Расчет потерь мощности в кабельных линиях для других участков производится аналогично. Результаты расчетов приведены в таблице Б.2 приложение Б.

Схема распределения электрической энергии между распределительными щитами представлена в графической части.

6. Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания проведен для нескольких точек (рисунок 6.1):

1) точка К-1 за выключателем на шинах ТП;

2) точка К-2 на шинах распределительного щита ЩЩ;

3) точка К-3 у электроприемника.

Рис. 6.1 - Точки определения тока короткого замыкания в сети

Сопротивления кабельной линии ПвВнг 3Ч10 (согласно таблице Б.2 ) приводятся к НН:

, (6.1)

. (6.2)

Для трансформатора ТМГ 400 по [5,12]:

; ; .

Для автоматов по [5,12]:

QF2: ; мОм; ;

QF9:; ; ;

2SF6:; ; .

Для кабельных линий по таблице В.2.:

КЛ1 (ТП10-ШМА-1): ; .

Так как в схеме 2 параллельных кабеля, то

; (6.3)

(6.4)

,

.

КЛ2 (ШМА-1 - электротермическая установка):; .

Для шинопровода ШРА по [5,12]:

; .

; .

; (6.5)

. (6.6)

,

.

Для ступеней распределения по [5,12]:

; .

Вычисляют сопротивления до каждой точки КЗ и заносят в таблицу В.1:

; (6.7)

; (6.8)

; (6.9)

;

;

.

; (6.10)

; (6.11)

; (6.12)

;

;

.

; (6.13)

; (6.14)

; (6.15)

;

;

.

; ; .

Определяют коэффициенты и q [5,12]:

;

;

;

; .

Определяются 3-фазные и 2-фазные токи КЗ и заносятся в таблицу В.1:

; (6.16)

; (6.17)

; (6.18)

;

;

.

; (6.19)

; (6.20)

; (6.21)

;

;

;

; (6.22)

; (6.23)

; (6.24)

;

;

.

; (6.25)

; (6.26)

; (6.27)

;

;

.

Составляется схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ (рис. 6.1) и определяются сопротивления.

Для кабельных линий

; (6.28)

; (6.29)

;

;

; (6.30)

; (6.31)

;

;

; (6.32)

; (6.33)

;

;

.

; (6.34)

; (6.35)

; (6.36)

;

;

;

; (6.37)

; (6.38)

; (6.39)

;

;

;

; (6.40)

; (6.41)

. (6.42)

;

;

.

Тогда ток однофазного короткого замыкания для точек К2-К3 рассчитывается аналогично, результаты расчета сведены в таблицу В.1 приложение В.

7. Выбор и проверка электрооборудования

7.1 Закрытое распределительное устройство 6 кВ

В ЗРУ для приема и распределения электроэнергии должны выбираться комплектные распределительные устройства типа КСО или КРУ.

Основными ячейками ЗРУ являются: вводные, секционные, отходящих линий, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд. Результаты выбора и проверки оборудования ЗРУ 6(10) кВ сводятся в таблицу 7.1-7.2.

Таблица 7.1

Основные технические данные КСО серии КСО-СЭЩ-298М

Таблица 7.2

Таблица по выбору высоковольтных аппаратов ЗРУ

7.2 Выбор оборудования трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ и распределительных щитов

КТП промышленного типа выпускаются для внутренней установки, КТП остальных типов - для наружной установки.

КТП состоят из УВН, силового трансформатора, РУНН и соединительных элементов высокого и низкого напряжений.

Устройство со стороны высшего напряжения подстанции (УВН) выполняется без сборных шин в виде высоковольтного шкафа или кожуха с кабельным вводом. Может быть выполнено в виде:

1) глухого присоединения (короба для кабельного ввода);

2) выключателя нагрузки;

3) силового выключателя.

Распределительное устройство низшего напряжения (РУНН) выполняются с одиночной системой шин - на однотрансформаторных подстанциях и с одиночной секционированной системой шин - на двухтрансформаторных. РУНН собирается из следующих низковольтных шкафов:

1) вводных, один на трансформатор (ШНВ);

2) секционного (ШНС - на двухтрансформаторных подстанциях);

3) линейных (ШНЛ, число зависит от заказа);

4) панели ЩО-01.

В РУНН предусмотрена установка следующих устройств:

1) трансформаторов тока (на вводе - три, на нулевой шине - один для подключения устройств защиты от однофазных коротких замыканий, на отходящих линиях по одному);

2) измерительных приборов (на вводе - амперметры в каждой фазе, вольтметр, счетчики активной и реактивной энергии; на отходящих линиях - амперметры).

Для выбора автоматического выключателя нужно знать ток в линии, где он установлен, тип и число фаз. Автоматические выключатели проверяются согласно условиям:

, (7.1)

где - номинальный ток автоматического выключателя, А;

- номинальный ток расцепителя, А.

, (7.2)

где - номинальное напряжение автоматического выключателя, В;

- напряжение сети, В.

Для групповой сети с несколькими двигателями

, (7.3)

где - максимальный ток в линии, А.

Кратность отсечки, определяется по формуле:

, (7.4)

где - ток отсечки, А.

Для группы с несколькими электродвигателями:

, (7.5)

где - пиковый ток, А.

Для группы электродвигателей:

, (7.6)

где - пусковой ток наибольшего по мощности электродвигателя, А;

- максимальный ток на группу, А;

- номинальный ток наибольшего в группе электродвигателя, А.

Автоматические выключатели проверяют:

1) на надежность срабатывания, согласно условиям:

для автоматических выключателей с комбинированным расцепителем:

; (7.7)

для автоматических выключателей до 100А только с максимальным расцепителем:

; (7.8)

для автоматических выключателей свыше 100А только с максимальным расцепителем:

, (7.9)

где - однофазный ток короткого замыкания, кА;

- номинальный ток расцепителя автоматического выключателя, кА;

- ток отсечки автоматического выключателя, кА.

2) на отключающую способность, согласно условию:

, (7.10)

где - ток отключения автоматического выключателя по каталогу, кА;

- трехфазный ток короткого замыкания, кА.

Произведем показательный выбор оборудования ТП10 с трансформаторами мощностью ТМГ 400/10.

Для комплектных трансформаторных подстанций РУВН, ошиновка вода, сборные шины РУНН и вводной автоматический выключатель выполняется на ток, равный номинальному току силового трансформатора с коэффициентом .

Выбираются шины со стороны 0,4 кВ и вводной автоматический выключатель. Определяется максимальный рабочий ток шин Iраб.mах по формуле:

(7.11)

Принимаем шины ШМТ 50Ч6 с I дл. доп = 955 А.

В качестве вводного и секционного выбираются автоматические выключатели типа EKF AV POWER-4/3, (1000А, 50кА) и ВА77-1-250 (250А, 25кА) с микропроцессорной системой управления. Технические характеристики выключателей приведены в таблице 7.3.

Таблица 7.3

Технические характеристики шкафов РУНН, тип и номинальный ток выключателя

Пиковый ток для секции шин ТП10 с учетом пускового тока наиболее мощного обдирочного станка типа РТ-21001 мощностью 4x35 кВт с , :

,

Тогда принимаемый ток отсечки:

Произведем проверку вводного автоматического выключателя установленного на секции шин ТП10.

,

,

следовательно, аппарат удовлетворяет условиям надежности срабатывания и отключающей способности.

Выбор и проверка аппаратов защиты для остальных участков проводится аналогично, результаты проверки сведены в таблицу 7.4.

Таблица 7.4

Результаты проверки автоматических выключателей

Для выбора шин используется расчетный ток в шинах, при ремонте и выходе из строя одной из питающей линии и с учетом пропускной способности трансформатора.

Произведем проверку распределительной шины ТП10 - ШМТ (50Ч6) с I дл. доп = 955 А.

Проверим шины на механическую устойчивость при прохождении ударного тока короткого замыкания. При прохождении ударного тока расчетное механическое напряжение на шинах не должно превышать допустимого значения, для медных шин .

Определим момент сопротивления шин при установке их плашмя

(7.12)

где W - момент сопротивления, см3; В- толщина шины, см; h- ширина шины, см.

Определим расчетное напряжение в шинах по следующей формуле

(7.13)

где - ударный ток второй точки короткого замыкания, кА;

l - расстояние между опорными изоляторами, см;

а- расстояние между осями шин смежных фаз, см.

Произведем проверку: условие выполняется 14 кН/см2 0,28 кН/см2, выбранные шины подходят.

Проверим шины на термическую устойчивость к токам короткого замыкания. Минимальное сечение шины, отвечающее требованиям термической стойкости:

, (7.14)

где - минимальное сечение кабеля по термической стойкости, мм2;

- температурный коэффициент, = 140 [8];

- тепловой импульс тока КЗ.

Минимальное сечение шины по требованиям термической стойкости не превышает выбранное сечение.

Заключение

В ходе дипломного проектирования была спроектирована промышленная система электроснабжения производства катализатора. При проектировании системы электроснабжения учитывались особенности технологического процесса.

В процессе проектирования промышленной системы электроснабжения производства, был произведен расчет элементов энергосистемы, выбор цеховой трансформаторной подстанции, устройств защиты и элементов внутренней распределительной сети.

В процессе разработки внутренней распределительной сети был произведен расчет питающих линий электрооборудования производства и выбраны количество, и сечения кабелей, магистральных и распределительных шинопроводов. Произведен расчет токов короткого замыкания на стороне низшего напряжения. Выбранное оборудование проверено на термическую и электродинамическую стойкость по рассчитанным токам короткого замыкания.

Рассчитано искусственное заземление и освещение производства, выполненное энергоэффективными светодиодными светильниками.

Все параметры системы электроснабжения, полученные в процессе расчета, полностью удовлетворяют нормированным требованиям. На основании сказанного выше, можно сделать вывод, что спроектированная система электроснабжения производства катализатора может считаться пригодной для практического применения на промышленном предприятии.

Список использованной литературы

1) Правила устройства электроустановок. Издание седьмое. - М.: «Издательство НЦ ЭНАС», 2003.

2) Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей/ В. М. Блок и др. - М.: Высш. школа, 1981. - 304 с., ил.

3) Кудрин, Б.И., Чиндяскин, В.И., Абрамова, Е.Я. Методическое пособие к курсовому проекту по ЭПП. - О.: ИПК ОГУ, 2000. - 126 с.

4) Князевский, Б.А., Липкин, Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник для студентов ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1986. - 400 с.

5) Электротехнический справочник: В 4-х т.-Т.3 Производство, передача и распределение электрической энергии/ Под ред. В.Г.Герасимова.-Изд.8-е., испр. и доп. - М.: Издательство МЭИ, 2002.-964 с.

6) Нелюбов, В. М. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях общего назначения промышленных предприятий, методические указания по дипломному проектированию. - О.: ИПК ОГУ, 1999. - 29 с.

7) Федоров, А. А., Старкова, Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.

8) Абрамова, Е. Я., Алешина, С.К., Чиндяскин В.И. Проектирование понижающих подстанций 35-220/6-10 кВ и электропитающих систем, учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. - О.: ГОУ ОГУ, 2005. - 89 с.

9) Неклепаев, Б. П., Крючков, И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов. -4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

10) Ополева, Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учеб. пособие. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. - 408 с.

11) Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Под редакцией Федорова А. А., Сербиновского Г. В. - М.: Энергия, 1974. - 528 с.

12) Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования: РД 153-34.0-20.527-98/ Под ред. Б.Н. Неклепаева. - М: НЦ ЭНАС, 2001.-152 с.

13) Шабад, М. А. Расчёты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Изд. 2-е, перераб. и доп. - Л., "Энергия", 1976. - 288 с.

14) Шабад, М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. - СПБ.: ПЭИПК, 2003. - 4-е изд., перераб. и доп.- 350 стр., ил.

15) Авербух, А. М. Релейная защита в задачах с решениями и примерами. - Л., «Энергия». 1975.-416 с.

16) Кравченко, Н.Ф. Экономика и маркетинг электроснабжения: Методические указания. - Оренбург: ОГУ,2000.-97 с.

17) Кудрин, Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для студентов высших учебных заведений. - М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 672 с.: ил.

18) Указания по расчету электрических нагрузок / РТМ 36.18.32.4-92. - М.: ВНИИ Тяжпромэлектропроект, 1992, 27 с.

19) Нормы технологического проектирования электроснабжения промышленных предприятий. М.:ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, 1994. - 67 с.

20) Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13Б. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов. Расчеты. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 96 с.

21) Рекомендации по применению и выбору уставок функционального блока дифференциальной защиты трансформаторов терминала «Сириус - Т». ЗАО «Радиус автоматика». - 11 с.

22) Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. - 4-е изд., перераб и доп. - М.: Энергоатомиздат. 1986, - 392 с.

23) Справочник базовых цен на проектные работы для строительства. Объекты энергетики.- 2008.

24) Техническая политика ФСК-2007.

25) Справочник по электротехнике и электрооборудованию. Под редакцией Алиева И.И. - М.: Высшая школа, 2000. - 255 с.

26) Коровин Ю.В. Расчет токов короткого замыкания в электрических системах: учебное пособие / Ю.В. Коровин, Е.И. Пахомов, К.Е. Горшков. - Челябинск: Издательский центр ЮурГУ, 2011. - 114 с.

27) Релейная защита электродвигателей напряжением 6-10кВ терминалами БМРЗ: методика расчета / С.А. Гондуров, С.В. Михалев, М.Г. Пирогов, А.Л. Соловьев. - СПб.: ПЭИПК, 2013, 60 с.

28) Эрист, А.Д. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: курс лекций. - Нижневартовск: Изд-во НГГУ, 2012. - 199 с.;

29) Родионов, Н.Н. Переходные процессы в электроэнергетических системах: Метод. указ. для курсового и дипломного проектирования/ Н.Н. Родионов; Самар. гос. техн. ун-т, Сызрань, 2008. - 56 с.

Приложение А

Таблица А.1

Расчет электрических нагрузок транспортного цеха методом упорядоченных диаграмм

Размещено на http://www.allbest.ru/

Приложение Б

Таблица Б.1

Выбор и проверка сечений кабельных линий 10 кВ и 0,4 кВ

Таблица Б.2

Расчет параметров линий, потери мощности и напряжения

Приложение В

Таблица В.1

Значения токов трехфазного короткого замыкания

Размещено на Allbest.ru