Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Електропостачання ковале – штамповачного цеху.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Нововолинський електромеханічний технікум
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2004
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Електропостачання промислових підприємств і установ
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Ново волинський електромеханічний технікум
Допущений до захисту
Зав. денним відділенням
Н.М.Причепа
„ „
2004 р
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
Тема : „ Електропостачання ковале – штамповачного цеху “
Пояснювальна записка
Розробив
Нововолинськ
2004
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
КП.5.09.06.09.01.02.26.00.000.ПЗ
1 – Е - 2002
Смірнова Єгора Вадимовича
2005
Пояснювальна записка
1. Загальна частина
1.1 Розвиток енергетики України і її перспективи.
1.2 Коротка характеристика цеха і електроспоживачів цеха.
2. Розрахункова частина
2.1 Розрахунок електричних навантажень.
2.2 Визначення розрахункового навантаження із сітки зовнішнього
електропостачання цеху. Оцінка потужностей компенсуючих пристроїв.
2.3 Вибір раціональної напруги, січень і марки проводів живлячих ліній.
2.4 Вибір схеми внутрішнього електропостачання, січень і марки проводів розподільчих сіток цеху.
2.5 Визначення потужності компенсуючих пристроїв і їх розміщення.
2.6 Вибір кількості і потужності трансформаторів ЦТП.
2.7 Розрахунок струмів короткого замикання.
2.8 Вибір електрообладнання і струмоведучих частин ЦТП і електрообладнання розподільчих сіток.
2.9 Розрахунок заземляючих пристроїв ЦТП.
2.10 Вибір схеми релейного захисту.
3. Експлуатаційна частина
3.1 АПВ і АВР в схемі електропостачання цеха.
3.2 Техніка безпеки при обслуговуванні електричного обладнання і міроприємства по протипожежній охороні.
4. Графічна частина проекту
Лист 1. Генеральний план цеха з розміщенням електроспоживачів, ЦТП і розподільчими сітками.
Лист 2. Принципова однолінійна схема електропостачання цеха.
Керівник курсового проектування_____________________________________
Дата видачі завдання «___»______________2005_р.
Дата здачі курсового проекту «___»___________2005_р.
1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1 Розвиток енергетики України і її перспективи
Енергетика – це галузь господарства зв’язана з вивченням енергетичних ресурсів, виробленням, перетворенням і розподіленням енергії всіх видів.
Енергетика України забезпечує надійне ел.постачання народного господарства і потреби різноманітних споживачів теплової і ел.енергії. Ел.енергія широко використовується у всіх галузях народного господарства, особливо для ел.приводів різних механізмів.
Для забезпечення передачі ел.енергії в необхідній кількості і відповідної якості, служать системи ел.постачання промислових підприємств, що складається з сіток напругою 1000В і більше, а також трансформаторних, перетворювальних і розподільчих підстанцій. Передача, розпреділення і споживання виробленої ел.енергії на промислових підприємствах повинні проводитись з високою економічністю і надійністю. Будуть продовжуватись роботи по дальшому розвитку єдиної енергосистеми країни, підвищенню надійності і якості ел.постачання народного господарства, зниженню питомих втрат і собівартості ел.енергії.
Цей планомірний, пропорціональний, динамічний розвиток соц.економіки, забезпечується підвищенням ефективного суспільного виробництва за рахунок прискорення якості науково-технічного прогресу, покращення якості всієї роботи і продукції, росту продуктивності праці.
В якості головної задачі економіки на Україні висовується забезпечення дальшого розвитку, росту благоустрою людей на основі стійкого поступального розвитку народного господарства, прискорення науково-технічного прогресу і переводу економіки на інтенсивний шлях розвитку, більш раціональне використання виробничого потенціалу країни, економія всіх видів ресурсів і покращення якості всієї роботи.
В рішенні цих задач особливу роль належить дати ел.технічній промисловості, призваній забезпечити всі сфери народного господарства сучасним ел.обладнанням для прискорення темпів науково-технічного прогресу.
Необхідно підкреслити, що енергетика України розвивається на базі нових технічних досягнень в області проектування і будівництва ел.станцій і ліній ел.передач, а також прогресу вітчизняного машинобудування, ставшого надійною основою ел.енергетичного господарства країни.
1.2 Коротка характеристика цеху і електроспоживачів цеху
Ковале-штамповочний цех важкої промисловості являються одним з складових частин будь-якого підприємства. В проектуємому цеху проводять різноманітні роботи по виготовленню, ковальській обробці та штампування різних деталей і виробів.
Споживачі цеху відносяться до приймачів ел.енергії I категорії, тому в цеху встановлена двотрансформаторна підстанція, що живить два магістральні (ШМА) шинопроводи, від яких отримують живлення 3 розпридільчих (ШРА), а від них, в свою чергу, живляться споживачі цеху.
Живлення ЦТП проходить по високовольтній кабельній лінії.
Ел.двигуни виробничих верстатів являються однією з основних груп приймачів ел.енергії проектує мого цеху. Напруга сітки, живлячої двигуни 380/220 В, частота 50 Гц.
Для підтримання в цеху благоприємного для вдихання повітря, встановлено сантехнічні вентилятори, що відносяться до силових загально промислових установок.
Для полегшення праці людям в цеху, працюють 6 мостових кранів призначених для переміщення вантажів по території цеху.
Освітлення в цеху виконане по системі комбінованого освітлення, яке застосовується у приміщеннях з робітниками I-IV розрядів.
2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
2.1 Розрахунок електричних навантажень цеха
Розрахунок електричного навантаження цеха проводимо методом використання коефіцієнта максимума.
Розраховуємо навантаження
(2.1)
де, Рр- розрахункове навантаження, кВт;
Км- коефіцієнт максимума [1];
Рср- середньорозрахункова потужність, кВт
Знаходимо середньомаксимальні потужності
(2.2)
де, Кu- коефіцієнт використання [1];
Рн- потужність споживача, кВт
(2.3)
де, Qcp- середньорозрахункова потужність, кВар;
- коефіцієнт потужності
Для визначення Км необхідно попередньо провести розрахунок по визначенню ефективного числа споживачів Ne
(2.4)
де, Рн- потужність споживача, кВт;
ne- ефективне число споживачів, шт.
Реактивна розрахункова потужність залежить від ne
При ne 10 Qp=1.1Qcp (2.5)
При ne 10 Qp=Qcp (2.6)
де, Qcp- середньорозрахункова потужність,кВт
Всі розрахунки зводимо в таблицю 2.1
Назва і тип обладнання
Кількість, шт
Встановлена потужність
m
ne, шт
Ku
Kmax
Середня потужність
Розрахункова потужність
Одного Рн, кВт
Всіх Рн∑,
кВт
Pcp, кВт
Qcp, кВар
Pp, кВт
Qp, кВар
Токарно-гвинторізний 16З
10
15,125
151,25
0,14
21,2
36,6
Карусельний станок 1531М
8
33,28
266,2
0,16
42,5
49
Конвеєрна піч для нагріву виробів СКЗ-8.50.2,5/10-Х100
2
315
630
0,8
504
161,28
Ножиці Н474
4
7
28
0,14
3,9
6,7
Зварка труб ВЧІ-400/0,44
1
660
660
0,2
132
302,3
Прес правильний ПА415
4
14
56
0,17
9,5
11
Вентилятор
4
10
40
0,65
26
19,5
Кран мостовий електричний 5т ПВ=25%
6
24,2
145,2
0,05
3,6
6,2
Молот пневматичний МБ412
6
10
60
0,2
10
11,7
Електропіч опору шахтна ЩУ-31
6
24
144
0,8
115
55,2
Електропіч опору двохкамерна ОКБ-194АЩУ-12
3
19
57
0,85
48,45
23,26
Всього
62
2393,25
94,3
7,3
0,39
1,58
933,4
1241,37
1474,74
1365,51
Визначаємо площу цеху по формулі
Fц = (2.7)
де, Рmin- питома густина силового навантаження на 1м2 корисної площі приміщення. Рmin=270Вт/м2 [2]
Fц ==8862()
Знаходимо розміри цеху. Приймаємо двохпрольотний цех з шириною прольоту 18 м. Знаходимо довжину цеху
А = (2.8)
А = = 123,08 м
Для освітлення цеху приймаємо лампи розжарення для яких cos , Кu=0,95 Знаходимо сумарну потужність встановлених в цеху освітлювальних електроспоживачів
(2.9)
де, Рпит.осв- питома густина освітлення на 1м2 корисної площі
Приймаємо Рпит.осв=16Вт/м2 [2]
Pосв. = 8862 * 16 =141,792 кВт
За формулою (2.1) знаходимо розрахункові потужності освітлення
Pр.осв. = 141,792 * 0, 95 =134,7кВт
2.2 Визначення розрахункового навантаження із зовнішнього електропостачання цеху. Оцінка потужності компенсуючи пристроїв
Визначаємо розрахункове навантаження мережі зовнішнього електропостачання. Знаходимо сумарну розрахункову потужність цеху
(2.11)
P p.ц. = 1474 + 141,792 =1651, 792 кВт
(2.12)
Q р.ц. = 1365, 51 + 0 =1365, 51 кВА
(2.13)
Визначаємо втрати потужності в трансформаторах та високовольтній лінії
(2.14)
(2.15)
(2.16)
Знаходимо розрахункові потужності цеху з врахуванням втрат і коефіцієнта різночасності максимумів навантаження
(2.17)
(2.18)
де,Кр.м- коефіцієнт різночасності максимумів навантаження
Визначаємо повну розрахункову потужність
(2.19)
Визначаємо реактивну потужність, яку енергосистема може видати виробництва режимі максимуму навантаження
Qc. =0, 3 * Ррвн (2.20)
Qc. =0, 3 * 1670, 99=501, 29 кВар
Визначаємо сумарну потужність компенсуючих пристроїв
Qк.у=Qрвн – Qс
Q к.у .=1500,72 – 501,29=999,43кВар
2.3 Вибір раціональної напруги, січення і марки проводів живлячих ліній
Приймаємо за раціональну напругу 10кВ.
Визначаємо максимальний розрахунковий струм лінії
(2.21)
де, - розрахунковий струм, А;
- номінальна напруга, кВ;
- кількість ліній
Приймаємо січення жили кабелю S =25мм2 для якого Iдоп=80А
Перевіряємо вибране січення по економічній густині струму
(2.22)
де, jек – економічна густина струму
Отже, по економічній густині струму треба прийняти січення жили кабеля S=50мм2, Ідоп=210А. Перевіряємо вибране січення по допустимій втраті напруги
(2.23)
де, r0, x0 - активний і індуктивний опір кабеля, Ом/км;
tg - тангенс цеху;
l - віддаль від ГПП до цеху, км;
r0 = 0,65Ом/км;
х0 = 0,44Ом/км.
що менше допустимого . Вибране січення проходить по втраті напруги.
2.4 Вибір схеми внутрішнього електропостачання, січень і марки проводів розподільчих сіток цеху
Січення провода визначаємо по розрахунковому струму, що визначається за формулою
(2.28)
де, - потужність споживача, кВт;
- напруга споживача, В;
- коефіцієнт потужності;
- ККД споживача
Маючи значення розрахункового струму по [1] знаходимо допустиме струмове навантаження на провід, а також його січення, маючи ці значення для кожного електроспоживача по [4], приймаємо тип автомата. Обчислені і прийняті дані заносимо в таблицю 2.2
Таблиця 2.2 - Вибір січення і марки проводів розподільчих сіток цеху
Назва і тип споживача
Ір, А
Марка проводу
Ідоп, А
S, мм2
Тип автомат
Ін.р, А
Івідкл кА
Токарно-гвинторізний 163
57,5
АПВГ
60
16
А3710Б
63
36
Карусельний 1531М
97,3
АПВГ
130
50
А3710Б
100
75
Конвеєрна піч для нагріву виробів
СКЗ-8.50.2.5/10-Х100
41,7
АПВГ
47
10
А3710Б
50
36
Зварка труб ВЧІ – 400/0,44
100
АПВГ
130
50
А3740Б
100
75
Круглошліфувальний 3А164
61,6
АПВГ
80
25
А3710Б
63
36
Вентилятор
16
АПВГ
18
2
А3710Б
20
18
Ножниці Н474
26,6
АПВГ
28
4
А3710Б
32
20
Прес правильний ПА415
41
АПВГ
47
10
А3710Б
50
36
Кран мостовий електричний 5т ПВ=25%
88,7
АПВГ
95
35
А3710Б
100
75
Молот пневматичний МБ412
29
АПВГ
30
5
А3710Б
32
20
Електропіч опору шахтна ЩУ-31
59,6
АПВГ
80
25
А3710Б
63
36
Електропіч опору двохкамерна
ОКБ-194АЩУ-12
47
АПВГ
47
10
А3710Б
50
36
При виборі схеми внутрішнього електропостачання цеху враховуємо, що в цеху встановлена дві двохтрансформаторні підстанції приймаємо чотири маістральні шинопроводи (ШМА), від кожного з них живиться по 3 розподільчих шинопровода, а від них в свою чергу отримують живлення споживачі цеху.
Розміщуємо вибране електрообладнання по території цеху, звівши в таблицю 2.3 групи електроспоживачів, що живляться від одного шинопровода.
Таблиця 2.3 - Розподіл споживачів по шинопроводах
Назва і тип обладнання
Кількість,
шт.
Потужність
Кu
Одного, кВт
Сумарна, кВт
ШМА-1
Карусельний 1531М
Кран мостовий
Зварка труб ВЧІ-400/0,44 Конвеєрна піч для нагріву виробів СКЗ-8.50.2,5/10-Х100 Ел.піч опору двохкам. ОКБ-194АЩУ-12
3
3
1
2
1
33,28
24,2
660
315
19
99,84
72,6
660
630
19
0,16
0,05
0,2
0,8
0,85
0,65/1,17
0,5/1,73
0,4/2,29
0,95/0,32
0,9/0,48
Підсумок поділяються ШМА-1
10
—
1481,4
—
—
ШРА-1
Токарно-гвинторізний 163
Карусельний 1531М
Вентилятор
Кран мостовий
Молот пневматичний МБ412
Ел.піч опору шахтна ЩУ-31
Ножиці Н474
Круглошліфувальний 3А164
Прес правильний ПА415
3
2
2
1
2
2
1
4
2
15,125
33,28
10
24,2
10
24
7
19,45
14
45,375
66,56
20
24,2
20
48
7
77,8
28
0,14
0,16
0,65
0,05
0,2
0,8
0,14
0,13
0,17
0,5/1,73
0,65/1,17
0,8/0,75
0,5/1,73
0,65/1,17
0,9/0,48
0,5/1,73
0,6/1,33
0,65/1,17
ШРА-2 Токарно-гвинторізний 163
Круглошліфувальний 3А164
Кран мостовий
Ел.піч опору двохкам. ОКБ-194АЩУ-12
Карусельний 1531М
Вентилятор
Ел.піч опору шахтна ЩУ-31
Молот пневматичний МБ412
Ножиці Н474
Прес правильний ПА415
3
2
1
1
2
1
2
2
2
1
15,125
19,45
24,2
19
33,28
10
24
10
7
14
45,375
38,9
24,2
19
66,56
10
48
20
14
14
0,14
0,13
0,05
0,85
0,16
0,65
0,8
0,2
0,14
0,17
0,5/1,73
0,6/1,33
0,5/1,73
0,9/0,48
0,65/1,17
0,8/0,75
0,9/0,48
0,65/1,17
0,5/1,73
0,65/1,17
ШРА-3
Токарно-гвинторізний 163
Круглошліфувальний 3А164
Кран мостовий
Ел.піч.оп. двохкам. ОКБ-ЩУ-12
Карусельний 1531М
Вентилятор
Ел.піч опору шахтна ЩУ-31
Молот пневматичний МБ412
Ножиці Н474
Прес правильний ПА415
4
2
1
1
1
1
2
2
1
1
15,125
19,45
24,2
19
33,28
10
24
10
7
14
60,5
38,9
24,2
19
33,28
10
48
20
7
14
0,14
0,13
0,05
0,85
0,16
0,65
0,8
0,2
0,14
0,17
0,5/1,73
0,6/1,33
0,5/1,73
0,9/0,48
0,65/1,17
0,8/0,75
0,9/0,48
0,65/1,17
0,5/1,73
0,65/1,17
Підсумок по ШМА-2
52
—
912
—
—
Підсумок по цеху
62
—
2393,4
—
—
Користуючись формулами приведеними в пункті 2.1 знаходимо розрахункові потужності для кожного ШРА, а також ШМА. Обчислені та прийняті значення зводимо в таблицю 2.4.
Таблиця 2.4 - Розрахунок розрахункових навантажень
Тип шинопроводу
Кількість спожи- вачів
Встановлена потужність
Кu
m
Змінна потужність
ne
Kmax
Розрахункові
потужності
одного
Сумарна
Рср, кВт
Qср, кВар
Рр, кВт
Qp, кВар
Sp, кВА
Найб.
Найм.
ШМА-1
10
660
19
1481
0,45
0,68/1,07
35
666
712
4,5
1,57
1047
783
1307
ШРА-1
19
33,28
7
337
0,27
0,63/1,25
4,8
91
113
20
1,34
121
113
165
ШРА-2
17
33,28
7
300
0,31
0,66/1,18
4,8
93
109
18
1,34
124
109
166
ШРА-3
16
33,28
7
275
0,32
0,66/1,18
4,8
88
103
16
1,41
125
103
161
ШМА-2
52
33,28
7
912
0,32
0,66/1,18
4,8
291
343
54
1,16
337
343
480
Проводимо розрахунок і вибір розподільчих шинопроводів.
Знаходимо розрахункові струми
(2.29)
Для ШРА-1, ШРА-3і ШРА-3 приймаємо шинопровід типу ШРА-73 для якого:
а) номінальний струм Ін=250А;
б) опір фази: х0=0,1Ом/км; r0=0,2Ом/км;
в) динамічна стійкість Ідин=15кА.
Перевіряємо вибраний шинопровід по допустимій втраті напруги за формулою
(2.30)
де, Uн- номінальна напруга, В;
- довжина живлячої лінії.
Що менше допустимого
Проводимо розрахунок і вибір автоматів для ШРА.
Знаходимо розрахунковий струм
(2.31)
де, Рр – розрахункова потужність, кВт;
- коефіцієнт потужності.
Для ШРА-1, ШРА-3 і ШРА-3 вибираємо автомат типу А3720Б, для якого:
а) Ін=250А;
б) Ін.р=250А;
в) Івідкл.=75кА.
Проводимо розрахунок і вибір ШМА. Визначаємо розрахунковий струм по формулі [2.29]
Для ШМА-1 приймаємо магістральний шинопровід типу ШМА-68Н для якого:
а) Ін=2500А;
б) r0=0,027Ом/км, х0=0,023Ом/км;
в) Ідин=70кА.
Для ШМА-2 приймаємо магістральний шинопровід типу ШМА-68Н для якого:
а) Ін=1000А;
б) r0=0,031Ом/км, х0=0,017Ом/км;
в) Ідин=70кА.
Перевіряємо шинопроводи по допустимій втраті напруги за формулою [2.30]
Що менше допустимого =1,8%
Проводимо розрахунок і вибір автоматів для ШМА-1 і ШМА-2.
Знаходимо розрахунковий струм по формулі [2.31]
Для ШМА-1 вибираємо автомат типу АВМ20Н, для якого:
а) Ін=2000А;
б) Ін.р=2000А;
в) Івідкл.=150кА.
Для ШМА-2 вибираємо автомат типу АВМ10Н, для якого:
а) Ін=1000А;
б) Ін.р=800А;
в) Івідкл.=100кА.
2.5 Визначення потужності компенсуючих пристроїв і їх розміщення
Так, як Qку=999,43кВар, вигідніше встановити компенсуючі пристрої з низької сторони.
Встановлюємо чотири конденсаторні установки типу УК-6/10-900 ЛУЗ, ПУЗ потужністю 2х900кВАр [3]
2.6 Вибір кількості і потужності трансформаторів ЦТП
Так, як ковале-штамповочний цех відноситься до електроспоживачів 1-ої категорії, то розглянемо варіант встановлення в цеху одну двотрансформаторну підстанцію.
(2.24)
l де, a- довжина цеху,м
b b- ширина цеху,м
Визначаємо момент при передачі електроенергії
(2.25)
що менше критичного Мкр=15000кВАм, значить кількість підстанцій вибрана правильно.
Визначаємо максимальну потужність трансформатора виходячи із пропуску активної потужності
(2.26)
де, - потужність трансформатора, кВА;
- кількість підстанцій в цеху
Таким чином приймаємо потужність трансформатора Sнт=2х1600кВА
Розраховуємо, чи зможе вибраний трансформатор пропустити всю необхідну реактивну потужність на низьку сторону
(2.27)
Так, як вибраний трансформатор може пропустити всю необхідну реактивну потужність з ВН на НН (Qт>Qрвн, 1508>1500,8), то подальші розрахунки по вибору трансформатора проводити недоцільно.
Таким чином в кінцевому варіанті для встановлення в цеху приймаємо одну двотрасформаторну підстанцію з трансформаторами типу ТМ – 1600\10 2.7 Розрахунок струмів короткого замикання цеху
Розрахунок струмів к.з. до 1000В.
По вибраній схемі ел. постачання цеху складаємо розрахункову схему до точок к.з.
Розрахункова схема
QW1 QW2
FU1 FU2
TV1 TV2
TA1 TA2
QF1 QF10
K1 K6
QF2 QF4 QF6 QF8
QF3 QF5 QF7 QF9
K2 K3 K4 K5
Рис. 2.1
По розрахунковій схемі складаємо схему заміщення.
rtv1 rtv2
xtv1 xtv2
rta1 rta2
xta1 xta2
ra1 ra6
xa1 xa6
rшма1 rшма2
xшма1 к1 xшма2 к6
ra2 rшра1 rшра2 rшра3
xшра1 хшра2 хшра3
xa2
ra3 ra4 ra7 ra9
xa4 xa7 xa9
xa3
rk1 ra5 ra8 ra10
xa5 xa8 xa10
xk1
rk2 rk3 rk4
к2 xk2 xk3 xk4
к3 к4 к5
По довідниках знаходимо перехідні активні та індуктивні опори кожного елемента схеми заміщення:
rtv=4,2мОм; хtv=15мОм;
rta=0 мОм; хta=0 мОм;
rа1=0 мОм; ха1=0 мОм.
rшма1=; rшма2=
хшма1=; хшма2=
rшра1=rшра2=rшра3=;
хшра1=хшра2=хшра3=;
ra2=0,15мОм; ха2=0,10мОм;
ra3=1,3мОм; ха3=0,86мОм;
ra4=0,15мОм; ха4=0,10мОм;
ra5=1,3мОм; ха5=0,86мОм;
ra7=0,15мОм; ха7=0,10мОм;
ra8=1,3мОм; ха8=0,86мОм;
ra9=0,15мОм; ха9=0,10мОм;
ra10=1,3мОм. Ха10=0,86мОм.
rk1=rk2=rk3=rk4=;
xk1=xk2=xk3=xk4=.
Знаходимо сумарні активні опори до точок к.з.
r∑1= rtv+rta+ra1+rшма1 = 4,2 + 0 + 0 + 2,7 = 6,9 мОм;
r∑6= rtv+rta+ra1+rшма2 = 4,2 + 0 + 0 +0,62 = 4,82 мОм
r∑2=r∑1+rшра1+ra2+ra3+rk1 = 6,9 + 16 + 0,15 + 1,3 + 1,04 = 25,39 мОм;
r∑3=r∑1+rшра2+ra4+ra5+rk2= 4,82 + 16 + 0,15 + 1,3 + 1,04 = 23,31 мОм;
r∑4=r∑1+rшра3+ra7+ra8+rk3= 4,82 + 16 + 0,15 + 1,3 + 1,04 = 23,31 мОм;
r∑5=r∑1+ra9+ra10+rk4= 4,82 + 0,15 + 1,3 + 1,04 = 9,39 мОм.
Знаходимо сумарні індуктивні опори до точок к.з.
х∑1= хtv+хta+xa1+xшма1=15+0+0+2,3=17,3 мОм;
х∑6= хtv+хta+xa1+xшма2=15+0+0+0,34=15,34 мОм;
х∑2=х∑1+хшра1+ха2+хa3+xk1=15,34+8+0,10+0,86+0,07=24,37 мОм;
х∑3=х∑1+хшра2+ха4+ха5+хk2=17,3+8+0,10+0,86+0,07=26,33 мОм;
х∑4=х∑1+хшра3+ха7+ха8+хk3=17,3+8+0,10+0,86+0,07=26,33 мОм;
х∑5=х∑1+хшра4+ха9+ха10+хk4=17,3+0,10+0,86+0,07=18,33мОм
Знаходимо сумарні повні опори до точок к.з. по формулі
(2.32)
де, r∑- сумарний активний опір до відповідної точки к.з.
х∑- сумарний індуктивний опір до відповідної точки к.з.
Знаходимо значення 3-фазного струму к.з.
(2.33)
де, Uн- номінальна напруга, В;
Z∑- сумарний повний опір до точки к.з.
Знаходимо величину ударного струму к.з.
(2.34)
де, Ку- ударний коефіцієнт, що визначається по таблиці в залежності від
Знаходимо потужність к.з.
(2.35)
де, Uн- номінальна напруга, кВ;
трьохфазний струм к.з., кА.
Знаходимо значення 2-фазного струму к.з.
(2.36)
де, величина трьохфазного струму к.з.
Визначаємо струм 1-фазного к.з.
(2.37)
де, Uф- фазна напруга;
Zп- повний опір петлі фаза-нуль;
Zт- повний опір трансформатора при однофазному к.з.
Знаходимо повні опори петлі фаза-нуль до точок к.з.
(2.38)
де, Zф- опір фази.
Обчислені і прийняті дані заносимо в таблицю 2.5
Таблиця 2.5 - Розрахунок струмів к.з
Точка к.з
Z∑ , мОм
, кА
Kу
, кА
Sк.з. ,
мВА
, кА
Zп, мОм
, кА
К1
19
12
2,5
1,4
24
8
10
38
2,63
К2
25
8,8
1
0,9
11
6
8
50
2,38
К3
35
6,3
1,2
1
9
4
5
70
1,98
К4
35
6,3
1,2
1
9
4
5
70
1,98
К5
20
10
1,9
1,3
18
7
9
40
2,6
К6
16
13
3
1,5
31
9
11
32
2,81
Розрахунок струмів к.з. вище 1000В.
Складаємо розрахункову схему до точок к.з.
Розрахункова схема
ГПП
Т
лінія К
Рис. 2.3
По розрахунковій схемі складаємо схему заміщення до точок к.з.
Схема заміщення
хс rк хк
К
Рис. 2.4
Визначаємо потужність системи
(2.39)
де, Ік.з.- струм к.з. на шинах ГПП, кА;
Визначаємо опір системи
(2.40)
де, Sc- потужність системи, мВА;
Ік.з.- струм к.з. на шинах ГПП, кА.
Визначаємо повний опір до точок к.з.
(2.41)
(2.42)
де, r0- активний опір лінії;
х0- індуктивний опір лінії;
- довжина лінії.
(2.43)
Знаходимо трьохфазний струм к.з. по формулі (2.33)
(2.44)
Ударний струм к.з. при Ку=1,55 () по формулі (2.34)
Потужність к.з. по формулі (2.35)
Струм 2- фазного к.з. по формулі (2.36)
2.8 Вибір електрообладнання і струмовідних частин ЦТП і електрообладнання розподільчих сіток
Вибір вимикача навантаження.
Для вибору вимикача навантаження складаємо таблицю .
Таблиця 2.6 - Вибір вимикача навантаження
Вибрана і перевірена величина
Формули порівняння
Розрахункові дані
Паспортні дані
Напруга, кВ
10
10
Довгочасний струм, А
92,5
200
Струм відключення, кА
8,76
12
Потужність відключення, мВА
151,3
200
Ударний струм, кА
19
25
(2.45)
де, Sн.т.- номінальна потужність трансформатора;
Uн- номінальна напруга.
Вибираємо вимикач навантаження типу ВНП-16У3.
Вибір запобіжника.
Для вибору запобіжника складаємо таблицю.
Таблиця 2.7 - Вибір запобіжника
Вибрана і перевірена величина
Формули порівняння
Розрахункові дані
Паспортні дані
Напруга, кВ
10
10
Довгочасний струм, А
92,5
100
Потужність відключення, мВА
151,3
200
Струм відключення, кА
8,76
12
Струм плавкої вставки, А
37
50
(2.46)
де, Ін.у. - довгочасний струм.
Приймаємо плавку вставку Іпл.вст.=50А
Вибираємо запобіжник типу ПК10/100
Вибір трансформатора струму.
Для вибору трансформатора струму складаємо таблицю.
Таблиця 2.8 - Вибір трансформатора струму
Вибрана і перевірена величина
Формули порівняння
Розрахункові дані
Паспортні дані
Напруга, кВ
10
10
Номінальний струм, А
92,5
800
Навантаження вторинної обмотки, мВА
8,76
10
Кратність струму
1,58
65
Кратність струму термічної стійкості
0,61
160
(2.47)
де, - ударний струм;
- номінальний струм трансформатора.
(2.48)
де, Ік.з.- струм короткого замикання.
Вибираємо трансформатор струму типу ТПОЛА-10
2.9 Розрахунок заземляючих пристроїв ЦТП
Визначаємо струм однофазного к.з. на землю в мережі 10кВ.
(2.49)
де, - довжина кабельної лінії км;
- довжина повітряної лінії, км.
Опір заземлюючого пристрою для мережі 10кВ
(2.50)
де, Uз.- напруга заземлюючого пристрою;
Із.- струм заземлюючого пристрою.
Приймаємо найменший опір заземлюючого пристрою 4 Ом. Так, як величина опору природнього заземлювача Rе.=10 Ом більша допустимого по нормах Rз.=4 Ом, то необхідно використати додаткові штучні заземлювачі.
(2.51)
де, Re- опір природнього заземлювача;
Rз- опір заземлювача.
Приймаємо прутковий електрод діаметром d = 12мм, довжина l = 5м, опір якого , при
(2.52)
де, - опір електроду.
Приймаємо розміщення електродів в ряд з відстанню між ними l=10м
(2.53)
де, Rпр- опір прута;
Ru- опір додаткового штучного заземлювача.
(2.54)
де, Rпр- опір прута;
n- кількість прутів.
Так, як =6,8 Ом, що менше розрахункової величини =6,28 Ом, то число заземлювачів вибрано правильно.
2.10 Вибір схеми релейного захисту трансформаторів ЦТП і визначення струмів спрацювання реле
Для захисту трансформатора приймаємо максимально-струмовий захист на стороні НН і струмову відсічку на стороні ВН, а також газовий захист від внутрішніх пошкоджень.
Номінальний струм на стороні ВН іНН
(2.55)
де, Sтр- потужність трансформатора;
U1- номінальна напруга, 10кВ.
(2.56)
де, U2- номінальна напруга, 0,4кВ.
Намічаємо установку двох трансформаторів струму зі з’єднанням їх в неповну зірку (Ксх=1).
Вибираємо трансформатори струму:
на стороні ВН - типу ТПОЛА-10-100/5 (Кт.т=30)
на стороні НН - типу ТРНД-0,4М-2500/5 (Кт.т=450)
Для максимально-струмового захисту приймаємо реле типу РТ-40 і реле часу ЄВ-122 з уставкою 0,25-3,5с.
Визначаємо струм спрацювання максимально-струмового захисту
(2.57)
Для реле РТ-40 струм спрацювання приймаємо рівний 4-16 А при послідовному з’єднанні катушок.
Коефіцієнт чутливості при двохфазному к.з. на стороні НН трансформатора згідно формули
(2.58)
де, Іср.защ – струм спрацювання захисту.
що, вище допустимого Кч.доп.=1,5
Струм спрацювання відсічки, встановленої з сторони живлення трансформатора
(2.59)
Коефіцієнт чутливості відсічки при 2- фазному к.з.
(2.60)
де, Іср.р- середній розрахунковий струм.
При вказаних в розрахунках струмах спрацювання і чутливості струмова відсічка при к.з. буде відключати трансформатор на стороні НН. Для захисту від внутрішніх пошкоджень встановлюємо газове реле типу ПГ-22 з дією на відключення при внутрішніх пошкодженнях.
3.ЕКПЛУАТАЦІЙНА ЧАСТИНА
3.1 АПВ і АВР виробництва схемі електропостачання
Всяке к.з. супроводжується дією відповідного захисту і відключення лінії, що призводить до перерви електропостачання об’єктів. Та в ряді випадків кз носить короткочасний характер. Щоб швидше відновити електропостачання об’єктів застосовують АПВ. Розрізняють два види АПВ: механічне та електричне. До пристроїв АПВ висуваються слідуючі вимоги:
Не повинні спрацьовувати при відключенні вимикача вручну, дистанційно;
Повинні включати можливість багатократного включення вимикача на коротке замикання.
Однократність дії забезпечується тим, що:
При відключенні вимикача захисне реле не може спрацювати вторинно, так як конденсатор розряджається при його прямому спрацюванні;
При відключенні вимикача управління реле ЕП2 не вмикається, так як конденсатор С розряджений замкнутими контактами ключа КУ через опір;
При спрацюванні захисту після якого АПВ не повинно спрацювати замикаються контакти РЗ2 і розряджають конденсатор , який виводить з дії АПВ.
В схемі передбачено блокування АПВ при допомозі спеціальних звукообмоточних реле ЕП3, дія при невдалому АПВ і в випадку приварки контактів реле ЕП2, які приводили б до багатократного включення і відключення вимикача В.
АВР повинно передбачатись для всіх відповідальних споживачів, тому на підстанції, які живлять споживачів першої категорії, АВР обов’язкове. Пуск в дію АВР може здійснити реле напруги, контролюючи напругу на окремих секціях шин або відповідною дією цього реле і реле пониження частоти, що забезпечує дію АВР в межах 0,2 – 1 с після відключення живлення.
Схема АВР при напрузі вище 1000 В виконана на секційному вимикачі з пружинним приводом, приведена на малюнку. В схемі є двигун приводу Д, який відключає кінцевим вимикачем. Для живлення реле блокування РБ передбачений випрямляч В. Вимикачі В1 і В2 включені, В – відключений. Готовність пристрою АВР сигналізується лампою РГ. Вибирач управління ВУ встановлений в положенні АВР. Реле напруги РН1 – РН4 і реле блокування РБ виключені, контакт пружинного приводу Впр – замкнутий. При зменшенні напруги на першій секції спрацьовує реле напруги РН1 і РН2 і включається реле РВ1 від трансформатора напруги ТН1. реле РВ1 з витримкою часу через проміжне реле РП1 відключається вимикачем В1, його блок-контакт В1 включає секційний вимикач В і встановлюється живлення першої секції. При зменшенні напруги на другій секції схема працює аналогічно. Реле блокування РБ забезпечує однократність дії АВР так як при відключенні вимикачів виводів В1 і В2 реле РБ розмикається з витримкою часу коло включаю чого електромагнітного Ввкл . При порушенні живлення на другій секції схема працює аналогічно. При виключенні на кз секційний вимикач В включається своєю МТЗ. Приведена схема АВР широко застосовується в сітках промислових підприємств, так як вона проста і надійна в експлуатації і для її живлення не потрібно оперативний постійний струм. Аналогічна схема АВР секційного вимикача з електромагнітним приводом застосовується на підстанціях, де є оперативний постійний струм.
3.2 Техніка безпеки при експлуатації електричних установок.
Охорона праці, здоров’я працівників і ліквідація травматизму складає одне з головних завдань України. Питання охорони праці в кожній частині України регулюється кодексом закону про працю. Згідно з цим кодексом винайдення безпечних умов праці покладається на адміністрацію підприємств, яка планує і забезпечує здійснення заходів по техніці безпеки і виробничої санітарії. Запобігаючи ураженню людей струмом при доторканні до струмоведучих частин обладнання, приймається ряд заходів: захисне заземлення є основою захисту від ураження людей електричним струмом.
В якості захисту використовується також ізоляційний інструмент, підставки рукавиці та інші захисні засоби, кожні з яких мають свою особливість приміщення. Повністю безпечних і нешкідливих виробництв немає. Завданням охорони праці є звести до мінімуму вірогідності ураження. Існують два види заходів по техніці безпеки.
Технічні заходи виконуються при підготовці безпечності робочого місця для монтажних і ремонтних робіт з частковим або повним зняттям напруги. Їх виконують в слідуючому порядку: відключають необхідні струмоведучі частини і застосовують міри, щодо неподачі напруги до місця проведення робіт.
Протипожежний захист і заходи по охороні навколишнього середовища
Спорудження цеху повинні задовольняти потреби правил протипожежної охорони промислових підприємств і норми пожежного водопостачання. Будівельні норми і правила: причинами пожеж можуть бути: невиконання правил поведінки з відкритим вогнем, несправність і нагрівання приладів, відсутність захисту проводів від кз, невідповідність електричного обладнання, його несправність.
Для усунення пожеж і вибухів в цеху проводяться різні профілактичні заходи – технічні, експлуатаційні, організаційні, режимні.
До технічних відносяться: нагляд за пожежними нормами при проектуванні будівель, приладами опалення та вентиляції, вибір і монтаж електричного обладнання.
До організаційних відносяться: навчання виробничого персоналу, створення на виробництві добровільних пожежних дружин, видача необхідних інструкцій і плакатів по пр...
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора