Департамент образования
Актюбинской области
Актюбинский политехнический колледж
Курсовой проект
Тема: Электроснабжение ктп 17 жгпз
Выполнил:
Дубок Игорь Викторович
Руководитель:
Шкилёв Александр Петрович
АКТОБЕ2007Г.
Содержание
1. Введение
2. Основные исходные данные
3. Расчет нагрузок и выбор трансформатора для питания нагрузки без компенсации реактивной энергии
4. Выбор трансформатора для питания нагрузки послекомпенсации реактивной энергии
5. Расчёт сечения и выбор проводов для питания подстанции(КТП)
6. Расчёт и выбор автоматов на 0,4кВ
7. Расчёт токов короткого замыкания (т.к.з.) на шинах РП0,4кВ. и на шинах 6кВ. Выбор разъединителей
8. Проверка выбранных элементов
9. Организация эксплуатации и безопасность работ
Заключение
Графическая часть
Список используемой литературы
нагрузка трансформатор ток замыкание
1. Введение
Системой электроснабжения(СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи ираспределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятийсоздаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников, ккоторым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрическиепечи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки,осветительные установки и др.
Задача электроснабженияпромышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрениемэлектропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов истроительством электростанций. Передача электроэнергии на большие расстояния кцентрам потребления стала осуществляться линиями электропередачи высокогонапряжения.
Каждое производствосуществует постольку, поскольку его машины-орудия обеспечивают работутехнологических механизмов, производящих промышленную продукцию. Всемашины-орудия приводятся в настоящее время электродвигателями. Для их нормальнойработы применяют электроэнергию как самую гибкую и удобную форму энергии,обеспечивающей работу производственных механизмов.
При этом электроэнергиядолжна обладать соответствующим качеством. Основными показателями качестваэлектроэнергии являются стабильность частоты и напряжения, синусоидальностьнапряжения и тока и симметрия напряжения. От качества электроэнергии зависиткачество выпускаемой продукции и ее количество. Изменение технологическихпроцессов производства, связанное, как правило, с их усложнением, приводит кнеобходимости модернизации и реконструкции систем электроснабжения. В такихсистемах вместо дежурного или дежурных устанавливается ЭВМ, обеспечивающаяуправление системой электроснабжения. Эта ЭВМ получает информацию в виде сигналово состоянии системы электроснабжения, работе устройств защиты и автоматики и наоснове этой информации обеспечивает четкую работу технологического иэлектрического оборудования. При этих условиях дежурный, находящийся на пультеуправления, только наблюдает за течением технологического процесса ивмешивается в этот процесс только в случае его нарушения или отказов устройствзащиты, автоматики и телемеханики.
Из изложенного ясно, чтосовременное производство предъявляет высокие требования к подготовке инженеров— специалистов в области промышленного электроснабжения; одновременно требуетсязначительное количество инженеров, располагающих также знаниями и в областиавтоматики и вычислительной техники. Переход на автоматизированные системыуправления может быть успешным только при наличии средств автоматики иквалифицированных инженеров в области автоматизированного электроснабжения. Следуетотметить, что на многих заводах и фабриках нашей страны имеют место еще старыесистемы ручного обслуживания, и эти предприятия должны реконструироваться вусловиях эксплуатации. Необходимость научного подхода к управлению системамиэлектроснабжения крупных предприятий, применения автоматизированных системуправления с использованием управляющей вычислительной техники диктуется, содной стороны, сложностью современных систем электроснабжения, наличиемразнообразных внутренних взаимодействующих связей, а также недостаточновысокими характеристиками надежности эксплуатируемых устройств автоматики; сдругой стороны, возможностью отрицательного влияния крупных потребителейэлектроэнергии на работу энергосистемы.
Реальными предпосылкамиприменения управляющей вычислительной техники в системах электроснабжения можносчитать следующие:
1) характер производства,передачи, приема и распределения электроэнергии между потребителями являетсянепрерывным, безынерционным, быстротекущим; объект управления — развитаясложная техническая система;
2) управляющую вычислительную технику целесообразноприменять в системах с высоким уровнем автоматизации технологического процесса,со значительными информационными потоками в системах контроля и управления;системы электроснабжения крупных промышленных предприятий относятся именно ктаким системам;
3) современный уровень автоматизации систем электроснабженияна предприятиях позволяет использовать имеющиеся средства локальной автоматизациив АСУ электроснабжением;
4) высокие темпы развития производства вычислительныхмашин, совершенствование их элементной базы приводят к снижению стоимостивычислительной техники, что позволяет расширить сферу их применения.
Важной особенностьюсистем электроснабжения является невозможность создания запасов основногоиспользуемого продукта — электроэнергии. Вся получаемая электроэнергиянемедленно потребляется. При непредвиденных колебаниях нагрузки необходиматочная и немедленная реакция системы управления, компенсирующая возникший дефицит.
Общая задача оптимизациисистем промышленного электроснабжения кроме указанных выше положений включаеттакже рациональные решения по выбору сечений проводов и жил кабелей, способовкомпенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации и др.
Системный подход прирешении оптимизационных задач предполагает управление качеством электроэнергии,направленное на уменьшение ее потерь в системах промышленного электроснабжения,а также на повышение производительности механизмов и качества выпускаемойпродукции. Комплексное решение этой проблемы обеспечивает всемерное повышениеэффективности народного хозяйства.
2. Данные основные и исходные
КТП 17 ЖГПЗ питается отсистемы энергоснабжения мощностью 160 МВА, линия передачи ВН 320 м.
Резервуарный парк 2 х50000 м3Название механизма Количество Р кВт об/мин Кс tg φp Тип электродвигателя насос пожаротушения 2 200 1475 0,7 0,62 А-103-4М насос пожаротушения 1 160 2955 0,7 0,62 А-101-2М насос подъёма нефти 3 55 1480 0,7 0,62 АИР225М4 осевые вентиляторы 8 0,18 1500 0,6 0,75 АИР56В4 электрозадвижки 22 1,1 1400 0,2 1,17 АИР80А4
Требуется рассчитатьнагрузки и выбрать трансформатор питания, рассчитать компенсирующее устройство( КУ ) реактивной мощности, сечения проводов и кабельных линий, выбратьавтоматы на 0,4 кВ и выключатели на 6 кВ. Произвести расчет токов короткогозамыкания на шинах РП 0,4 кВ и на шинах 6 кВ. Произвести проверку выбранныхаппаратов на термическую и динамическую стойкость к токам короткого замыкания.Составить электрическую схему КТП.
3. Расчет нагрузок ивыбор трансформатора для питания нагрузи без компенсации реактивной энергии
Методика расчёта
/>/>; />; />,
где: /> - номинальная активная нагрузка,кВт;
/> - расчётная активная нагрузка, кВт;
/> - расчётная реактивнаянагрузка, квар;
/> - расчётная полная нагрузка, кВА;
/> - коэффициент реактивной мощности;
/> - коэффициент спроса,
/>;
/>;
/>;
определяются потери втрансформаторе,
/>;
/>;
/>;
Определяется расчётнаямощность трансформатора с учётом потерь, но без компенсации реактивноймощности.
/>.
/>
Выбираем трансформатор ТМ630/10/0,4;
/>.
Таблица 1. Сводная ведомостьнагрузокНазвание Механизма n
U/>
кВ
P/>
кВт cosφ tgφ
P/>
кВт
Q/>
квар
S/>
кВА
I/>
А
I/>
А
K/> Насос Пожаротушения 2 0,38 200 0,85 0,62 140 86,8 164,7 397,7 1988,5 0,7 Насос Пожаротушения 1 0,38 160 0,85 0,62 112 69,44 131,8 318,1 1590,5 0,7 Насос подъёма нефти 3 0,38 55 0,85 0,62 38,5 23,87 45,3 109,4 656,4 0,7 Осевые вентиляторы 8 0,38 0,18 0,8 0,75 0,108 0,081 0,135 0,38 2,66 0,6 Электро-задвижки 22 0,38 1,1 0,65 1,17 0,22 0,338 0,338 2,86 20 0,2
Ответ: Выбрано трансформаторыТМ 630/10/0,4; Кз = 0,96.
4. Выбор трансформаторадля питания нагрузки после компенсации реактивной энергии
Методика расчёта
Расчетную реактивнуюмощность КУ можно определить из соотношения
/>
где: Q/>— расчетная мощность КУ, квар;
/> — коэффициент, учитывающий повышениеcos/> естественным способом, принимается />= 0,9;
tg/>, tg/>— коэффициенты реактивной мощности дои после компенсации.
Компенсацию реактивноймощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cos />= 0,92.;.0,95.
Задавшись cos/>из этого промежутка, определяют tg/>.
Значения />, tg/> выбираются по результату расчета нагрузок из «Своднойведомости нагрузок».
Задавшись типом КУ, зная Qкр и напряжение, выбирают стандартную компенсирующуюустановку, близкую по мощности.
Применяются комплектныеконденсаторные установки (ККУ) или конденсаторы, предназначенные для этой цели.
После выбора стандартногоКУ определяется фактическое значение cos/>
/>
где Q/> — стандартное значение мощностивыбранного КУ, квар. По tg/> определяют cos/>:
/>
/> ; />Параметр cosφ tgφ
/>, кВт
/>, квар
/>, кВА Всего на НН без КУ 0,8 0,742 513,2 321 605,3
Определяется расчётнаямощность КУ
/>
Принимается cosφ/>= 0,95, тогда tgφ/>= 0,329.
По таблице выбирается УК2-0,38-50 со ступенчатым регулированием по 25 квар.
Определяется фактическиезначения tgφ и cosφ после компенсации реактивноймощности:
/> ; />,
Определяются расчётнаямощность трансформатора с учётом потерь:
/>;
/>;
/>.
По таблице выбираемтрансформатор ТМ 630/10/0,4;
/>; />; />
/>; />;
/>; />;
/>; />;
Определяется
/>.
Таблица 2. Своднаяведомость нагрузок Параметр cosφ tgφ
/>, кВт
/>, квар
/>, кВА Всего на НН без КУ 0,841 0,643 513,2 321 605,3 КУ 4*50 Всего на НН с КУ 0,955 0,309 513,2 121 527,3 Потери 10,5 52,73 53,8 Всего ВН с КУ 523,7 173,73 551,8
Ответ: Выбрано 4*УКБ-0,38-50УЗ,трансформатор ТМ 630/10/0,4; Кз = 0,84.
5. Расчёт сечения и выборпроводов для питания подстанции (КТП)
Проверка выбранногосечения по допускаемой величине потери напряжения.
Высшее напряжениеподстанции 6кВ низшее 0,4кВ.
Методика расчёта
Рассчитать линиюэлектропередачи (ЛЭП)- это значит определить:
- сечение провода исформировать марку;
- потери мощности;
- потеринапряжения.
/>,
Потери мощности в ЛЕПопределяются по формулам
/>; />,
где Iм.р – максимальный расчётный ток в линиипри нормальном режиме работы, А. Для трёх фазной сети.
∆Pлэп – потери активной мощности в ЛЭП,МВт;
∆Qлэп – потери реактивной мощности в ЛЭП,Мвар;
Sпер – полная передаваемая мощность, МВА;
Uпер – напряжение передачи, кВ;
Rлэп, Xлэп – полное активное и индуктивное сопротивление, Ом;
nлэп – число параллельных линий.
/>.
Сопротивление в ЛЭПопределяются из соотношений
/>; />,
где r0, x0– удельные сопротивления, Ом/км.
Значение активногосопротивления на единицу длины определяется для воздушных, кабельных и другихлиний при рабочей температуре
/>,/>
где γ – удельнаяпроводимость, />.
Так как чаще всегодлительно допустимая температура проводников 65 или 70 ˚С, тобез существенной ошибки принимают
γ = 50/> для медных проводов,
γ = 32/> для алюминиевых проводов;
F – сечение проводника (одной жилыкабеля), мм2.
Значение индуктивногосопротивления на единицу длины с достаточной точностью принимается равным
Х0 = 0,4 Ом/кмдля воздушных ЛЭП ВН;
Х0 = 0,08 Ом/кмдля кабельных ЛЭП ВН.
Потери напряжения в ЛЭПопределяются из соотношения
/>,
где ∆Uлэп – потеря напряжения в одной ЛЭП, %;
Pлэп – передаваемая по линии активнаямощность, МВт;
Lлэп – протяженность ЛЭП, км;
r0, x0– активное и индуктивное сопротивленияна единицу длины ЛЭП;
Uлэп – напряжение передачи, кВ.
Для перевода % в кВприменяется соотношение
/>.
Определяем максимальныйрасчетный ток (2 – 130);
/>;
Определяется минимальноесечение проводов по формуле (2 – 131);
/>
где F – сечение проводов, мм2.
Выбираем алюминиевыйкабель проложенный в земле с сечением жил 25мм2.
Определяетсясопротивление ЛЭП
/>;
/>;
/>.
Определяются потеримощности в ЛЭП
/>;
/>;
/>;
/>;
Определяются потеринапряжения в ЛЭП
/>;
/>.
Ответ: кабель 3×25мм2,Iдоп = 60А, Lлэп = 320м, ΔSлэп = 4кВА, ΔUлэп = 0,55%.
6. Расчёт и выборавтоматов на 0,4кВ
Определяем силу токапосле трансформатора на низкой стороне
/>;
Выбираем шины алюминиевыепрямоугольного сечения 60×8мм, Iдоп = 1025А
Выбираем автомат серии Э10(Электрон) Iном = 1000 А, коммутационная способность iвкл = 84 кА, Iоткл = 40 кА, односекундная термическая устойчивость iy = 1100 кА2*с.
Распределяется нагрузкапо РУ
ШМА
Рн n
Рм
Qм
Sм
Iм Насос пожаротушения 200 2 Насос пожаротушения 160 1 Всего на ШМА 392 243,04 461,23 701,6
Для ШМА выбираемалюминиевые шины сечением 60×6мм2, Iдоп = 870А.
Определяем сечениекабелей и автоматы ШНН – ШМА
Выбираем трёхжильныйкабель АВВГ 3×3×150мм2 на Iдоп = 3×255А, L = 10м, проложенный в воздухе иавтомат АВМ — 10Н, Iном = 1000А, Iрас = 1000А, iвкл = 42кА, Iоткл = 20кА, уставка тока мгновенного срабатывания 2000А.
Выбранное сечениепроверяем по потере напряжения.
/>.ШРА
Рн n
Рм
Qм
Sм
Iм Насос подъёма нефти 55 3 Осевые вентиляторы 0,18 8 Электрозадвижки 1,1 22 Всего на ШРА 121,2 77,9 144,1 219,2
Для ШРА выбираемалюминиевые шины сечением 25×3мм2, Iдоп = 265А.
Определяем сечениекабелей и автоматы ШНН – ШРА
Выбираем четырёхжильныйкабель АВВГ 150мм2 на Iдоп= 255А, L=10м,проложенный в воздухе и автомат АВМ-4Н, Iном = 400А, Iрас =400А, iвкл = 42кА, Iоткл = 20кА, уставка тока мгновенногосрабатывания 700А.
Выбранное сечениепроверяем по потере напряжения.
/>.
Определяем сечениекабелей и автоматы для РУ (22 электрозадвижки и 8 осевых вентиляторов) с учётомкоэффициента спроса;
/>;
выбираем четырёхжильныйкабель АПВ с сечением жил 2,5мм2, Iдоп = 19А,
L = 10м, автомат АЕ2020 Iн = 16А, Iрас = 16 А
Выбранное сечениепроверяем по потере напряжения.
/>.
Определяем номинальныетоки двигателей по формуле;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>.
По номинальным токамэлектродвигателей выбираем сечения проводов марки АПРТО (одного четырёх жильного),данные заносим в таблицу.кол-во
Рном, кВт
Iном, А
Iпуск, А
сosφном
ηном
S, мм2 3 55 109,4 656,4 0,85 0,9 70 8 0,18 0,38 2,66 0,8 0,9 2,5 22 1,1 2,86 20 0,65 0,9 2,5 1 160 318 1590 0,85 0,9 240 2 200 397,7 1988,5 0,85 0,9 240
Выбираем диаметры трубдля прокладки кабеля. Для четырёх жильного провода АПРТО при сечениях 2,5мм2выбираем сечение 20мм, для 70мм2 – 70мм. Выбираем автоматы серииАЕ2000 с комбинированным расцепителем. Для двигателя с Рном = 1,1кВтвыбираем автомат АЕ2020 с номинальным током теплового расцепителя Iт.р = 3,15А, что больше 2,86А. Проверимего на несрабатывание при пуске двигателя. Пусковой ток Iпуск = 20А был определён ранее. Токсрабатывания электромагнитного расцепителя равен />. Так как />, тоавтомат не сработает при пуске. Здесь коэффициент запаса для автоматов серииА3700 и АЕ2000 равен 1,25. Аналогично выбираем для остальных двигателей.
Рном =0,18кВт, автомат АЕ2020 Iт.р = 0,4А, />;
Рном = 55кВт,автомат А3715Б Iт.р = 125А, />;
Рном = 200кВт,автомат А-3730Б Iт.р = 400А, />;
Рном = 160кВт,автомат А-3730Б Iт.р = 400А, />;
По номинальным мощностямэлектродвигателей выбираем магнитные пускатели с тепловыми реле. Для двигателяс Рном = 55кВт и током Iном = 109,4Авыбираем пускатель защищённого исполнения типа ПАЕ-522 с тепловым реле ТРП-150.Предельная мощность включаемого двигателя 55кВт. Анологично выбираем пускателии для остальных двигателей.
Рном = 1,1кВт,пускатель ПМЕ-122 с тепловым реле ТРН-8 на 4кВт;
Рном =0,18кВт, пускатель ПМЕ-122 с тепловым реле ТРН-8 на 4кВт;
Рном = 200кВт,контакторы трёхполюсные КТВ-35 Iном = 600А.
Рном = 160кВт,контакторы трёхполюсные КТВ-35 Iном = 600А.
Определяем длинукабельных линий по допустимой потере напряжения с учётом потерь в магистральныхкабелях, для 0,38кВ составляет 19В.
Длина кабеля проложенногов трубе составит для двигателя мощностью:
Рном =55кВт, />; берём 200м
Рном = 1,1кВт,/>; берём 400м
Рном =0,18кВт, />; берём 2000м
Рном = 160кВт,/>; берём 250м
Длина кабеля проложенногов земле составит для двигателя мощностью:
Рном = 200кВт,/>.берём 200м
Где ΔUд – допустимая потеря напряжения в кабеле, В;
γ – удельнаяпроводимость, />;
Fк – сечение кабеля мм2;
Uном – номинальное напряжение, В;
Рном –номинальная мощность двигателя, кВт.
7. Расчёт токов короткогозамыкания (т.к.з.) на шинах РП 0,4кВ. и на шинах 6кВ. Выбор разъединителей
Методика расчёта
— по расчётной схемесоставить схему замещения, выбрать точки КЗ;
— рассчитатьсопротивления;
— определить в каждойвыбранной точке 3-фазные, 2-фазные и 1-фазные токи КЗ, заполнить «Своднуюведомость токов КЗ».
Схема замещения представляетсобой вариант расчётной схемы, в которой все элементы заменены сопротивлениями,а магнитные связи — электрическими. Точки КЗ выбираются на ступеняхраспределения и на конечном электроприёмнике.
Точки КЗ нумеруютсясверху вниз, начиная от источника.
Для определения токов КЗиспользуются следующие соотношения:
а) 3-фазного.кА:
/>,
где Uк – линейное напряжение в точке КЗ, кВ;
Zк – полное сопротивление до точки КЗ, Ом;
б) 2-фазного, кА:
/>;
в) 1-фазного, кА:
/>,
где Uкф – фазное напряжение в точке КЗ, кВ;
Zп – полное сопротивление петли «фаза — нуль»до точки КЗ, Ом;
Zт(1) – полное сопротивлениетрансформатора однофазному КЗ, Ом;
г) ударного, кА:
/>,
где Ку –ударный коэффициент, определяется по графику
/>.
д) действующего значенияударного тока, кА:
/>,
где q – коэффициент действующего значенияударного тока,
/>
Сопротивления схемзамещения определяются следующим образом.
1. Для силовыхтрансформаторов по таблице 1.9.1 или расчётным путём из соотношений:
/> ; />; />,
где ∆Рк– потери мощности КЗ, кВт;
uк – напряжение КЗ, %;
Uнн – линейное напряжение обмотки НН,кВ;
Sт – полная мощность трансформатора, кВА;
2. Для токовых трансформаторовпо таблице 1.9.2.
3. Для коммутационных изащитных аппаратов по таблице 1.9.3.
4. Для ступенейраспределения по таблице 1.9.4.
5. Для линий ЭСНкабельных, воздушных и шинопроводов из соотношений
/>; />,
где r0, х0– удельное активное и индуктивноесопротивления, мОм/м;
Lл – протяжённость линии, м.
Сопротивления элементовна ВН приводятся к НН по формулам
/>; />,
где Rнн, Xнн – сопротивления, приведённые к НН, мОм;
Rвн, Xвн – сопротивления на ВН, мОм;
Uнн, Uвн – напряжения низкое и высокое, кВ.
Алюминиевый кабель ВНдлиной 320м и сечением жил 25мм2;
/>; />;
/>; />.
Сопротивления приводятсяк НН
/>;
/>.
Для трансформатора
Rт = 3,1мОм, Хт = 13,6мОм; />.
Для автоматов
SF – RSF = 0,1 мОм; xSF = 0,1 мОм; RuSF = 0,15 мОм;
SF1 – RSF1 = 0,1 мОм; xSF1= 0,1 мОм; RuSF1 = 0,15 мОм;
SF2 – RSF2 = 0,15 мОм; xSF2= 0,17 мОм; RuSF2 = 0,4 мОм;
Для кабельных линий (КЛ) КЛ1:
/>; />.
Так как в схеме 3паралельных кабеля, то
/>;
/>; />.
КЛ2: />; />.
/>; />.
Для ступенейраспределения Rc1 = 15мОм, Rc2= 20мОм
Для шинопровода ШМА 1250
r0= 0,034мОм/м; х0= 0,016 мОм/м; r0п = 0,068мОм/м; х0п = 0,053мОм/м;
/>; />
Упрощается схемазамещения, вычисляются эквивалентные сопротивления на участках между точками КЗи наносятся на схему
/>;
/>;
/>;
/>.
/>;
/>
Вычисляются сопротивлениядо каждой точки КЗ и заносятся в «Сводную ведомость»
/>; />;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>; />; />;
Определяются коэффициентыКу и q
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>.
Определяются 3-фазные и2-фазные токи КЗ и заносятся в «Ведомость»:
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
Определяем силу ударноготока с учётом электродвигателей
Сила номинального токадвигателей
/>;
Сила ударного тока отдвигателей
/>
/>;
/>;
Сила ударного тока сучётом электродвигателей составит
/>;
/>;
Сила ударного тока сучётом электродвигателей составит
/>
/>;
/>;
/>.
Сводная ведомость токовКЗТочка КЗ
Rк,
мОм
Xк,
мОм
Zк,
мОм
/>
Kу q
/>
iу.
кА
/>
/>
Zп,
мОм
/> К1 19,95 13,8 24,26 1,46 1 1 9,53 13,44 9,53 8,25 15 3,966 К2 40,96 14,72 43,53 2,78 1 1 5,05 8,69 5,05 4,37 36,75 2,759 К3 67,51 30,29 74 2,23 1 1 2,97 4,71 2,97 2,57 122,1 1,333
Составляется схемазамещения для расчёта 1-фазных токов КЗ и определяются сопротивления. Длякабельных линий
/>; />;
/>; />;
/>; />;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>.
Выбираем силовойвыключатель ВН ВВЭ – 10 – 630 – 10:
Uн.в = 10кВ;
Iн.в = 630А;
Iн.откл = 20кА;
Iтс = 20кА;
iск = 52кА;
tтс = 3с;
tов = 0,055с.
Определяем ток КЗ
/>;
/>;
/>;
/>.
Отключающая способность
/>;
/>;
/>.
Ток термической стойкости
/>.
Ведомость выключателя ВНПараметры
Условные
обозначения
Единицы
измерений
Условия
выбора
Данные
выключателя дополнительные сведения расчёт. катал.
Номинальное
напряжение
Uн кВ
/> 6,3 10 ВВТЭ-10-400-10 номинальный ток
Iн А
/> 57,8 400 Ток отключения
Iн.откл кА
/> 9,104 20 отключающая способность Мощность отключения
Sн.откл мВА
/> 99.224 346 Амплитуда предельного ударного сквозного тока
iск кА
/> 12,84 52 динамическая стойкость
Предельный ток
термической стойкости
Iтс кА
/> 5.256 20
термическая
стойкость
8. Проверка выбранныхэлементов
Автоматы защиты, нанадёжность срабатывания:
/>
/>;
/>.
Надёжность срабатыванияавтоматов обеспечена;
На отключающуюспособность:
/>;
/>;
/>.
автомат при КЗотключается не разрушаясь. Проводники проверяются на термическую и динамическуюстойкость ШНН: на динамическую стойкость />.Определяем максимальное усиление на шину, так как Lш = 2м, то достаточно иметь один пролёт l = 1,5м.
/>
где /> - максимальное усиление,Н;
l – длина пролёта между соседнимиопорами, см;
а – расстояние междуосями шин, см, величина а принимается равной 100, 150, 200мм.
iу – ударный ток КЗ, трёхфазный, кА;
Принимается установка шин«плашмя» с а = 100мм
/>; />,
/>; />.
Где W – момент сопротивления сечения, см2;
Ммакс –наибольший изгибающий момент, /> ,
/> - допустимое механическое напряжениев шинопроводе, Н/см2;
/> - фактическое механическоенапряжение в шинопроводе, Н/см2;
На термическую стойкость />;
/>; />;
/>.
Где Fш – фактическое сечение шинопровода, мм2;
Fш.тс – термически стойкое сечениешинопровода, мм2;
tпр – приведённое время действия токаКЗ;
α – термическийкоэффициент.
ШМА: на динамическуюстойкость />
Определяем максимальноеусиление на шину, так как Lш = 2м, то достаточно иметь одинпролёт l = 1,5м.
/>
Принимается установка шин«плашмя» с а = 100мм
/>; />,
/>; />.
На термическую стойкость
/>;
/>; />;
/>.
КЛ1: />
/>
КЛ2: />
/>
по потере напряжения
/>
/>
/>
/>
/> />
что удовлетворяет силовыенагрузки.
Выбор предохранителей
/>; Iпл = 100А.
где Iпл.р – расчётный ток плавких вставок
Iр.вн – расчётный ток высокой стороны
Кн –коэффициент надёжности
Кз –коэффициент запаса
Выбираем предохранительтипа ПК-6/150.
9. Организация эксплуатациии безопасность работ
1.2. Требования кперсоналу
1.2.1. Работники,принимаемые для выполнения работ в электроустановках, должны иметьпрофессиональную подготовку, соответствующую характеру работы. При отсутствиипрофессиональной подготовки такие работники должны быть обучены (до допуска ксамостоятельной работе) в специализированных центрах подготовки персонала(учебных комбинатах, учебно-тренировочных центрах и т.п.).
1.2.2. Профессиональнаяподготовка персонала, повышение его квалификации, проверка знаний и инструктажипроводятся в соответствии с требованиями государственных и отраслевыхнормативных правовых актов по организации охраны труда и безопасной работеперсонала.
1.2.3. Проверка состоянияздоровья работника проводится до приема его на работу, а также периодически, впорядке, предусмотренном Минздравом России. Совмещаемые профессии должныуказываться администрацией организации в направлении на медицинский осмотр.*
1.2.4. Электротехническийперсонал до допуска к самостоятельной работе должен быть обучен приемамосвобождения пострадавшего от действия электрического тока, оказания первойпомощи при несчастных случаях.
1.2.5. Электротехнический(электротехнологический)* персонал, должен пройти проверку знаний настоящихПравил и других нормативно-технических документов (правил и инструкций потехнической эксплуатации, пожарной безопасности, пользованию защитнымисредствами, устройства электроустановок) в пределах требований, предъявляемых ксоответствующей должности или профессии, и иметь соответствующую группу поэлектробезопасности в соответствии с приложением № 1 к настоящим Правилам.
Персонал обязан соблюдатьтребования настоящих Правил, инструкций по охране труда, указания, полученныепри инструктаже.
Работнику, прошедшемупроверку знаний по охране труда при эксплуатации электроустановок, выдаетсяудостоверение установленной формы (приложения № 2, 3 к настоящим Правилам), вкоторое вносятся результаты проверки знаний.
1.2.6. Работники,обладающие правом проведения специальных работ, должны иметь об этом запись вудостоверении (приложение № 2 к настоящим Правилам).
Под специальнымиработами, право на проведение которых отражается в удостоверении после проверкизнаний работника, следует понимать:
верхолазные работы;
работы под напряжением натоковедущих частях: чистка, обмыв и замена изоляторов, ремонт проводов,контроль измерительной штангой изоляторов и соединительных зажимов, смазкатросов;
испытания оборудованияповышенным напряжением (за исключением работ с мегаомметром).
Перечень специальныхработ может быть дополнен указанием работодателя с учетом местных условий.
1.2.7. Работник,проходящий стажировку, дублирование, должен быть закреплен распоряжением заопытным работником. Допуск к самостоятельной работе должен быть также оформленсоответствующим распоряжением руководителя организации.
1.2.8. Каждый работник,если он не может принять меры к устранению нарушений настоящих Правил, долженнемедленно сообщить вышестоящему руководителю о всех замеченных им нарушениях ипредставляющих опасность для людей неисправностях электроустановок, машин,механизмов, приспособлений, инструмента, средств защиты и т.д.
2.1. Общие требования.
Ответственные забезопасность проведения работ, их права и обязанности
2.1.1. Организационнымимероприятиями, обеспечивающими безопасность работ в электроустановках,являются:
оформление работ нарядом,распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;
допуск к работе;
надзор во время работы;
оформление перерыва вработе, перевода на другое место, окончания работы.
2.1.2. Ответственными забезопасное ведение работ являются:
выдающий наряд, отдающийраспоряжение, утверждающий перечень работ, выполняемых в порядке текущейэксплуатации;
ответственныйруководитель работ;
допускающий;
производитель работ;
наблюдающий;
члены бригады.
(Измененная редакция,Изм. № 1)
2.1.3. Выдающий наряд,отдающий распоряжение определяет необходимость и возможность безопасноговыполнения работы. Он отвечает за достаточность и правильность указанных внаряде (распоряжении) мер безопасности, за качественный и количественный составбригады и назначение ответственных за безопасность, а также за соответствиевыполняемой работе групп перечисленных в наряде работников, проведение целевогоинструктажа ответственного руководителя работ (производителя работ, наблюдающего).
4.7.1. При работах наоборудовании мачтовых и столбовых ТП и КТП без отключения питающей линиинапряжением выше 1000 В разрешаются лишь те осмотры и ремонты, которые возможновыполнять, стоя на площадке и при условии соблюдения расстояний до токоведущихчастей, находящихся под напряжением, указанных в табл. 1.1. Если эти расстоянияменьше допустимых, то работа должна выполняться при отключении и заземлениитоковедущих частей напряжением выше 1000 В.
4.7.2. Допуск к работамна мачтовых ТП и КТП киоскового типа независимо от наличия или отсутствиянапряжения на линии должен быть произведен только после отключения сначалакоммутационных аппаратов напряжением до 1000 В, затем линейного разъединителянапряжением выше 1000 В и наложения заземления на токоведущие части подстанции.Если возможна подача напряжения со стороны 380/220 В, то линии этого напряжениядолжны быть отключены с противоположной питающей стороны, приняты меры противих ошибочного или самопроизвольного включения, а на подстанции на эти линии докоммутационных аппаратов наложены заземления.
4.7.3. На мачтовыхтрансформаторных подстанциях, переключательных пунктах и других устройствах, неимеющих ограждений, приводы разъединителей, выключателей нагрузки, шкафынапряжением выше 1000 В и щиты напряжением до 1000 В должны быть заперты назамок.
Стационарные лестницы уплощадки обслуживания должны быть сблокированы с разъединителями и заперты назамок.
4.4. Электродвигатели
4.4.1. Если работа наэлектродвигателе или приводимом им в движение механизме связана сприкосновением к токоведущим и вращающимся частям, электродвигатель должен бытьотключен с выполнением предусмотренных настоящими Правилами техническихмероприятий, предотвращающих его ошибочное включение. При этом удвухскоростного электродвигателя должны быть отключены и разобраны обе цепипитания обмоток статора.
Работа, не связанная сприкосновением к токоведущим или вращающимся частям электродвигателя иприводимого им в движение механизма, может производиться на работающемэлектродвигателе.
Не допускается сниматьограждения вращающихся частей работающих электродвигателя и механизма.
4.4.2. При работе наэлектродвигателе допускается установка заземления на любом участке кабельнойлинии, соединяющей электродвигатель с секцией РУ, щитом, сборкой.
Если работы наэлектродвигателе рассчитаны на длительный срок, не выполняются или прерваны нанесколько дней, то отсоединенная от него кабельная линия должна быть заземленатакже со стороны электродвигателя.
В тех случаях, когдасечение жил кабеля не позволяет применять переносные заземления, уэлектродвигателей напряжением до 1000 В допускается заземлять кабельную линиюмедным проводником сечением не менее сечения жилы кабеля либо соединять междусобой жилы кабеля и изолировать их. Такое заземление или соединение жил кабелядолжно учитываться в оперативной документации наравне с переносным заземлением.
4.4.3. Перед допуском кработам на электродвигателях, способных к вращению за счет соединенных с нимимеханизмов (дымососы, вентиляторы, насосы и др.), штурвалы запорной арматуры(задвижек, вентилей, шиберов и т.п.) должны быть заперты на замок. Кроме того,приняты меры по затормаживанию роторов электродвигателей или расцеплениюсоединительных муфт.
Необходимые операции сзапорной арматурой должны быть согласованы с начальником смены технологическогоцеха, участка с записью в оперативном журнале.
4.4.4. Со схем ручногодистанционного и автоматического управления электроприводами запорной арматуры,направляющих аппаратов должно быть снято напряжение.
На штурвалах задвижек,шиберов, вентилей должны быть вывешены плакаты «Не открывать! Работаютлюди», а на ключах, кнопках управления электроприводами запорной арматуры- «Не включать! Работают люди».
4.4.5. На однотипных илиблизких по габариту электродвигателях, установленных рядом с двигателем, накотором предстоит выполнить работу, должны быть вывешены плакаты «Стой!Напряжение» независимо от того, находятся они в работе или остановлены.
4.4.6. Работы по одномунаряду на электродвигателях одного напряжения, выведенных в ремонт агрегатов,технологических линий, установок могут проводиться на условиях, предусмотренныхп. 2.2.9 настоящих Правил. Допуск на все заранее подготовленные рабочие местаразрешается выполнять одновременно, оформление перевода с одного рабочего местана другое не требуется. При этом опробование или включение в работу любого изперечисленных в наряде электродвигателей до полного окончания работы на другихне допускается.
4.4.7. Порядок включенияэлектродвигателя для опробования должен быть следующим:
производитель работудаляет бригаду с места работы, оформляет окончание работы и сдает нарядоперативному персоналу;
оперативный персоналснимает установленные заземления, плакаты, выполняет сборку схемы.
После опробования принеобходимости продолжения работы на электродвигателе оперативный персонал вновьподготавливает рабочее место и бригада по наряду повторно допускается к работена электродвигателе.
4.4.8. Работа навращающемся электродвигателе без соприкосновения с токоведущими и вращающимисячастями может проводиться по распоряжению.
4.4.9. Обслуживаниещеточного аппарата на работающем электродвигателе допускается по распоряжениюобученному для этой цели работнику, имеющему группу III, при соблюдении следующихмер предосторожности:
работать с использованиемсредств защиты лица и глаз, в застегнутой спецодежде, остерегаясь захвата еевращающимися частями электродвигателя;
пользоватьсядиэлектрическими галошами, коврами;
не касаться рукамиодновременно токоведущих частей двух полюсов или токоведущих и заземляющихчастей.
Кольца ротора допускаетсяшлифовать на вращающемся электродвигателе лишь с помощью колодок изизоляционного материала.
4.4.10. В инструкциях поохране труда соответствующих организаций должны быть детально изложенытребования к подготовке рабочего места и организации безопасного проведенияработ на электродвигателях, учитывающие виды используемых электрических машин,особенности пускорегулирующих устройств, специфику механизмов, технологическихсхем и т.д.
Заключение
При выполнении курсовогопроекта, анализируя результаты электротехнических расчётов, следует отметить,что значение сечений токоведущих частей всех устройств электроснабжения понастоящим нагрузкам ещё не запущено до значения экономической плотности тока.Это значит, что даже постройка нового ЖГПЗ ещё не привела к перегрузкамтоковедущих частей.
Применяемое электрическоеоборудование отвечает современным требованиям ПУЭ и на ЖГПЗ применяютсявакуумные выключатели на высокой стороне ВН для защиты трансформатора.
Следовательно, работникиЖГПЗ своевременно, при появлении новых изделий в электроснабжении, заказывают имонтируют современное оборудование.
Графическая часть
/>
/>
/>
Список используемойлитературы
1. Методическиеуказания.
2. «Электроснабжениепромышленных предприятий и установок» Сибикин М. Ю., Сибикин Ю. Д., ЯшковВ. А. Москва 2001г.
3. «Электрическаячасть электростанций и подстанций» Крючков И. П., Кувшинский Н. Н.,Неклкпаев Б. Н., Чугреев А. В. Москва 1972г.
4. «Справочникэнергетика» Н. А. Славченко Москва 1957г.
5. «Основыэлектроснабжения промышленных предприятий» Федотов А. А., Каменева В. В.Москва 1984г.
6. «Проектированиесистем электроснабжения» Винославский, Праховник, Клеппель, Бутц киев1981г.
7. «Энергооборудованиеэлектрических станций и трансформаторных подстанций» М. И. СлавнинЛенинград 1963г.