светодиодные светильники JL 03-90 LED разработаны для освещения путей эвакуации [5].
Таблица 2 -Технические характеристики[5].
Модель светильника |
JL 03-90 LED |
|
Входное напряжение |
187-242 В / 50 Гц |
|
Источник света |
90 сверхярких светодиодов (2Вт) |
|
Количество светодиодов |
270 Лм |
|
Тип аккумулятора |
Герметичная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея 6В 2,3Ач |
|
Время автономной работы |
При минимальной яркости (30 светодиодов) - 10 часов При половинной яркости (60 светодиодов) - 6 часов При полной яркости (90 светодиодов) - 5 часов |
|
Время зарядки аккумулятора |
15 часов |
|
Габаритные размеры |
650х 65х 65 мм |
|
Вес |
1,05 кг |
|
Рабочая температура |
от 0° до +40°C |
|
Степень влагозащиты |
IP31 |
|
Время работы |
не менее 5 лет |
Количество светильников аварийного освещения:
Окончательно принимаем к установке 3 светильника.
Выбираем для светильников рабочего освещения и аварийного освещения щиток типа ОЩВ [7] технические данные приведены в табл.3.
Таблица 3 - Основные технические данные
Наименование параметра |
ОЩВ |
|
Номинальное напряжение изоляции, В |
380 |
|
Номинальная частота сети, Гц |
50 |
|
Номинальный ток, А |
320 |
|
Номинальный ток автоматического выключателя или зажимов, А |
80...250; 320...400 |
|
Номинальные токи автоматических выключателей в отходящих линиях (выключателей распределения), А |
0,5....63 |
|
Степень защиты оболочки |
IP54 |
|
Класс защиты от поражения электрическим током |
I |
|
Климатическое исполнение и категория размещения |
УХЛ 3.1 |
Для остальных помещений расчет аналогичный и расчет заносится в таблицу 4.
Таблица 4 Расчет освещения
Наименование |
S, м 2 |
Е, Лк |
Нр, м |
i |
зпом. |
Тип светильника |
Фл, Лм |
Рл, Вт |
n, шт |
|
Щитовая |
8 |
100 |
2,8 |
0,48 |
0,58 |
АРКТИК |
6000 |
65 |
1 |
|
Операторская |
12 |
150 |
2,8 |
0,61 |
0,68 |
АРКТИК |
6000 |
65 |
1 |
|
КТП |
24 |
75 |
2,8 |
0,86 |
0,81 |
АРКТИК |
6000 |
65 |
1 |
|
РУ |
24 |
75 |
2,8 |
0,86 |
0,81 |
АРКТИК |
6000 |
65 |
1 |
|
Коридор |
24 |
75 |
2,8 |
0,86 |
0,81 |
АРКТИК |
6000 |
65 |
1 |
|
Щитовая |
8 |
1 |
2,8 |
0,48 |
0,58 |
JL 03-90 LED |
270 |
2 |
1 |
|
Операторская |
12 |
1 |
2,8 |
0,61 |
0,68 |
JL 03-90 LED |
270 |
2 |
1 |
|
КТП |
24 |
1 |
2,8 |
0,86 |
0,81 |
JL 03-90 LED |
270 |
2 |
1 |
|
РУ |
24 |
1 |
2,8 |
0,86 |
0,81 |
JL 03-90 LED |
270 |
2 |
1 |
|
Коридор |
24 |
1 |
2,8 |
0,86 |
0,81 |
JL 03-90 LED |
270 |
2 |
1 |
3. Расчет электрических нагрузок в сетях напряжением до 1000 В
Расчеты будем выполнять по методике, изложенной в РТМ 36.18.32.4-92 [8].
Рисунок 2 - Структурная схема потребителей сооружения для насосной станции
Выполним пример расчета
Общая номинальная мощность:
Насос 1Д 1250-63а
Определяем величины киРном.; киРном.tgц; nр 2ном
Насос 1Д 1250-63а
киРном=0,7250 = 175 кВт.
Насос 1Д 1250-63а
киРном.tgц= 0,72500,43 = 74,55 квар.
Насос 1Д 1250-63а
nр 2ном.= 12502 = 62500 кВт 2.
Для остальных электроприёмников расчёты ведём аналогично. Полученные результаты заносим в таблицу 5.
Итого по секции шин:
Суммарная номинальная мощность
Рассчитываем групповой коэффициент использования
Среднее значение tgц
Эффективное число токоприемников
,
шт.
Коэффициент максимума определяем по таблице 1 [8] Кр=1.
Определяем расчетную активную мощность
,
.
Определяем расчетную реактивную мощность
,
,
.
Определяем полную расчетную мощность
.
Находим значение расчётного тока группы электроприемников, необходимое для выбора сечения групповых электрических связей и аппаратов, установленных в этих связях
А.
Расчет других групп электроприемников производим аналогично, данные расчетов сводим в таблицу 5.
4. Компенсация реактивной мощности
Основными потребителями реактивной энергии являются асинхронные двигатели и трансформаторы.
Таблица 6 - Предельные значения коэффициента реактивной мощности [9]
Напряжения, кВ |
tgц |
|
0,4 |
0,35 |
Так как рассчитанные значения не соответствуют предельным значениям tgц нужно устанавливать компенсирующее устройство для секции шин 0,4 кВ.
Произведем расчет и выбор компенсирующих устройств в виде конденсаторных батарей.
Находим мощность компенсирующего устройства
,
где Рр- расчетная активная нагрузка, кВт;
tgцр - расчетный коэффициент мощности;
tgцпред -предельный коэффициент мощности.
.
Согласно [10] выбираем конденсаторную установку УКМ 58-0,4-50-10 У 3.
Установка конденсаторная - УК;
Регулирование мощности автоматическое - М;
Вариант исполнения - 58;
Номинальное напряжение - 0,4 кВ;
Номинальная мощность установки - 50 квар;
Номинальная мощность наименьшей ступени - 10 квар;
Климатическое исполнение - У;
Категория размещения -3.
5. Выбор трансформаторных подстанций и расчет мощности силовых трансформаторов
Выбор количества трансформаторов трансформаторной подстанции
По степени бесперебойности электроснабжения вспомогательные электроприемники насосной станции относятся ко II категории, согласно п. 1.2.18 [1].
Согласно п. 1.2.19 [1] электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.
Выбираем к установке комплектную трансформаторную подстанцию внутренней установки (КТПВ) производства ОАО "Энергопром" мощность от 250 кВА напряжением 10 кВ. Предназначены для приема последующего преобразования и дальнейшего распределения электроэнергии, которая обеспечивается трехфазным током, частотой, стандартной для России и за рубежом 50 Гц, на местности с умеренным климатом. [13].
В качестве второго(резервного) источника питания выбираем дизельный генератор, при выходе из строя основного, будет выполнено подключение резервного.
Выбор мощности трансформаторов
Для сухих трансформаторов коэффициент загрузки Кз = 0,9 [11].
Определяем расчетную мощность трансформатора
,
где Кз -коэффициент загрузки;
Sр - расчетная мощность за самую загруженную секцию.
Принимаем ближайшее большее стандартное значение мощности трансформатора
.
Выбираем трансформатор типа ТСЗ - 400/10 [13].
Номинальная мощность 400 кВА;
ВН = 10 кВ;
НН = 0,4 кВ;
?Рхх = 1,6 кВт;
?Ркз = 4,8 кВт;
Uкз = 4,5 %;
Iхх = 1,8 %.
Определяем фактические коэффициенты загрузки трансформаторов
.
Потери напряжения в трансформаторе:
где Кз. - коэффициент загрузки трансформатора;
?Uа - потери напряжения от активной составляющей тока:
?Uр - потери напряжения от реактивной составляющей тока:
КТПВ- 400/10/0,4 У 3 [12].
Автономную дизельную станцию выбираем по расчетной мощности Sн=279,62 кВА.
Выбираем дизельную станцию модели АД 300 [23]. Дизельная электростанция АД-300 мощностью 300 кВт.
Таблица 7 Технические характеристики
Основные характеристики ДЭС |
||
Модель ДЭС |
АД-300 (ТМЗ) |
|
Основная мощность |
300 кВт / 375 кВА |
|
Резервная мощность |
330 кВт / 413 кВА |
|
Вырабатываемый ток |
3-фазный / 400 В / 50 Гц |
|
Расход топлива (75% нагрузки) |
60.5 л/ч |
|
Топливный бак |
400 л |
|
Автономная работа |
6.6 ч |
|
Габариты ДЭС, Д х Ш х В |
3400 х 1300 х 2000 мм |
|
Масса ДЭС |
3250 кг |
Дизельный генератор 300 кВт ТМЗ / ДГУ АД-300-Т 400 предназначен для выработки трехфазного переменного электрического тока частотой 50 Гц, напряжением 400 В, основной (номинальной) мощностью 300 кВт / 375 кВА, резервной мощностью - 330 кВт / 412,5 кВА.
Дизель-генератор 300 кВт ТМЗ оборудован V-образным 17-литровым турбированным дизельным двигателем ТМЗ 8525.10 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха, механическим регулятором впрыска топлива и жидкостным охлаждением.
6. Выбор электрических аппаратов, установленных на стороне низшего напряжения подстанции
Приведем пример выбора автоматического выключателя для насоса 1Д 1250-63а (2), для данного электроприемника выбираем автомат типа ВА 57-39 Uн = 400 В; Iн = 630 А [15].
a) Выбор по напряжению
Uн.авт. =400 В ? Uн.сети, = 380 В.
b) Выбор по длительно допустимой токовой нагрузке
Iн.авт. = 630 А ? Iр = 437,41 А.
c) Предварительная оценка отключающей способности автоматического выключателя
Icu = 40 кА ? I(3)пo = 12,85 кА,
I(3)пo = (100/uк)?(Sн.тр/v3•Uср. НН) = (100/4,5)?(400/v3•0,4) = 12,85 кА.
d) Предварительный выбор уставки токовой отсечки автоматического выключателя путём ее отстройки от пикового тока линии, которую он защищает.
Расчётная уставка токовой отсечки
Iр.уст.то = Кр • Кз • Iпик = 1,15?1,2?3061,88 = 4225,39 А,
где Кр = 1,15.
Кз = 1,2 при защите двигателей.
Iпик = Iпуск = 3061,88 А.
За фактическое значение уставки токовой отсечки принимается ближайшее большее стандартное значение уставки токовой отсечки Iфакт.уст.то выбираемого автоматического выключателя.
Iр.уст.то = 4225,39 А< 6300 А.
e) Выбор уставки защиты от перегрузки.
Расчётная уставка защиты от перегрузки [14]
Iр.уст.пер.min =Кр • Кз • Iр = 1,1?1,1?437,41 = 529,27 А,
Iр.уст.пер.max =Кр • Кз • Iр = 1,1?1,3?437,41 = 635,5 А,
где Iр - расчётный ток защищаемой линии, А;
Кр = 1,1;
Кз = 1,0 … 1,1 - для не перегружаемых цепей (нагревательных элементов и т.п.);
Кз = 1,1 … 1,3 - для цепей, в которых возможны кратковременные
перегрузки (например, при пуске двигателя, включении трансформатора и т.п.).
В случае фиксированной уставки должно соблюдаться соотношение
Iр.уст.пер.min = 529,27 А ? Iфакт.уст.пер. = 630 А ? Iр.уст.пер.max = 635,5 А.
Для остальных электроприемников выбор аналогичен и заносится в таблицу 8.
Контакторы (пускатели)
Приведем пример выбора пускателя для насоса 1Д 1250-63а (2), для данного электроприемника выбираем пускатель типа КТИ-6500[16].
Uн.конт. = 400 В = Uн.сети. = 380 В.
g) Выбор по длительно допустимой токовой нагрузке главных
контактов контактора
Iн.конт. = 500 А ? Iр = 437,41 А;
Рконт.доп. = 250 кВт = Рр = 250 кВт,
h) Выбор по виду и числу блок-контактов - 1з + 1р, тип блока ПКЛ -11(М) включая дополнительно монтируемые на контакторе - 2 з + 2 р тип блока ПКЛ -22(М)
i) Выбор по роду тока и номинальному напряжению включающей катушки контактора - переменный, напряжение катушки -220 В.
Расчёт приводится в явном виде для одного аппарата, для остальных результаты расчёта сводятся в таблицы 9.
7. Выбор устройств распределения электрической энергии и аппаратов в них по номинальным параметрам
Принимаем кабель четырех жильный, марки ВВГнг, проложенный в коробах.
Приводим пример расчета кабельной линии Н 2 для насоса 1Д 1250-63а(2).
Выбор сечения жил кабелей по длительно допустимой токовой нагрузке.
Выбор сечения выполняется по следующей формуле
Iдл.доп. • Рni=1?Ki = 2?385?0,92=708 А ? Iр = 437,41 А,
где Iр - расчетный ток (значение тока определяется при расчёте электрических нагрузок), А;
Iдл.доп. - длительно допустимый ток жил кабелей (проводов, шнуров), приводится в табл. 9.16...9.20 для температуры: жил +65 оС, окружающего воздуха +25oС и земли + 15oС.
Выбираем сечение 2х 120 мм 2 с Iдл.доп. =708 А.
Ki - поправочные коэффициенты на условия охлаждения, отличные от стандартных.
Поправочный коэффициент К 4 на количество кабелей или проводов прокладываемых в одной трубе (табл. 9.21).
Выбор сечений жил кабелей (проводов, шнуров) по экономической плотности тока.
Одиночные электроприемники не проверяются по экономической плотности.
Выбор сечения жил КЛ по механической прочности.
Сечения токопроводящих жил проводов и кабелей в электропроводках должны быть не менее приведенных по таблице 2.1.1 [1].
Сечения жил КЛ по механической прочности для медных кабелей незащищенных и проложенных в трубах, металлических рукавах должно быть не менее 1 мм 2.
Расчёт потери напряжения в КЛ
Потеря напряжения на каждом отрезке трехфазной цепи с симметричной нагрузкой, в процентах. В этой формуле значения удельного активного Ro и удельного реактивного сопротивлений Xo принимаются по табл. 6.6.
Потеря напряжения на отрезке
ДU%= (v3•I•L/Uн)?(ro?cosц + xo?sinц)?100,
где I - расчетный ток электроприемника, берется из таблицы 1.1, А;
L - длина кабельной линии, м;
Uн - номинальное напряжение электроприемника, В;
cosц - коэффициент мощности электроприемника, берется из таблицы 1.1;
ro- значения удельного активного, Ом/м;
xo - значения удельного реактивного сопротивлений Ом/м.
Рассчитываемая потеря напряжения, в дальнейшем, учитывается в суммарной потере напряжения от источника питания до зажимов электроприёмника. Эта суммарная потеря, в нормальном режиме работы электроустановки, не должна превышать 5% [1].
Потеря напряжения на отрезке от потребителя до секции шин.
ДU%= (v3•437,41•50/380)?(0,09?0,92 + 0,04?0,39)?100 = 0,98 %.
Для остальных электроприемников расчет аналогичен и результаты заносятся в таблицу 10.
Расчет потерь напряжения на зажимах электроприёмников
После того как выбраны все электрические связи производится расчёт суммарных потерь напряжения на зажимах всех электроприёмников.
Суммарная потеря напряжения процентах, на зажимах каждого электроприёмника, вычисляется по формуле
ДU У % = ДUтр% + ДUкл%,
где ДUтр% - потери напряжения в трансформаторе, %;
ДUкл%- суммарные потери напряжения в кабельных линиях, входящих в электрическую связь, идущую от питающего трансформатора до электроприёмника.
Приводим расчёт суммарных потерь напряжения для насоса 1Д 11250-63а(2).
ДU У % = ДUтр% + ДUкл 1% = 1,68 + 0,98= 2,66 %.
Для остальных электропримников расчет аналогичен и заносится в таблицу 11.
Таблица 11 - Результаты расчёта потери напряжения на зажимах электроприёмников
Номер по плану |
Наименование электроприёмника |
ДUтр% |
Кабельные линии |
ДU У % |
||
Обозначение КЛ 1 в проекте |
ДUкл 1% |
|||||
2 |
Насос 1Д 1250-63а |
1,68 |
Н 2 |
0,98 |
2,66 |
|
3 |
Насос вакуумный ВВН 1-25 |
1,68 |
Н 3 |
1,23 |
2,91 |
|
10 |
Насос вакуумный ВВН 1-25 |
1,68 |
Н 4 |
1,35 |
3,03 |
|
5 |
Кран-балка |
1,68 |
М 5 |
1,15 |
2,83 |
|
6 |
Насос "ГНОМ" |
1,68 |
М 6 |
0,59 |
2,27 |
|
7-1,7-2 |
Вентилятор вытяжной В 1, В 2 |
1,68 |
М 7,8 |
0,32 |
2 |
|
11 |
Насос ЦМЛ-80/250 |
1,68 |
М 9 |
1,20 |
2,88 |
|
12 |
Тележка |
1,68 |
М 10 |
0,36 |
2,04 |
|
13 |
Приточная камера П 1 |
1,68 |
М 11 |
0,12 |
1,8 |
|
ЩО |
1,68 |
М 12 |
0,06 |
1,74 |
8. Расчет токов короткого замыкания
Основная методика расчета токов короткого замыкания в сетях напряжением до 1000 В изложена в документах [18, 19].
Схема замещения приведена в приложении.
Токи КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ рассчитываются в именованных единицах.
В общем случае суммарное активное сопротивления прямой последовательности цепи от источника питания до точки короткого замыкания.
R1? определяется выражением, мОм
R1? =R1т + R 1кв + 2 R1конт.кв + R 1ш+ 2 R1конт.ш,
а суммарное реактивное сопротивления прямой последовательности цепи от источника питания до точки короткого замыкания X1?, мОм
X1? = УX1c + X1т + X1кв + X1ш.
При отсутствии исходных данных индуктивное сопротивление УX1c определяется по формуле
УX1c = U2ср. НН/(v3•Iоткл. ВН•Uср. ВН),
где Iоткл. ВН - отключающая способность ближайшего к трансформатору
предохранителя, установленного на стороне высшего напряжения понижающего трансформатора, кА;
Uср. НН - среднее номинальное напряжение обмотки низшего напряжения (НН) трансформатора (400 В).
УX1c = 4002/(v3•25•10000) = 0,37 мОм,
Активное R1т и индуктивное X1т сопротивления прямой последовательности понижающего трансформатора, приведенные к ступени низшего напряжения, мОм
где Sном.тр.- номинальная мощность трансформатора, кВ?А;
ДPкз - потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт;
Uном. НН - номинальное напряжение обмотки низшего напряжения трансформатора (400 В);
uк - напряжение короткого замыкания трансформатора, %.
Активные R1кв и индуктивные X1кв сопротивления прямой последовательности катушек электромагнитных расцепителей и подвижных контактов автоматических выключателей [18].
Таблица 12- Активные R1кв и индуктивные X1кв сопротивления прямой последовательности катушек электромагнитных расцепителей и подвижных контактов автоматических выключателей
Обозначение выключателя |
Номинальный ток автоматического выключателя, А |
Активное сопротивление, мОм, разъемных соединений автоматического выключателя, мОм |
Сопротивление катушки и контакта, мОм |
||
Rк.кв |
Rкв |
Xкв |
|||
QF2 |
630 |
0,15 |
0,41 |
0,13 |
|
QF3,4 |
125 |
0,5 |
2,15 |
1,2 |
|
QF5 |
25 |
0,5 |
7 |
4,5 |
|
QF6 |
16 |
0,5 |
7 |
4,5 |
|
QF7,8 |
16 |
0,5 |
7 |
4,5 |
|
QF9 |
16 |
0,5 |
7 |
4,5 |
|
QF10 |
16 |
0,5 |
7 |
4,5 |
|
QF11 |
16 |
0,5 |
7 |
4,5 |
|
QF12 |
16 |
0,5 |
7 |
4,5 |
|
QF13 |
100 |
0,5 |
2,15 |
1,2 |
|
QF1 |
800 |
0,15 |
0,25 |
0,1 |
Активные R1ш и индуктивные X1ш сопротивления прямой последовательности шинопроводов.
Таблица 13 - Активные R1ш и индуктивные X1ш сопротивления прямой последовательности шинопроводов
Размеры, мм |
Активное сопротивление при 30 оС |
Индуктивное сопротивление x1ш (медных и алюминиевых шин), мОм/м, при среднем геометрическом расстоянии между фазами, м |
||
Номинальный ток, А |
r1ш, мОм/м |
|||
ШРА 73 |
630 |
0,1 |
0,13 |
По полученным удельным сопротивлениям вычисляем активное R1ш и индуктивное X1ш сопротивления по формулам, мОм
R1ш = r1ш • lш;
X1ш = x1ш • lш,
где l - длина шины (шинопровода), м.
R1ш = 0,1• 10 = 1 мОм,
X1ш = 0,13 •10 = 1,3 мОм.
Активные R1кб и индуктивные X1кб сопротивления прямой последовательности кабелей или проводов прокладываемых в трубах
R1кб = r1кб • l кб;
X1 кб = x1 кб • lкб,
где l - длина кабеля (провода), м.
R1кб = 0,09• 50 = 4,5 мОм,
Xкб = 0,04•50 = 2 мОм.
Таблица 14 - Активные R1кб и индуктивные X1кб сопротивления прямой последовательности кабелей прокладываемых в трубах
Сечение фазной жилы, мм 2 |
R1к, мОм |
r1кб, мОм/м |
x1кб, мОм/м [19] |
L, м |
r1кб, мОм |
x1кб, мОм |
|
2х 120 |
0,015 |
0,09 |
0,04 |
50 |
4,5 |
2 |
|
50 |
0,027 |
0,43 |
0,085 |
63 |
27,09 |
5,355 |
|
50 |
0,027 |
0,43 |
0,085 |
69 |
29,67 |
5,865 |
|
10 |
0,061 |
2,13 |
0,099 |
70 |
149,1 |
6,93 |
|
2,5 |
0,089 |
8,48 |
0,116 |
78 |
661,44 |
9,048 |
|
2,5 |
0,089 |
8,48 |
0,116 |
87 |
737,76 |
10,092 |
|
6 |
0,071 |
3,54 |
0,1 |
75 |
265,5 |
7,5 |
|
2,5 |
0,089 |
8,48 |
0,116 |
22 |
186,56 |
2,552 |
|
2,5 |
0,089 |
8,48 |
0,116 |
16 |
135,68 |
1,856 |
|
2,5 |
0,089 |
8,48 |
0,116 |
10 |
84,8 |
1,16 |
|
16 |
0,054 |
1,33 |
0,095 |
5 |
6,65 |
0,475 |
Расчет сопротивления асинхронных двигателей
Так как электроприемники состоят в основном из асинхронных двигателей необходимо учесть их влияние при расчете токов короткого замыкания.
Сверхпереходная ЭДС для асинхронного электродвигателя насоса 1Д 1250-63а определяется по формуле:
Активное сопротивление, характеризующее асинхронный электродвигатель в начальный момент КЗ допустимо рассчитывать по формуле:
Активное сопротивление статора:
Активное сопротивление ротора, приведенное к статору:
Сверхпереходное индуктивное сопротивления двигателя:
Таблица 15 - Расчет параметров электродвигателей
№ ЭП |
Mп |
Uном, В |
Рном, кВт |
ДPмех, кВт |
ДР, кВт |
Iн, А |
Iп, А |
КПД |
cos? |
sin? |
Sном. |
, Ом |
, Ом |
Rад, Ом |
Xад", Ом |
Е",ф.ад, В |
|
2 |
2 |
380 |
250 |
13,75 |
1,38 |
437,41 |
3061,88 |
0,945 |
0,92 |
0,39 |
0,02 |
0,011 |
0,020 |
0,03 |
0,12 |
218,04 |
|
3,10 |
2,5 |
380 |
55 |
4,40 |
0,44 |
101,04 |
707,30 |
0,92 |
0,9 |
0,44 |
0,018 |
0,043 |
0,102 |
0,14 |
0,52 |
216,66 |
|
5 |
3 |
380 |
9,5 |
1,19 |
0,12 |
18,98 |
142,37 |
0,875 |
0,87 |
0,49 |
0,014 |
0,186 |
0,520 |
0,69 |
2,58 |
212,89 |
|
6 |
2,2 |
380 |
1,1 |
0,16 |
0,02 |
2,30 |
16,12 |
0,855 |
0,85 |
0,53 |
0,012 |
1,347 |
3,443 |
4,65 |
23,11 |
207,42 |
|
7-1,7-2 |
2,2 |
380 |
0,43 |
0,13 |
0,01 |
1,33 |
5,96 |
0,705 |
0,7 |
0,71 |
0,025 |
5,919 |
10,123 |
15,64 |
61,81 |
190,17 |
|
11 |
2,2 |
380 |
5,5 |
0,80 |
0,08 |
11,51 |
80,58 |
0,855 |
0,85 |
0,53 |
0,025 |
0,561 |
0,698 |
1,23 |
4,55 |
210,96 |
|
12 |
2,4 |
380 |
2,2 |
0,44 |
0,04 |
5,04 |
30,24 |
0,8 |
0,83 |
0,56 |
0,016 |
0,840 |
2,155 |
2,91 |
12,22 |
206,50 |
|
13 |
2,2 |
380 |
1,1 |
0,16 |
0,02 |
2,30 |
16,12 |
0,855 |
0,85 |
0,53 |
0,022 |
2,469 |
3,478 |
5,81 |
22,85 |
210,13 |
Расчет суммарных сопротивлений ветвей схемы замещения
Приведем пример расчета суммарного сопротивления от ИП до точки К 1.
R1? определяется выражением, мОм
R1? =5,5 + 0,25 +2• 0,15+1 + 2•0,003 = 7,06 мОм,
а суммарное реактивное сопротивления прямой последовательности
цепи от источника питания до точки короткого замыкания X1?, мОм
X1? = 0,37 + 17,1 + 0,1 + 1,3 = 19 мОм.
Для остальных участков и точек короткого замыкания расчет аналогичен и результаты заносятся в таблицы 16.
Таблица 16 - Расчет суммарного сопротивления от асинхронных двигателей до точек короткого замыкания
Номер по плану |
Наименование электроприемника |
Rкв, мОм |
Xкв, мОм |
Rкб, мОм |
X кб, мОм |
Rк, мОм |
Rк.кв, мОм |
Rад, мОм |
Xад", мОм |
?R, мОм |
УX, мОм |
т. КЗ |
||
?R, мОм |
УX, мОм |
|||||||||||||
2 |
Насос 1Д 1250-63а |
0,41 |
0,13 |
4,5 |
2 |
0,015 |
0,15 |
30 |
120 |
5,08 |
2,13 |
35,08 |
122,13 |
|
3 |
Насос вакуумный ВВН 1-25 |
2,15 |
1,2 |
27,09 |
5,355 |
0,027 |
0,5 |
140 |
520 |
29,77 |
6,56 |
169,77 |
526,56 |
|
10 |
Насос вакуумный ВВН 1-25 |
2,15 |
1,2 |
29,67 |
5,865 |
0,027 |
0,5 |
140 |
520 |
32,35 |
7,07 |
172,35 |
527,07 |
|
5 |
Кран-балка |
7 |
4,5 |
149,1 |
6,93 |
0,061 |
0,5 |
690 |
2580 |
156,66 |
11,43 |
846,66 |
2591,43 |
|
6 |
Насос "ГНОМ" |
7 |
4,5 |
661,44 |
9,048 |
0,089 |
0,5 |
4650 |
23110 |
669,03 |
13,55 |
5319,03 |
23123,55 |
|
7-1,7-2 |
Вентилятор вытяжной В 1, В 2 |
7 |
4,5 |
737,76 |
10,092 |
0,089 |
0,5 |
15640 |
61810 |
745,35 |
14,59 |
16385,35 |
61824,59 |
|
11 |
Насос ЦМЛ-80/250 |
7 |
4,5 |
265,5 |
7,5 |
0,071 |
0,5 |
1230 |
4550 |
273,07 |
12,00 |
1503,07 |
4562,00 |
|
12 |
Тележка |
7 |
4,5 |
186,56 |
2,552 |
0,089 |
0,5 |
2910 |
12220 |
194,15 |
7,05 |
3104,15 |
12227,05 |
|
13 |
Приточная камера П 1 |
7 |
4,5 |
135,68 |
1,856 |
0,089 |
0,5 |
5810 |
22850 |
143,27 |
6,36 |
5953,27 |
22856,36 |
Действующее значение периодической составляющей тока КЗ от асинхронного электродвигателя насоса 1Д 1250-63а до т. К 1 определяется по формуле:
для остальных участков и точек расчет аналогичен и заносится в таблицу 17.
Ударный ток для точки К 1 КЗ от асинхронного электродвигателя насоса до т. К 1 определяется по формуле:
IП 0(3) - начальное значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания, кА;
Куд - ударный коэффициент, который может быть определен по кривым на рис. 6.1 согласно [19].
для остальных участков и точек расчет аналогичен и заносится в таблицу 17.
Таблица 17 - Расчет токов короткого замыкания от асинхронных двигателей до точек КЗ
Наименование электроприемника |
т. К 1 |
Е",ф.ад,, В |
т. К 1 |
т. К 1 |
т. К 1 |
|||
?R, мОм |
УX, мОм |
?R/ УX |
Ку |
I(3)покA |
iуд, кА |
|||
Насос 1Д 1250-63а |
35,08 |
122,13 |
218,04 |
0,29 |
1 |
1,72 |
2,44 |
|
Насос вакуумный ВВН 1-25 |
169,77 |
526,555 |
216,66 |
0,32 |
1 |
0,39 |
0,56 |
|
Насос вакуумный ВВН 1-25 |
172,35 |
527,065 |
216,66 |
0,33 |
1 |
0,39 |
0,55 |
|
Кран-балка |
846,66 |
2591,43 |
212,89 |
0,33 |
1 |
0,08 |
0,11 |
|
Насос "ГНОМ" |
5319,03 |
23123,548 |
207,42 |
0,23 |
1 |
0,01 |
0,01 |
|
Вентилятор вытяжной В 1, В 2 |
16385,35 |
61824,592 |
190,17 |
0,27 |
1 |
0,001 |
0,002 |
|
Насос ЦМЛ-80/250 |
1503,07 |
4562 |
210,96 |
0,33 |
1 |
0,04 |
0,06 |
|
Тележка |
3104,15 |
12227,052 |
206,5 |
0,25 |
1 |
0,02 |
0,02 |
|
Приточная камера П 1 |
5953,27 |
22856,356 |
210,13 |
0,26 |
1 |
0,01 |
0,01 |
|
Итого |
2,63 |
3,74 |
Начальное значение периодической составляющей 3-х фазного тока короткого замыкания от источника питания до т. К 1 определяется по формуле:
Суммарное значение периодической составляющей 3-х фазного тока короткого замыкания для точки К 1 определяется по формуле:
Ударный ток для точки К 1 КЗ от источника питания до т. К 1 определяется по формуле:
IП 0(3) - начальное значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания, кА;
Куд - ударный коэффициент, который может быть определен по кривым на рис. 6.1 согласно [19].
Суммарное значение ударного тока короткого замыкания для точки К 1 определяется по формуле:
Расчет однофазных токов короткого замыкания
Начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ от системы до точки К 1 без учета сопротивления электрической дуги RД, следует рассчитывать по формуле:
R1У и X1У - соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивление прямой последовательности расчетной схемы относительно точки КЗ, мОм;
R0У и X0У - соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивление нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки КЗ, мОм.
Таблица 18 - Активных и индуктивных сопротивление нулевой последовательности
Сечение фазной жилы, мм 2 |
r0кб, мОм/м |
x0кб, мОм/м [19] |
L, м |
r0кб, мОм |
x0кб, мОм |
|
2х 120 |
0,54 |
0,31 |
50 |
27 |
15,5 |
|
50 |
1,05 |
0,58 |
63 |
66,15 |
36,54 |
|
50 |
1,05 |
0,58 |
69 |
72,45 |
40,02 |
|
10 |
2,88 |
1,34 |
70 |
201,6 |
93,8 |
|
2,5 |
4,24 |
1,49 |
78 |
330,72 |
116,22 |
|
2,5 |
4,24 |
1,49 |
87 |
368,88 |
129,63 |
|
6 |
4,24 |
1,49 |
75 |
318 |
111,75 |
|
2,5 |
4,24 |
1,49 |
22 |
93,28 |
32,78 |
|
2,5 |
4,24 |
1,49 |
16 |
67,84 |
23,84 |
|
2,5 |
4,24 |
1,49 |
10 |
42,4 |
14,9 |
|
16 |
2,12 |
1,14 |
5 |
10,6 |
5,7 |
В общем случае суммарное активное сопротивления прямой и нулевой последовательности цепи от источника питания до точки короткого замыкания. R? определяется выражением, мОм
R? = R0т + R 0ш,
а суммарное реактивное сопротивления прямой последовательности
цепи от источника питания до точки короткого замыкания X?, мОм
X? = X0т + X0ш.
Приведем пример для ветки от источника питания до К 1
R? = 5,5 + 1,36 = 6,86 мОм,
X? = 17,1 + 0,1 = 17,2 мОм.
Для остальных точек расчет аналогичен и результаты заносим в таблицу 19.
Сопротивление дуги RД [18]:
Iп 0(1) до точки К 1 с учетом RД:
Для остальных точек расчет аналогичен и результаты заносим в таблицу 19.
Таблица 19- Расчет суммарного сопротивления ветвей схемы замещения от источника питания до каждого потребителя без учета сопротивления дуги
Наименование эл.приемника |
?R, мОм |
УX, мОм |
Rд мОм |
R0т, мОм |
X0т, мОм |
R0ш, мОм |
X0ш, мОм |
R0кб, мОм |
Х 0кб, мОм |
|||
Без учета дуги |
С учетом дуги |
|||||||||||
Насос 1Д 1250-63а |
5,08 |
2,13 |
3,05 |
5,5 |
17,1 |
1,36 |
0,1 |
27 |
15,5 |
9,25 |
9,07 |
|
Насос вакуумный ВВН 1-25 |
29,77 |
6,56 |
17,86 |
5,5 |
17,1 |
1,36 |
0,1 |
66,15 |
36,54 |
5,81 |
4,33 |
|
Насос вакуумный ВВН 1-25 |
32,35 |
7,07 |
19,41 |
5,5 |
17,1 |
1,36 |
0,1 |
72,45 |
40,02 |
5,37 |
4,00 |
|
Кран-балка |
156,66 |
11,43 |
94,00 |
5,5 |
17,1 |
1,36 |
0,1 |
201,6 |
93,8 |
1,80 |
1,11 |
|
Насос "ГНОМ" |
669,03 |
13,55 |
401,42 |
5,5 |
17,1 |
1,36 |
0,1 |
330,72 |
116,22 |
0,68 |
0,33 |
|
Вентилятор вытяжной В 1, В 2 |
745,35 |
14,59 |
447,21 |
5,5 |
17,1 |
1,36 |
0,1 |
368,88 |
129,63 |
0,61 |
0,30 |
|
Насос ЦМЛ-80/250 |
273,07 |
12,00 |
163,84 |
5,5 |
17,1 |
1,36 |
0,1 |
318 |
111,75 |
1,13 |
0,66 |
|
Тележка |
194,15 |
7,05 |
116,49 |
5,5 |
17,1 |
1,36 |
0,1 |
93,28 |
32,78 |
2,31 |
1,14 |
|
Приточная камера П 1 |
143,27 |
6,36 |
85,96 |
5,5 |
17,1 |
1,36 |
0,1 |
67,84 |
23,84 |
3,10 |
1,54 |
9. Окончательная проверка автоматических выключателей
Оценка отключающей способности автоматического выключателя
Ics = 40 кА ? I(3)пo = 14,03 кА,
где Ics - многократная отключающая способность автоматического выключателя кА;
I(3)пo - начальное действующее значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ без учета подпитки от электроприёмников, кА.
Выключатель проходит проверку, для остальных выключателей проверка выполняется аналогично и результаты заносятся в таблицу 20
Таблица 20 - Проверка выбранных автоматических выключателей на действие токов короткого замыкания
Место установки выключателя |
Условное буквенное обозначение автоматического выключателя на схеме |
Тип автоматического выключателя |
Проверка по напряжению |
Проверка по длительно допустимой токовой нагрузке |
Оценка отключающей способности |
||||
Uн.авт., В |
Uн.сети, В |
Iн.авт., А |
Iр, А |
Icu, кА |
I (3)по, кА |
||||
КТП |
QF2 |
ВА 57-39 |
400 |
380 |
630 |
437,41 |
40 |
14,03 |
|
КТП |
QF3,4 |
ВА 47-125 |
400 |
380 |
125 |
101,04 |
15 |
14,03 |
|
КТП |
QF5 |
ВА 47-125 |
400 |
380 |
25 |
18,98 |
15 |
14,03 |
|
КТП |
QF6 |
ВА 47-125 |
400 |
380 |
16 |
2,3 |
15 |
14,03 |
|
КТП |
QF7,8 |
ВА 47-125 |
400 |
380 |
16 |
1,33 |
15 |
14,03 |
|
КТП |
QF9 |
ВА 47-125 |
400 |
380 |
16 |
11,51 |
15 |
14,03 |
|
КТП |
QF10 |
ВА 47-125 |
400 |
380 |
16 |
5,04 |
15 |
14,03 |
|
КТП |
QF11 |
ВА 47-125 |
400 |
380 |
16 |
2,3 |
15 |
14,03 |
|
КТП |
QF12 |
ВА 47-125 |
400 |
380 |
16 |
1,52 |
15 |
14,03 |
|
КТП |
QF13 |
ВА 47-125 |
400 |
380 |
100 |
76 |
15 |
14,03 |
|
КТП |
QF1 |
ВА 57-39 |
400 |
380 |
800 |
425,35 |
40 |
14,03 |
Таблица 21 - Проверка аппаратов по чувствительности к минимальному току КЗ в конце защищаемого участка
№ ЭП |
Обозначение автомата |
Iном, А |
Iпо(1), А |
Iпо(1)/ Iном |
Нормируемое время срабатывания, с |
Время срабатывания, с |
|
QF2 |
ВА 57-39 |
630 |
9,25 |
14,68 |
0,4 |
0,1 |
|
QF3,4 |
ВА 47-125 |
125 |
5,81 |
46,48 |
0,4 |
0,1 |
|
QF5 |
ВА 47-125 |
25 |
5,37 |
214,80 |
0,4 |
0,1 |
|
QF6 |
ВА 47-125 |
16 |
1,80 |
112,50 |
0,4 |
0,1 |
|
QF7,8 |
ВА 47-125 |
16 |
0,68 |
42,50 |
0,4 |
0,1 |
|
QF9 |
ВА 47-125 |
16 |
0,61 |
38,13 |
0,4 |
0,1 |
|
QF10 |
ВА 47-125 |
16 |
1,13 |
70,63 |
0,4 |
0,1 |
|
QF11 |
ВА 47-125 |
16 |
2,31 |
144,38 |
0,4 |
0,1 |
|
QF12 |
ВА 47-125 |
16 |
3,10 |
193,75 |
0,4 |
0,1 |
|
QF13 |
ВА 47-125 |
100 |
10,38 |
103,80 |
0,4 |
0,1 |
|
QF1 |
ВА 57-39 |
800 |
10,38 |
12,98 |
0,4 |
0,1 |
Рисунок 2- Временные токовые характеристики автомата ВА 47-125
Рисунок 3 - Временные токовые характеристики автомата ВА 57-39
10. Расчет заземляющего устройства
В сети заземленной нейтралью при замыкании фазы на землю будет практически безопасное положение по сравнению с сетью с изолированной нейтралью. В этом случае фазное напряжение разделится пропорционально сопротивлениям замыкания на землю и заземления нейтрали, благодаря чему напряжение уменьшится и будет равно падению напряжения на сопротивлении заземления нейтрали.
Как правило, сопротивление, которое оказывает грунт току при случайном замыкании фазы на землю, во много раз больше сопротивления специально выполненного заземления нейтрали. Поэтому напряжение оказывается незначительным.
Назначение заземления нейтрали в сети до 1000 В, это снижение напряжения заземленных корпусов относительно земли до безопасного значения при замыкании фазы на землю.
В электрической сети до 1000 В с нулевым защитным проводником без заземления нейтрали есть опасность поражения эл. током и потому применятся не должна.
Рекомендуется при выборе заземлителя учитывать естественные заземлители: трубы, арматуру, железобетонные фундаменты, броню кабелей и т. п.. Сопротивление защитного заземления на стороне 0,4 кВ должно составлять 4 Ом [1].
Рассчитываем заземление здания без использования естественных заземлителей. Предполагается сооружение заземлителя с внешней стороны здания с расположением вертикальных электродов по периметру, с расстоянием между вертикальными электродами 5 м.
В качестве вертикальных заземлителей принимаем стальные стержни диаметром 15 мм и длинной 2 м, которые погружают в грунт методом ввертывания. Верхние концы электродов располагают на глубине 0,7 м от поверхности земли. К ним привариваем горизонтальный электроды из стальной полосы размером 25Ч4 мм.
1. Сопротивление заземляющего устройства для электроустановок напряжением до 1 кВ не должно быть больше 4 Ом, поэтому за расчетное сопротивление принимаем Кз=4 Ом [1].
2. Расчетные удельные сопротивления грунта для горизонтальных и вертикальных заземлителей.
,
,
где руа - удельное сопротивление грунта, суглинок 100 Ом/м [1]; Кп.в и Кп.г - повышающие коэффициенты для вертикальных и горизонтальных электродов в соответствии с климатической зоной.
3. Сопротивление растеканию одного вертикального электрода стержневого типа.
.
4. Примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования [1]
5. Сопротивление растеканию одного горизонтального электрода из полосовой стали.
.
6. Необходимое сопротивление вертикальных электродов.
7. Определяем число вертикальных электродов.
Окончательно принимаем к установке 43 вертикальных электродов расположенных по контуру вдоль стен здания.
Список использованной литературы
1. Правила устройства электроустановок. 7-е издание с изменениями и дополнениями по состоянию на 1 февраля 2008 г. [Текст]. - М.: КРОНУС, 2008.-488 с.
2. СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение [Текст]: ввод в действие с 08.05.2015.-М.: ОАО "ЦПП", 2015.
3. Справочная книга для проектирования электрического освещения [Текст] / Г.М. Кнорринг, И.М. Фадин, В.Н. Сидоров. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Энергоатомиздат, 1992. - 448 с. : ил.
4. Компания IEK [Электронный ресурс] - http://www.iek.ru/company/1/- Загл. с экрана.э
5. Государственное унитарное предприятие Республики Мордовия "ЛИСМА". Производство ламп общего и специального назначения.
[Электронный ресурс] -Режим доступа: http://www.lisma-guprm.ru/index.php?id=51&type=2&viewid=892 - Загл. с экрана.
7. Щитки осветительные ОП, ОЩ, ОЩВ, УОЩВ, ЯОУ. ... ЩИТ ОСВЕЩЕНИЯ ОЩВ-6, производство и поставки щитков освещения ОЩ, ОЩВ, УОЩВ [Электронный ресурс] electric.myprom.ru/shhitki-osvetitelnye-op-oshh-oshhv-uoshhv-yaou.
8. РТМ 36.18.32.4-92. Указания по расчету электрических нагрузок [Текст]: ввод в действие с 01.01.93.- ОАО "ВНИПИ Тяжпромэлектропроект", 1992.
9 О порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии, применяемых для определения обязательств сторон в договорах об оказании услуг по передаче электрической энергии (договорах энергоснабжения) [Текст]: приказ Министерства промышленности и энергетики РФ №380 от 23.07.2015 г.
10. ООО "Элком-Энерго" [Электронный ресурс] -Режим доступа: http://elcom-energo.ru/- Загл. с экрана.
11. НТП ЭПП-94. Проектирование электроснабжения промышленных предприятий [Текст]: ввод в действие с 01.01.1994.- ОАО "ВНИПИ Тяжпромэлектропроект", 1994.
12. ОАО "Энергопром" [Электронный ресурс] -Режим доступа: http://www.enprom.ru/rus/order/order.htm?form=3-Загл. с экрана.
13. Завод НВА г. Рассказово [Электронный ресурс] -Режим доступа: http://zavod-nva.com/catalog/transformatory/vysokovoltnye/suhie/tsz/250/-Загл. с экрана.
14. Беркович А.М. Основы техники релейной защиты [Текст] /: А.М. Беркович, В.В. Молчанов, В.А. Семенов. - М.: Энергоатомиздат, 1984.- 375 с.
15. ООО "Электротехкомплект" Автомат [Электронный ресурс] - Режим доступа http://elektrotexkom.ru/avm_ceny- Загл. с экрана.
16. ЗАО НПП "АКВААВТОМАТИКА" [Электронный ресурс] - Режим доступа http://aquaauto.ru/catalog/nvo_abb/
17. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования [Текст] /ред. Ю.Г. Барыбин [и др.]. - М. : Энергия, 1991. - 464 с. : ил.
18. ГОСТ 28249-93. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ [Текст]: ввод в действие с 01.01.1995.- М.: Издательство стандартов, 1994.
19. РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования [Текст]: ввод в действие с 23.03.1998.- М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2002.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Проектирование электрических станций. Выбор схем электрических соединений на стороне 35 и 10 кВ. Расчет токов короткого замыкания. Выбор аппаратуры на проектируемой подстанции. Напряжение и мощность трансформаторов. Расчет молниезащиты подстанции.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 02.06.2014Расчет графиков нагрузки потребителей и мощности подстанции. Выбор силовых трансформаторов и проводов ЛЭП; распределительного устройства высшего, среднего и низшего напряжения; силовых выключателей, разъединителей. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [452,8 K], добавлен 06.10.2014Выбор главной электрической схемы и оборудования подстанции. Определение количества и мощности силовых трансформаторов и трансформаторов собственных нужд. Расчет токов короткого замыкания. Подбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих частей.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 24.10.2012Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания и их ограничение. Определение структурной схемы. Разработка главной схемы подстанции. Выбор и проверка электрических аппаратов, кабелей и электроизмерительных приборов.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 22.09.2014Расчет электрической части подстанции. Выбор средств ограничения токов короткого замыкания, сборных шин и электрических аппаратов. Определение суммарных мощностей, выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Закрытые распределительные устройства.
курсовая работа [237,2 K], добавлен 26.01.2011Технико-экономический расчет числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор электрических соединений подстанций. Расчет токов короткого замыкания. Выбор оборудования и токоведущих частей. Релейная защита и автоматика. Заземление и освещение подстанции.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 24.06.2012Расчет электрической части подстанции, определение суммарной мощности потребителей. Выбор силовых трансформаторов, схема главных электрических соединений. Расчет рабочих токов. Выбор электрических аппаратов. Выбор защиты от перенапряжений и грозозащиты.
курсовая работа [1013,7 K], добавлен 16.04.2014Расчет нагрузки и выбор главной схемы соединений электрической подстанции. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов и проводников. Релейная защита, расчет заземления подстанции.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 17.12.2014Расчет электрической части подстанции: определение суммарной мощности потребителей, выбор силовых трансформаторов и электрических аппаратов, устройств от перенапряжения и грозозашиты. Вычисление токов короткого замыкания и заземляющего устройства.
контрольная работа [39,6 K], добавлен 26.11.2011Выбор числа и мощности силовых трансформаторов и сечений проводов питающих высоковольтных линий. Разработка принципиальной электрической схемы подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Проверка электрических аппаратов и токоведущих частей подстанции.
курсовая работа [498,0 K], добавлен 24.11.2012