43907

Проектування електромережі поліграфічного підприємства

Дипломная

Энергетика

Вибір зовнішнього електропостачання підприємства. Вибір напруги живлячої мережі. Вибір пунктів прийому електроенергії. Вибір схеми головної підстанції підприємства.

Украинкский

2013-11-10

2.01 MB

5 чел.


ЗМІСТ

Вступ…………………………………………………………………………………

1. Електрична частина………………………………………………………………

1.1 Умови проектування…………………………………………………………….

1.1.1 Характеристика підприємства……………………………………………….

1.1.2 Характеристика споживачів електричної енергії …………………………..

1.1.3 Характеристика джерела живлення………………………………………….

1.2. Розрахунок електричних навантажень……………………………………….

1.2.1 Розрахунок цехових навантажень 0,4 кВ……………………………………

1.2.2 Для визначення ЕН освітлювальних установок використовується метод питомої потужності…………………………………………………………………

1.2.3 Визначення електричних навантажень на вищих рівнях електропостачальної системи підприємства………………………………………

1.2.4 Картограма та положення центру електричних навантажень……………...

1.3 Вибір зовнішнього електропостачання підприємства………………………..

1.3.1 Вибір напруги живлячої мережі……………………………………………...

1.3.2 Вибір пунктів прийому електроенергії……………………………………...

1.3.3 Вибір схеми головної підстанції підприємства ……………………………

1.3.4 Вибір ліній електропередачі…………………………………………………

1.4 Вибір внутрішнього електропостачання підприємства………………………

1.4.1 Вибір напруги розподільчої мережі…………………………………………

1.4.2 Вибір кількості та потужності цехових трансформаторів з врахуванням компенсації реактивної потужності ……………………………………………….

1.4.3 Вибір схеми розподільної мережі……………………………………………

1.4.4 Розрахунок перерізу розподільних мереж…………………………………..

1.5 Розрахунок струмів короткого замикання в мережах вище 1000В……….....

1.5.1 Вихідні дані для розрахунків ………………………………………………...

1.5.2 Розрахунок струмів з трифазного короткого замикання в характерних точках ………………………………………………………………………………..

1.5.3 Розрахунок струму однофазного короткого замикання …………………...

1.6 Вибір високовольтної апаратури та струмовідних частин…………………...

1.6.1 Загальні положення…………………………………………………………...

1.6.2 Вибір силової апаратури мережі живлення…………………………………

1.6.3 Вибір силової апаратури розподільчої мережі……………………………...

1.6.3.1. Вибір вимикачів…………………………………………………………….

1.6.4 Вибір трансформаторів струму………………………………………………

1.7 Розрахунок для деревообробного цеху………………………………………...

1.7.1 Розрахунок струму короткого замикання…………………………………...

1.7.2 Вибір захисної апаратури і запобіжників……………………………………

1.7.3 Перевірка на захищеність…………………………………………………….

2. Специальна частина «Вибір зовнішнього освітлення підприємства»………...

2.1 Проектування та розрахунок зовнішнього освітлення……………………….

2.1.1 Вибір елементів освітлювальної установки………………………………....

2.1.2 Розрахункове поле…………………………………………………………….

2.2 Розрахунок параметрів яскравості……………………………………………..

2.2.1 Розрахунок параметрів освітленості…………………………………………

2.3 Розрахунок світлотехнічних параметрів для системи зовнішнього освітлення……………………………………………………………………………

2.4  Розрахунок потужності освітлювальних пристроїв………………………….

Перелік використаних джерел….…………………………………………………..



1 ЕЛЕКТРИЧНА ЧАСТИНА

1.1 Умови проектування

1.1.1 Характеристика  підприємства

Об’єкт, що проектується, це поліграфічне підприємство. Основна продукція підприємства: друк журналів, колекційних видань, торгівельних каталогів.

Згідно проекту генерального плану розміщення будівель заводу, а також технологічної документації  визначено перелік цехів та будівель підприємства :

  1.  Біологічна лабораторія ВКЯ
  2.  Цех хімічної чистки
  3.  Хімічна лабораторія ВКЯ
  4.  Градирня
  5.  Котельня
  6.  Фармацептична лабораторія ВКЯ
  7.  Цех твердих форм
  8.  Аміачна компресорна
  9.  ДЦ
  10.  Повітряна компресорна
  11.  Цех інєкційних форм
  12.  Насосна свердловина
  13.  Адмінкорпус
  14.  Побутові приміщення.

         1.1.2 Характеристика споживачів електричної енергії

           На заводі встановлюються силові споживачі змінного струму промислової частоти  з  напругою живлення 0,38 кВ. Не передбачається використання  високовольтних електроприймачів, споживачів постійного струму або високої частоти. Напруга системи освітлення прийнята 220 В.

На підприємстві споживачів першої категорії - 8%, споживачів другої

категорії - 71%, споживачів третьої категорії - 21%.

Підприємство працює у однозмінному режимі роботи (денна зміна 12 годин).

          1.1.3 Характеристика джерела живлення

Підприємство можна заживити від районних підстанцій, що мають три рівні напруги: 10, 110 і 220 кВ. Потужність КЗ на шинах РП 110 кВ становить

2500 МВА. Відстань від РПС до підприємства 15 та 20 км.

З енергосистемою узгоджується нульовий рівень реактивної потужності.


1.2. Розрахунок електричних навантажень

  

 1.2.1 Розрахунок цехових навантажень 0,38 кВ

Розрахунок навантажень окремих цехів відбувається методом розрахункових коефіцієнтів. Вихідними даними є номінальна потужність окремих споживачів, їх коефіцієнт потужності і  кількість споживачів.

Розрахунок навантажень 0,38 кВ окремих цехів покажемо на прикладі цеху твердих форм.

Для характерних груп електроспоживачів визначається 1, 2 коефіцієнт використання.  

Величина проміжного активного навантаження за найбільш навантажену зміну Рпр. визначається за виразом

,

де      коефіцієнт використання активної потужності і-ої групи ЕП;

        Pном.і  – номінальна потужність i-ої групи ЕП, кВт;

Визначимо у якості прикладу величини максимальних активного та  реактивного навантаження для цеху при загальній кількості споживачів n=65шт., загальною встановленою потужністю Рном. =963кВт:

.

Проміжне реактивне навантаження за найбільш навантажену зміну Qпр. дорівнює:

,

де i  – кут зсуву фаз струму та напруги  і-го ЕП.

.

Груповий коефіцієнт використання  підраховується за формулою:            

;

Ефективне число електроприймачів визначається за виразом:

,

Допускається приймати  рівним  при числі електроприймачів у групі чотири і більше при виконанні співвідношення:

,

де Рном.imax і Рном.imin –  номінальні потужності найбільшого та найменшого електроприймача у групі, кВт.

При  та  величину nе визначається за виразом:

,

.

            Розрахункове навантаження Рр знаходиться за формулою:

,

  де Кр – коефіцієнт максимуму згідно [2] в залежності від  та Кв.

.

Розрахункове реактивне навантаження знаходиться за виразом

,

де     кр  –  коефіцієнт максимуму реактивного навантаження:

– при  

– при  

.

Розрахункова потужність Sр підраховується за формулою

.

.

    Результати розрахунків цеху твердих форм показані  у табл. 1.1.

    Рехультати розрахунків інших цехів та показані  у табл. 1.2.


Таблиця 1.1 – Дані розрахунків електричних навантажень силових електроприймачів цеху твердих форм напругою 0,38 кВ

Найменування ЕП

n

Встановлена потужність, кВт

кв

cosφ

tgφ

Проміжні навантаження за максимально навантажену зміну

ne

Кр

Розрахункові навантаження

Рн.i

Рн

Рпр, кВт

Qпр, квар

Рр, кВт

Qр, квар

1

Змішувач -гранулятор

6

15

90

0,63

0,75

0,88

56,700

49,896

2

Капсульна машина

2

13

26

0,35

0,5

1,73

9,100

15,743

3

Гранулятор

8

5

40

0,48

0,65

1,169

19,200

22,445

4

Сушка

3

17

51

0,28

1

0

14,280

0,000

5

Прес

4

8

32

0,31

0,45

1,98

9,920

19,642

6

Фасувальний апарат

3

8

24

0,24

0,7

1,02

5,760

5,875

7

Картонатор

3

8

24

0,38

0,5

1,73

9,120

15,778

8

Витяжна установка

3

17

51

0,68

0,7

1,02

34,680

35,374

9

Приточна установка

3

25

75

0,65

0,65

1,17

48,750

57,038

10

Парогенератор для кондиціонера

7

30

210

0,7

0,76

0,85

147,000

124,950

11

Пральня

4

23

92

0,65

0,65

1,169

59,800

69,906

12

Міксер-гранулятор

2

75

150

0,7

0,76

0,85

105,000

89,250

13

Змішувач

8

5

40

0,42

0,6

1,33

16,800

22,344

14

Пилоуловлювачі

4

2

8

0,21

0,4

2,29

1,680

3,847

15

Блістерна машина

5

10

50

0,69

0,7

1,02

34,500

35,190

Разом

65

261

963

0,491

0,651

1,165

473,154

568,810

9

1,01

477,886

625,691

Таблиця 1.2 – Дані розрахунків електричних навантажень силових електроприймачів напругою 0,38 кВ підприємства

Найменування приміщення

Кількість ЕП n, шт.

кВт

m

Кв

cosφ/ tgφ

Pпр, кВт

Qпр.    кВАр

ne

Kp

Pp, кВт 

Qp,квар

1

Біологічна лабораторія ВКЯ

17

623,5

≥3

0,46

0,65/1,69

286,81

484,71

8

1,09

312,623

533,181

2

Цех хімічної очистки

44

2660

≥3

0,52

0,68/1,08

1383,2

1493,86

20

1

1383,200

1493,860

3

Хімічна лабораторія ВКЯ

13

402,5

≥3

0,61

0,45/1,98

245,525

486,09

6

1,05

257,801

534,699

4

Градирня

16

565

≥3

0,58

0,51/1,69

327,7

553,81

7

1,08

353,916

609,191

5

Котельня

14

602

≥3

0,62

0,6/1,33

373,24

496,36

7

1,03

384,437

545,996

Продовження таблиці 1.2

6

Фармацептична лабораторія ВКЯ

11

251,5

≥3

0,6

0,4/2,29

150,9

345,56

5

1,08

162,972

380,116

7

Цех твердих форм

65

963

≥3

0,491

0,651/1,165

473,154

568,810

9

1,01

477,886

625,691

8

Аміачна компресорна

15

480

≥3

0,47

0,55/1,52

225,6

342,91

7

1,11

250,416

377,201

9

ДЦ

11

342

≥3

0,61

0,4/2,29

208,62

477,74

5

1,07

223,223

525,514

10

Повітряна компресорна

15

660

≥3

0,7

0,6/1,33

462

614,46

7

1

462,000

675,906

11

Цех інєкційних форм

70

2636

≥3

0,65

0,7/1,02

1713,4

1747,67

35

1

1713,400

1747,670

12

Насосна свердловина

13

354

≥3

0,4

0,45/1,98

141,6

280,37

6

1,11

157,176

308,407

13

Адмінкорпус

10

294

≥3

0,38

0,4/2,29

111,72

255,79

5

1,2

134,064

281,369

14

Побут.приміщення

10

165

≥3

0,39

0,4/2,29

64,35

147,48

6

1,12

72,072

162,228

1.2.2 Розрахунок навантажень систем освітлення

Для визначення ЕН освітлювальних установок використовується метод питомої потужності.

Для знаходження питомої фактичної потужності ЕН освітлювальних установок (Рп.о.ф.)  використовуються слідуючи дані: тип світильника, коефіцієнт запасу кз., освітленість Еф., значення розрахункової висоти H, площа освітлювального приміщення S. По обраному типу світильника, площі освітлювального приміщення та висоті підвісу світильників згідно [4] визначаємо питому потужність загального рівномірного освітлення необхідну для забезпечення необхідного значення норми освітленості.  

Розрахункову активну потужність освітлювальних установок Рр.о. визначимо згідно  виразу:

,

де    кп – коефіцієнт попиту освітлення [3];

       S – площа приміщення, м2;

Рп.о.ф. – питома фактична потужність освітлювальних установок,    Вт/м2,  визначається за  формулою:

,

де – питома потужність освітлювальної установки, Вт/м2, визначається за [4];

         Еф  фактична норма освітленості для виконуваного виду робіт [3], лк;

         кз.ф коефіцієнт запасу фактичний для виконуваного виду робіт [3];

         

           кз.табл коефіцієнт запасу табличний для виконуваного виду

робіт [3];

          ккоефіцієнт зміни відбиття від поверхонь приміщення [3].

Для цеха твердих форм:

.

Тип світильників та ламп обираємо згідно каталогу фірм виробників.

  ДРЛ  700, Ф=40600 лм, cos=0,95.

Розрахункова активна потужність:

.

Для газорозрядних ламп розрахункова реактивна потужність

,

 де      – відповідно  для кожного типу ламп.

.

Розрахунок кількості ламп для ремонтно-механічного цеху

,

де – потужність  однієї лампи

.

    Розрахунок освітлювальних установок  по об’єкту проектування  зведені в табл. 1.3.

Таблиця 1.3 - Розрахунок освітлювальних установок  

Найменування приміщення

S, м2

Н, м

Emin, лк

Тип світильника

Тип

лампи

cosφо / tgφо

к з.ф, в.о.

Р р.о.ф, Вт2

кп

Р м.о, кВт

Q м.о, квар

К-сть ламп

1

Біологічна лабораторія ВКЯ

720

9

300

УПД-ДРЛ-250

ДРЛ-250

0,95/0,33

1,5

18,6

0,9

12,053

3,977

49

2

Цех хімічної очистки

2300

9

300

УПД-ДРЛ-700

ДРЛ-700

0,95/0,33

1,5

15,9

0,9

32,913

10,861

48

3

Хімічна лабораторія ВКЯ

640

9

300

УПД-ДРЛ-250

ДРЛ-250

0,95/0,33

1,5

18,6

0,9

10,714

3,535

43

4

Градирня

650

9

250

УПД-ДРЛ-250

ДРЛ-250

0,95/0,33

1,5

15,5

0,8

8,060

2,660

33

5

Котельня

800

5

250

ЛБ-40

40

0,95/0,33

1,5

8,75

0,9

6,300

2,079

158

6

Фармацептична лабораторія ВКЯ

680

9

300

УПД-ДРЛ-250

ДРЛ-250

0,95/0,33

1,5

18,6

0,9

11,383

3,756

46

7

Цех твердих форм

2500

9

300

УПД-ДРЛ-700

ДРЛ-700

0,95/0,33

1,5

15,9

0,9

35,775

11,806

52

8

Аміачна компресорна

500

9

250

УПД-ДРЛ-250

ДРЛ-250

0,95/0,33

1,5

19,5

0,8

7,800

2,574

32

9

ДЦ

670

9

300

УПД-ДРЛ-250

ДРЛ-250

0,95/0,33

1,5

18,6

0,9

11,216

3,701

45

Продовження таблиці 1.3

10

Повітряна компресорна

700

9

250

УПД-ДРЛ-250

ДРЛ-250

0,95/0,33

1,5

15,5

0,8

8,680

2,864

35

11

Цех ін’єкційних форм

5000

9

300

УПД-ДРЛ-1000

ДРЛ-1000

0,95/0,33

1,5

15,9

0,95

75,525

24,923

76

12

Насосна станція

700

9

300

УПД-ДРЛ-250

ДРЛ-250

0,95/0,33

1,5

18,6

0,8

10,416

3,437

42

13

Адмінкорпус

630

4

200

ЛБ-40

40

0,95/0,33

1,5

7

0,8

3,528

1,164

89

14

Побут.приміщення

570

4

200

ЛБ-40

40

0,95/0,33

1,5

8,75

0,8

3,990

1,317

100

Проектом передбачається:

1– загальне робоче освітлення 380/220 В;

2– аварійне освітлення 220 В.

  Для проїздів та доріг прийнята освітленість 0,5 лк, для відкритих виробничих майданчиків – 5 лк; освітленість по лінії межі території для потреб охорони (у нічний час) – 0,5 лк.

  Освітлення проїздів та доріг, відкритих виробничих майданчиків, а також освітлення для потреб охорони виконується світильниками зовнішнього освітлення із ртутними або натрієвими лампами, що встановлюються на залізобетонних опорах вздовж підприємства, а також на покрівлях та стінах будівель на кронштейнах.

1.2.3 Визначення електричних навантажень на вищих рівнях електропостачальної системи підприємства

   

Розрахункові навантаження ЕП напругою 0,38 кВ на вищих рівнях ЕПС та в цілому по підприємству без врахування втрат потужності в елементах ЕПС знаходяться за формулами:

                                                                                      

                                                                                    

                                          ,                                       

де ,  знаходяться за таблицею 1.2; ,  приймаються рівними ,  згідно таблиці 1.3.

= 477,886 кВт ;   = 35,775 кВт;

;

Q= 625,691 квар,    = 11,806 квар,

,

  Проміжна потужність:

,

.

Результати розрахунку зводимо у таблицю 1.4

Значення сумарних активної  і реактивної  розрахункових потужностей на вищих рівнях ЕПС знаходяться за виразами:

;

,

де   коефіцієнт неспівпадання у часі максимумів ЕН різних груп ЕП;

, сумарні втрати потужностей в розподільчих трансформаторах, що визначаються формулами за наближеними формулами:

                                                     ;                                       

                                                     .                                         

        ,

.

Сумарні активна  і реактивна  потужності дорівнюють:

.

Величина  береться за статистичними галузевими даними, що знаходяться у межах 0,85...0,95.

Розрахунок ЕН по заводу наведено в таблиці 1.5.

Навантаження визначається виразом:

.

Повне   навантаження   підприємства  з  врахуваннями  вимог  системи  ( Q=0):

Таблиця 1.4 – Дані розрахунків сумарних електричних навантажень електроприймачів напругою 0,38 кВ

Найменування приміщення

Р р.с. 0,38, кВт

Р р.о. , кВт

Р р. 0,38, кВт

Q р.с. 0,38, квар

Q р.о. , квар

Q р. 0,38, квар

S р. 0,38, квар

1

Біологічна лабораторія ВКЯ

312,623

12,053

324,676

533,181

3,977

537,158

627,657

2

Цех хімічної очистки

1383,200

32,913

1416,113

1493,860

10,861

1504,721

2066,292

3

Хімічна лабораторія ВКЯ

257,801

10,714

268,515

534,699

3,535

538,234

601,495

4

Градирня

353,916

8,060

361,976

609,191

2,660

611,851

710,906

5

Котельня

384,437

6,300

390,737

545,996

2,079

548,075

673,099

6

Фармацептична лабораторія ВКЯ

162,972

11,383

174,355

380,116

3,756

383,872

421,613

7

Цех твердих форм

477,886

35,775

513,661

625,691

11,806

637,496

818,687

8

Аміачна компресорна

250,416

7,800

258,216

377,201

2,574

379,775

459,243

9

ДЦ

223,223

11,216

234,439

525,514

3,701

529,215

578,818

10

Повітряна компресорна

462,000

8,680

470,680

675,906

2,864

678,770

825,996

11

Цех ін’єкційних форм

1713,400

75,525

1788,925

1747,670

24,923

1772,593

2518,400

12

Насосна станція

157,176

10,416

167,592

308,407

3,437

311,844

354,025

13

Адмінкорпус

134,064

3,528

137,592

281,369

1,164

282,533

314,256

14

Побут.приміщення

72,072

3,990

76,062

162,228

1,317

163,545

180,367

Сумарне

6345,186

238,352

6583,539

8801,029

78,656

8879,685

11054,039

Таблиця 1.5 - Розрахунок сумарних електричних навантажень заводу

Активне навантаження

Реактивне навантаження

Повне навантаження

6583,539

8879,685

11054,039

221,081

1105,404

-

-

-

-

-

Разом:

6804,619

Разом:

9985,089

-

-

6124,158

8986,580

10874,922

1.2.4 Картограма та положення центру електричних навантажень

При проектуванні для рішення питання про розміщення на території підприємства підстанцій на генеральний план підприємства наноситься картограма електричних навантажень, яка являє собою ряд кіл у центрах навантаження окремих будівель, цехів та споруд.

Для побудови  картограми  навантажень приймаємо, що розрахункове  навантаження Ррі кожного і-го цеху  пропорційне  площі  кола:

,

де - масштаб, який  вибирається  однаковим  для  всіх кіл;

    Ррі - величина максимального  навантаження   і-го цеху,кВт.

Тоді радіус  i-ого кола  визначається за формулою:

де    Рр.i – розрахункове електричного навантаження і-ого  підрозділу;

       m – масштаб, кВт/см2; приймається згідно найбільшої потужності підрозділу.

Величини центральних кутів   та  , які  обмежують  сектор кола, площа  якого  пропорційна  відповідному  виду  навантажень, знаходимо  із  співвідношень:

;

,

де і – величина сектору у градусах;

Ррсі та  Рросі - величини  максимального силового та освітлювального  навантаження  і-го цеху відповідно, кВт.

Теоретичний центр електричних навантажень (ЦЕН) визначаємо як точку з координатами:

де    Х, У – координати центру електричних навантажень по об’єкту, м;

       хі, уі– координати і-ого навантаження об’єкту, м;

       Рр.ірозрахункове навантаження і-ого цеху, кВт.

Центр електричних навантажень має координати у точці А (Х,У)

В нашому випадку  A (16,76; 12,59)

Результати розрахунків зведені в таблицю 1.5.

Таблиця 1.6 – Дані для визначення центра та побудови картограми електричних навантажень

Найменування приміщення

Р р.с. 0,38, кВт

Р р.о. , кВт

Р р. 0,38, кВт

r, cм

αc 0,38

αо

xi, см

yi, см

Pixi, кВт·см

Piyi, кВт·см

1

Біологічна лабораторія ВКЯ

312,623

12,053

324,676

3,22

346,636

13,364

3,66

1,25

1187,096

405,845

2

Цех хімічної очистки

1383,200

32,913

1416,113

6,72

351,633

8,367

5,48

3,31

7762,069

4690,874

3

Хімічна лабораторія ВКЯ

257,801

10,714

268,515

2,92

345,636

14,364

1,25

5,34

335,644

1434,876

4

Градирня

353,916

8,060

361,976

3,40

351,984

8,016

9,31

4,25

3370,902

1538,398

5

Котельня

384,437

6,300

390,737

3,53

354,196

5,804

11,97

7,31

4676,636

2857,266

6

Фармацептична лабораторія ВКЯ

162,972

11,383

174,355

2,36

336,497

23,503

12,09

2,94

2108,608

512,168

7

Цех твердих форм

477,886

35,775

513,661

4,04

334,927

25,073

9,09

0,81

4671,101

417,349

8

Аміачна компресорна

250,416

7,800

258,216

2,87

349,125

10,875

9,31

6,75

2404,637

1742,958

9

ДЦ

223,223

11,216

234,439

2,73

342,777

17,223

12,23

5,00

2867,484

1172,196

10

Повітряна компресорна

462,000

8,680

470,680

3,87

353,361

6,639

3,67

4,13

1726,807

1941,555

11

Цех ін’єкційних форм

1713,400

75,525

1788,925

7,55

344,801

15,199

6,45

12,44

11538,566

22249,755

12

Насосна станція

157,176

10,416

167,592

2,31

337,626

22,374

11,83

10,76

1981,775

1802,661

13

Адмінкорпус

134,064

3,528

137,592

2,09

350,769

9,231

1,02

2,00

139,742

275,184

14

Побут.приміщення

72,072

3,990

76,062

1,56

341,115

18,885

0,93

8,13

70,357

618,004

Разом:

6345,186

238,352

6583,539

44841,424

41659,089

1.3 Вибір зовнішнього електропостачання підприємства

1.3.1 Вибір напруги живлячої мережі.

Відповідно  до  умов  проектування (п.1.1) живлення  підприємства здійснюється від РПС 110 кВ на  відстані 15 та 20 км від ГПП.

Оцінка рівня економічної напруги U (кВ):

Згідно формули Стіла:

,            

де Р-передана потужність, кВт;

   L- відстань від РПС до ГПП,км.

Отже отримаємо:

.

Таким чином отриманою у нашому  випадку  є  напруга 110 кВ.  Оскільки при L=15 км  напруга 110 кВ також є найбільш  економічною, то живлення  підприємства здійснюємо реальними лініями 110 кВ.

Оскільки на підприємстві є споживачі, які повинні мати не меньш ніж два незалежних джерел живлення, живлення трансформаторів ГПП здійснюється за двома повітряними лініями 110 кВ, що живлять  два трансформатора ГПП 110/10 кВ.

Згідно  з отриманими  розрахунками  на ГПП встановлюємо два трансформатора з  кожний. В нормальному режимі вони завантажені  на  50% і працюють окремо, при відключенні одного із  трансформаторів АВР  забезпечує  включення  секційного вимикача  на  стороні 10 кВ.

Живлення ЦРП  здійснюється від шин 10 кВ. На стороні 110 кВ  передбачено встановлення двох   роз’єднувачів  в  перемичці.

1.3.2 Вибір пунктів прийому електроенергії

Трансформатори ГПП повинні забезпечити надійне електропостачання  в нормальному, аварійному і післяаварійному режимі.

        Приймаємо до установки два трансформатори однакової потужності з вбудованим регулюванням напруги під навантаженням. Потужність трансформатора вибирається таким чином, щоб при відключенні одного з трансформаторів інший міг передавати задану потужність без порушення ПТЕ, якими передбачається припустиме перевантаження трансформаторів до 40 % у післяаварійному режимі під час максимуму навантаження тривалістю не більше 6 годин протягом не більше 5 діб.

         Як розрахункова потужність приймається максимальна потужність з  врахуванням втрат в трансформаторах.

Згідно умов проектування з енергосистемою узгоджено нульовий рівень споживання і генерації реактивної потужності, то  сумарна реактивна потужність буде мати нульове значення.

Номінальна потужність кожного з двох трансформаторів ГПП попередньо оцінюється згідно виразу:

                        

.

По отриманому значенню потужності вибирається номінальна потужність трансформатора Sн.тр ТМН – 6300/110.

Обираємо трансформатор ТМН6300/110  двотрансформаторної ГПП:

Uк =10,5 % ;

 кВт ;  

кВт;

Іх =1 %.

Для перевірки трансформатора на перевантажувальну здатність в післяаварійному режимі (аварійне відключення одного з двох трансформаторів) використовується упорядкований типовий графік навантаження, в якому максимальне навантаження буде відповідати Sрозр об’єкта, згідно чого робиться масштаб по вісі навантажень (рисунок 1.1).

 

Рисунок 1.1 – Типовий добовий графік навантаження для вибору трансформаторів ГПП

Коефіцієнт початкового завантаження трансформатора рахується за  формулою

де    Sн.тр – номінальна потужність трансформатора, МВА;

              n – кількість ступенів потужності графіка навантаження трансформатора, за   яких навантаження менше або дорівнює номінальному трансформатора;

               – проміжки часу, у які навантажувальна потужність не перевищує потужність трансформатора, год.;

   Sі – потужності, що відповідають цим проміжкам часу , МВ∙А.

.

Коефіцієнт перевантаження трансформатора К2 визначається за більшим  значенням із двох величин К2/ та .

Величина К2/ обчислюється за формулою :

       де    m – число ступенів потужності графіка навантаження за яких його навантаження більше від номінальної потужності трансформатора.

.

Величина  визначається за виразом :

Згідно даного типу трансформатора при відомому коефіцієнту початкового навантаження К1 за допомогою таблиць 11 визначається допустиме систематичне перевантаження К2доп.

З таблиць [11] знаходимо : К2доп = 1,38.

Робота трансформатора допускається із систематичним переван-таженням, коли виконується умова    К2доп  К2 . В нашому випадку

К2доп =1,38> К2=0,875 ,

тобто умова виконується.

1.3.3 Вибір схеми головної підстанції підприємства

ГПП призначена для пониження напруги до величини розподільчої мережі підприємства і розмноження виводів для окремих груп споживачів.

ГПП бувають двох видів: тупикові і прохідні. Тупикові підстанції передбачають дві незалежні лінії до кожного з трансформаторів від джерела живлення (районної підстанції). Прохідні підстанції являють собою підключення двох трансформаторів в розріз лінії з двостороннім живленням.

В данному проекті використовується прохідна ГПП.

До комутаційної апаратури високої напруги відносяться роз’єднувачі з заземлюючими ножами, високовольтні вимикачі, трансформатори струму і вимірювальні трансформатори напруги, а також розрядники. Використання замість високовольтних вимикачів струмовідокремлювачів і короткозамикачів небажано в зв’язку з їх нестійкою роботою в зимовий період.

Між двома лініями на підстанції робиться ремонтна перемичка з двома роз’єднувачами.

Вид електричної схеми прохідної підстанції наведено на рисунку 1.2.  

Рисунок 1.2 – Високовольтна електрична частина 110 кВ прохідної ГПП

Розподільчий пристрій 10 кВ виконується закритого типу, має в більшості випадків одинарну секційну систему шин і складається з комплектних розподільчих пристроїв (КРП). До складу КРП входять ввідні КРП, які розташовуються посередині секції шин, трансформатора власних потреб, шиноз’єднуючого КРП, для відгалужень до окремих споживачів (транс-форматорів), вимірювальних трансформаторів. Передбачається встановлення розрядників на стороні 10 кВ, а також резервних КРП для відгалужень. Електрична схема розподільчого пристрою наведена на рисунку 1.3.

 

Рисунок 1.3 – Електрична частина розподільчого пристрою 10 кВ ГПП

1.3.4 Вибір ліній електропередачі

         Для живлення ГПП (110 кВ) в більшості випадків використовується повітряна лінія.

Струм живлення трансформаторів ГПП складає:

.

На стороні 110 кВ трансформаторів ГПП:

,            

де  та  визначаються за наступними формулами:

;           

,            

де - втрати в ГПП,кВт.

Визначаємо за наступними формулами:

,           

,          

де -число трансформаторів ГПП.

Тоді :

,

,

.

Тоді отримаємо:

Враховуючи, що лінія живить ще 9 схожих підприємств, отримуємо:

Попередньо приймаємо провід АС-25 з  довго допустимим  навантаженням Iдоп = 142 А.

Обраний переріз перевіряємо за наступними  критеріями:

  1.  За допустимим  струмом  в  післяаварійному  режимі:

,               

де -струм післяаварійного режиму; в данному випадку дорівнює подвоєному струму нормального режиму, А:

,

де к – коефіцієнт, що враховує фактичну розрахункову температуру середовища, визначається 6;

– допустиме короткочасне перевантаження, ;

 Перевірка задовільна.

  1.  За  мінімальним  перерізом механічної міцності:

Для марки провода АС мінімальна площа перерізу  за цим критерієм  дорівнює 25 мм2, вимога задовільна.

  1.  За мінімальним  перерізом  термічної стійкості:

У  відповідності з ПУЕ 2010 мінімальним  перерізом  за  умовою термічної стійкості для повітряних ліній 110 кВ є переріз 70 мм2.

5. За економічними показниками приймаємо переріз 120мм2

Таким чином, остаточно приймаємо до установки дві повітряні лінії з проводами марки АС-120 доп=390А з переріз яких  задовольняє усім перевіркам.

1.4  Вибір внутрішнього електропостачання

1.4.1 Загальні відомості

Схема внутрішнього електропостачання вміщає в себе електричні розподільні мережі напругою вище 1000 В (РМ ВН) і напругою до 1000 В (РМ НН).

Проектування РМ ВН здійснюємо в наступній послідовності:

  •  Вибір кількості трансформаторів та їх номінальної напруги на ТП, а також кількості та місць розташування ТП.
  •  Вибір схем РМ ВН.
  •  Вибір перерізів жил кабелів.
  •  Вибір засобів компенсації реактивної потужності (КРП) в РМ ВН.

1.4.2  Вибір напруги розподільчої мережі

На підприємстві за умовами технології передбачено обладнання  на  380/220 В. Отже для мереж, напругою менше 1000 В приймаємо на напругу 0,38 кВ.

1.4.3 Вибір кількості та потужності цехових трансформаторів з врахуванням компенсації реактивної потужності 

Вибираємо економічне оптимальне число цехових трансформаторів  та економічне оптимальне значення потужності батарей на низькій стороні.

Потужність цехових трансформаторів попередньо визначимо за питомою густиною навантаження , кВ·А/м:

,     (1.15)

де  – розрахункове навантаження цеху напругою 0,38 кВ, кВА;

S – площа цеху, м2.

Мінімальна кількість цехових трансформаторів  однакової потужності , що призначені для живлення технологічно зв’язаних навантажень, знаходиться за виразом

,     (1.16)

де  – коефіцієнт завантаження трансформатора; для двотрансформаторних підстанцій приймається 0,7-0,75;

– номінальна потужність трансформатора, кВА;

– дробовий доданок до найближчого цілого числа.

Двотрансформаторні підстанції застосовують за наявності споживачів -ої категорії та особливої групи, а також для цехів з високою питомою густиною навантаження (понад 0,5…0,7 кВ·А/м2), для компресорних і насосних станцій загальнозаводського призначення.

Економічна кількість трансформаторів  знаходиться за виразом

=,

де m – додаткова кількість трансформаторів, яка визначається згідно [2] у функції  і .

За рахунок  та m з’являється нескомпенсована потужність , яка передаватиметься через трансформатори в мережу 0,38 кВ; визначається вона за виразом

,    (1.17)

де  – фактичний коефіцієнт завантаження:

.     (1.18)

Потужність  складе:

,     (1.19)

де  – розрахункова реактивна потужність ЕП напругою 0,38 кВ, квар.

За < 0 встановлювати батареї на першому етапі розрахунку не потрібно, в цьому випадку  = 0.

Величина  визначається за виразом

,   (1.20)

де  – розрахунковий коефіцієнт, який визначається у функції показників , схеми та напруги РМ ВН [2].

Показник  характеризує відношення питомих витрат на НБК та високовольтних батарей конденсаторів (ВБК) і в практичних розрахунках для енергетичної системи України при кількості робочих змін 3 дорівнює 11.

Показник  враховує віддаленість ТП від РПр ГПП та потужність трансформаторів. Його чисельне значення беруть згідно з даними табл. 2.10[2].

Якщо в розрахунках отримаємо, що , тоді додатково встановлювати конденсаторні батареї не потрібно.

Як приклад розрахуємо цех ін’єкційний форм за формулами (1.15 – 1.20). Обираемо ТП 2х2500

Отже сумарна розрахункова потужність батарей конденсаторів складає

Встановлення конденсаторних батарей не потрібно.

Для ремонтного цеху вибираємо два трансформатори ТМ-2500/10.

Розрахунок по  іншим  корпусам та цехам робимо аналогічно. Результати розрахунку зводимо до таблиці 1.7.

Таблиця 1.7 – Вибір кількості і потужності цехових трансформаторів та низьковольтних конденсаторних батарей

Найменування приміщення

Р р. 0,38, кВт

Q р. 0,38, квар

S р. 0,38, кВА

,

кВ·А/м2

Sт.ном, кВА

ne

Qнк1, квар

Qнк2, квар

Qнк, квар

К-сть і тип КБ

QКН.ф, квар

2

Цех хімічної очистки

1416,113

1504,721

2066,292

1600

2

0

444,496

444,496

2УКМ58-0,38-225 У3

450

8

Аміачна компресорна

258,216

379,775

459,243

11

Цех ін’єкційних форм

1788,925

1772,593

2518,400

0,50

2500

2

0

-477,407

-477,407

 

1

Біологічна лабораторія ВКЯ

324,676

537,158

627,657

1000

2

0

1069,777

1069,777

2УКМ58-0,38-550 У3

1100

3

Хімічна лабораторія ВКЯ

268,515

538,234

601,495

4

Градирня

361,976

611,851

710,906

13

Адмінкорпус

137,592

282,533

314,256

6

Фармацептична лабораторія ВКЯ

174,355

383,872

421,613

1000

2

0

650,584

650,584

2УКМ58-0,38-333 У3

666

7

Цех твердих форм

513,661

637,496

818,687

9

ДЦ

234,439

529,215

578,818

5

Котельня

390,737

548,075

673,099

1000

2

0

802,234

802,234

2УКМ58-0,38-450 У3

900

10

Повітряна компресорна

470,680

678,770

825,996

12

Насосна станція

167,592

311,844

354,025

14

Побут.приміщення

76,062

163,545

180,367

 

  1.   Вибір конденсаторних батарей на стороні 10 кВ

Необхідна потужність компенсуючих пристроїв  в РМ ВН знаходиться за виразом

,

де =0,85– коефіцієнт неспівпадання максимумів за часом розрахункового навантаження промислового підприємства з максимумом навантаження енергосистеми;

– розрахункова реактивна потужність підприємства, квар;

– сумарна встановлена потужність низьковольтних конденсаторів, квар;

n – кількість цехів, в яких встановлені НБК.

Вибираємо високовольтні конденсаторні установки 2УКЛ-56-10,5-2700У3

1.4.2 Вибір схеми розподільчої мережі

Живлення трансформаторних підстанцій окремих цехів підприємства відбувається від ГПП підприємства за допомогою кабельних ліній.   Використовуються магістральні схеми живлення підстанцій, при цьому від кожної магістралі може живитися до 3-4 трансформаторних підстанцій в залежності від потужності трансформаторів.

1.4.3 Розрахунок перерізу розподільчих мереж

Переріз жил кабелів напругою 10 кВ вибираємо  з перевіркою на умови нагріву довготривалим розрахунковим струмом в нормальному та післяаварійному режимах, на допустиму втрату напруги і на термічну стійкість до струмів короткого замикання.

За розрахункову потужність кожного трансформатора приймаємо максимальне навантаження з врахуванням втрат потужності в трансформаторі. Дані для розрахунків беремо з табл. 1.7.

Як приклад розрахуємо ТП1.  Розрахунки для інших ТП проводимо аналогічно і заносимо до табл. 1.8.

;

,

де – розрахункові навантаження на стороні 0,4 кВ .

;

;

Таблиця 1.8 – Розрахунок електричних навантажень на стороні 10 кВ

ТП

Рр. 0,38, кВт

Qр. 0,38, квар

Sр. 0,38, кВА

ΔРт, кВт

ΔQт, квар

Рр10, кВт

Qр10, квар

Sр10, кВА

Iр10, А

1

ТП1

1004,44

852,67

1317,55

7,22

37,87

509,44

464,21

689,22

39,79

2

ТП2

768,54

644,87

1003,25

5,22

27,84

389,49

350,27

523,82

30,24

3

ТП4

1064,35

1071,96

1510,61

2,80

45,38

534,97

581,35

790,05

45,61

4

ТП3

792,11

638,74

1017,56

2,03

28,24

398,09

347,61

528,49

30,51

Розрахункова потужність магістральної лінії, що живить ТП5 та ТП1 визначається згідно електричної схеми живлення і розрахункових потужностей лінії по виразу

,

де Рі і Qі відповідно розрахункова активна і реактивна потужність

 лінії і-ого трансформатора з врахуванням втрат в трансформаторах.

       Розрахунковий струм в нормальному режимі визначається як :

;

.

Приймаємо кабель перерізом 3х185  з Ідоп =298А.

Умова перевірки кабелю на на допустимий струм в післяаварійному режимі відбувається за виразом:

,

де =1,04 – поправний коефіцієнт, що залежить від температури землі та повітря [5];

=0,75 – поправний коефіцієнт, що залежить від кількості числа кабелів прокладених паралельно [5];

= 1,25 – допустиме короткочасне перевантаження кабельної лінії [5].

Маємо:

.

Умова виконується.

Втрати напруги в лінії в нормальному режимі роботи складуть:

,

де l =0,064 км – довжина лінії;

ro=0,164 Ом/км; xo=0,077 Ом/км – відповідно питомий активний і реактивний опір лінії;

cos – коефіцієнт потужності навантаження лінії.

 Умова виконується.

Величина мінімального перерізу кабеля напругою 10 кВ за умовами термічної стійкості згідно п.5.2:

,

де     =1,26 – фіктивний термін дії КЗ, с

       С – коефіцієнт, що визначається обмеженням допустимої температури нагрівання кабелю в залежності від його матеріалу, [12].

.

Отже, за умовами термічної стійкості кабель повинен мати переріз не меньше 3 х 75 мм2, приймаємо кабель ААБл-3х185 з  Ідоп =298А.

Аналогічно виконуються розрахунки для інших ТП та кабельних ліній, що їх живлять. Результати розрахунків зведені в табл. 1.9

Таблиця 1.9 – Вибір перерізів кабельних ліній напругою 10 кВ

 №

Ділянка

Sном.т, кВА

Sр.л, кВА

lкл, м

Iр, А

Iр.а, А

Iд, А

Переріз лінії F, мм2

1

ГПП-ТП2

2х2500

1313,396

78

75,829

151,658

161

3х70

2

ГПП-ТП5

2х1000

2401,925

64

138,675

277,350

298

3х185

3

ТП5-ТП1

2х1600

1326,396

33

76,580

153,159

161

3х70

4

ГПП-ТП4

2х1000

2166,191

108

125,065

250,130

264

3х150

5

ТП4-ТП3

2х1000

958,655

96

55,348

110,696

132

50

1.5 Розрахунок струмів короткого замикання в мережах вище  1000В

         1.5.1 Вихідні дані для розрахунків

Основною причиною порушення нормального режиму роботи СЕП є виникнення короткого замикання в мережі або в елементах електрообладнання внаслідок пошкодження ізоляції або неправильних дій обслуговуючого персоналу.

         Вихідними даними для розрахунку струмів короткого замикання є схема електропостачання та величина потужності короткого замикання на шинах районної підстанції (рисунок 1.4). Розрахункова схема заміщення для розрахунку короткого замикання зображена на рисунку 1.5.

Рисунок 1.4 – Структурна схема ЕП для розрахунку стумів короткого замикання

        Розрахунок струмів короткого замикання виконується для найбільш характерних точок, в яких передбачається встановлення апаратів захисту.

        Розрахунок виконується у відносних базисних одиницях, при цьому всі опори схеми заміщення приводяться до базисних умов.

За базисні умови приймаємо:

 

 

 

,

.

Рисунок 1.5 – Схема заміщення ЕП для розрахунку струмів короткого замикання

Визначаємо опори схеми заміщення у відносних базисних одиницях:

електричної системи :

– повітряна лінія 110 кВ:

;

;

;

;

– трансформатора ГПП :

для двохобмоточних трансформаторів:

;

,

де    – напруга короткого замикання трансформатора, %;

     – номінальна потужність трансформатора, МВА.

– кабельні лінії 10 кВ – розраховуються аналогічно повітряним лініям,  тільки за базисну напругу приймають Uб.2 = 10,5 кВ:

  ;

  ;

  ;

  ;

  .

1.5.2 Розрахунок струмів з трифазного короткого замикання в характерних точках

Визначається сумарний реактивний і активний опір до розглядаємої точки КЗ і визначається повний опір. Якщо активний опір менше 1/3 індуктивного, їм можна знехтувати.

Як приклад, виконуємо розрахунок струмів короткого замикання в точках К1 і К2.

Струм короткого замикання в  точці К1 визначається виразом:

;      

;

;

; ;

.

Ударний струм в точці короткого замикання визначається виразом

де  – ударний коефіцієнт, який визначається за виразом,

де Та – постійна часу згасання аперіодичного струму, с;

.

Визначимо струм короткого замикання в точці К2:

.

      В даному випадку:

,

,

,

.

Аналогічно визначаються струми КЗ в інших  точках, результати розрахунків заносяться до табл. 1.10

  Таблиця 1.10 – Струми  короткого замикання в СЕП

Номер вузла

Uб,кВ

I, в.о.

rе*б, в.о.

xе*б, в.о.

Iк, кА

iуд, кА

3

115

0,5

0,111

0,085

3,588

10,149

4

10,5

5,5

0,22

1,75

3,114

8,805

5

10,5

5,5

0,23

1,76

3,104

8,777

6

10,5

5,5

0,24

1,76

3,096

8,756

7

10,5

5,5

0,24

1,76

3,095

8,754

8

10,5

5,5

0,32

1,77

3,061

8,657

9

10,5

5,5

0,25

1,76

3,096

8,755

   

1.5.3 Розрахунок струму однофазного короткого замикання

Оскільки схема з’єднання обмоток трансформатора ГПП , то струм нульової послідовності в мережі 10 кВ буде відсутній.

Для розрахунку струму однофазного замикання на землю складаємо схему заміщення (рисунок 1.6) з коротким замиканням в точці К1. На базі цих схем приводимо схему нульової послідовності (рисунок 1.7). Розрахунок ведемо у відносних одиницях.

Рисунок 1.6 – Електрична схема і схема заміщення для розрахунку однофазного КЗ

Рисунок 1.7 – Схема для розрахунку опору нульової послідовності

Струм однофазного КЗ (кА) на шинах районної підстанції визначається виразом :   

,

де =3;

- результуючий опір прямої послідовності, Ом:

=

=Ом,

де  - результуючий опір прямої послідовності, в.о.;

== 0,085;

          - додатковий опір, Ом:

=

=11,29+36,263=47,553.

Результуючий опір зворотної послідовності  приймаємо рівним результуючому опору прямої послідовності :

== 11,29;

- результуючий опір нульової послідовності, який розраховуємо за формулою:


де  - опір системи нуьової послідовності, Ом, який розраховуємо за формулою:

- індуктивний опір нульової послідовності повітряної лінії, що визначають через опір лінії прямої послідовності  з врахуванням коефіціента n, величина якого залежить від конструктивного виконання лінії:

;

Ом.

1.6  Вибір високовольтної апаратури та струмовідних частин

1.6.1  Загальні положення

Основними параметрами апаратів, що повинні відповідати умовам тривалого режиму, є номінальний струм  і напруга .

Перевірка апаратів на електродинамічну стійкість здійснюється за умовами:

; ,

де   динамічний струм к.з., тобто амплітуда максимально допустимого струму, кА;

  ударний струм к.з. у місці установки апарата, кА;

  максимальне діюче значення періодичного складника струму к.з., яке у каталогах заводів-виробників задається як максимальне значення  або як наскрізний прохідний струм .

Перевірка апаратів на термічну стійкість здійснюється за умовою

,

де    значення теплового імпульсу, кА2∙с;

  струм термічної стійкості апарата, кА;

  час термічної стійкості, зазначений у каталозі, с.

Величина  обчислюється за формулою

,

де   приведений час к.з.;

  час відключення к.з., що дорівнює сумі часу спрацьовування основного релейного захисту  і часу  спрацьовування вимикача;

  постійна часу загасання аперіодичного складника струму к.з.

1.6.2  Вибір силової апаратури мережі живлення

До силової апаратури мережі живлення відносяться вимикачі і роз’єднувачі, які вибираються за максимальним струмом і номінальною напругою і перевіряються на електродинамічну і термічну стійкість до струмів к.з.

Вимикачі вибирають по номінальному струму, номінальній напрузі, по типу, роду установки і перевіряють по електродинамічній і термічній стійкості, а також здатності до відключення струмів к.з.

Робимо вибір і перевірку ввідного вимикача ЗРП 110 кВ ГПП.

Визначимо розрахункове навантаження вимикача в післяаварійному режимі, коли один трансформатор ГПП чи одне коло ПЛ вийдуть з ладу і включаться секційні вимикачі ЗРП 110 кВ ГПП.

Як випливає з п.1.2.3, сумарне максимальне навантаження на стороні 10кВ ГПП дорівнює :

Рр = 3428 кВт ; Qр = Qп=0 квар ; Sр=3428 кВА.

 А.

Вибираємо вимикач ВЭБ-110-40/1000УХЛ1 з наступними параметрами:

Uном. = 110 кВ, Iном.відкл. = 20 кА; Iном. = 1000 А; iк.з.мах = 52 кА;
     Робимо перевірку по умовам:

Uном.у  Uном.у ; 110 = 110 кВ;

Iном.у  Iр.у ; 1000 А  9 А ;

Iном.відкл.  In.o ; 20 кА  14,7 кА ;

   ; 52 кА  14,7 кА  ;

;  4800 А2с  13,65 А2с .

Вимикач ВЭБ-110-40/1000УХЛ1 задовольняє всім умовам вибору і є прийнятним для установки на ввід в ЗРП 110 кВ ГПП.

Апарати вважається правильно вибраними, якщо каталожні їх дані більше (дорівнюють) розрахунковим. 

Вибраний вимикач ВЭБ-110-40/1000УХЛ1.

Роз’єднувач вибирається аналогічно, тільки відсутня перевірка на допустимий струм відключення. Використовуємо роз’єднувачі типу

РДП- 110/1000У1.

1.6.3  Вибір силової апаратури розподільчої мережі

1.6.3.1. Вибір вимикачів

Високовольтні вимикачі на напругу 10кВ вибираються так, як і на напругу 110 кВ;

Вибираємо силовий вимикач на напругу 10 кВ  ВВ-TEL-10-20-630УХЛ2.

Умови вибору вимикача навантаження напругою 10 кВ тіж самі, що і силових вимикачів. У якості вимикачів навантаження використовуються вимикачі типу  PIF-13,8/400.

Таблиця 1.10 – Вибір вимикачів та роз’єднувача

Розрахункові дані

Каталожні дані

Вимикач силовий  10 кВ

ВВ-TEL-10-20-630УХЛ2

Uн=10 кВ

Uн=10кВ

Iмах=60,62 А

IН=630 А

іуд.=3,6 кА

Iм.м.ск.=80 кА

Iпt=1,27 кА

Iвідкл.=20 кА

BK = І2t= tф= 40

ВК = І2т tт=300

Вимикач силовий 110 кВ

ВЭБ-110-40/1000УХЛ1

Uн=110 кВ

Uн=110кВ

Iмах=9

IН=1000А

іуд.=14,7 кА

Iм.м.ск.=52 кА

Iпt=4,55 кА

Iвідкл.=40 кА

BK = І2t= tф= 13,65

ВК = І2т tт=4800

Роз’єднувач 110 кВ

РДП-110/1000У1

Uн=110 кВ

Uн=110кВ

Iмах=9 А

IН=1000 А

іуд.=14,7 кА

Iм.м.ск.=64 кА

Вимикач навантаження 10 кВ

PIF-13.8/400

Iмах=13.77 А

IН=400А

іуд.=3.6 кА

Iм.м.ск.=42 кА

Iпt=1.7 кА

Iвідкл.=18 кА

Плавкі запобіжники напругою вище 1000 В вибираємо ПКТ-104-10-12,5У3 за конструктивним виконанням, номінальною напругою та струму,

граничному струму відключення та потужності, роду установки. Вибір запобіжника наведений в табл. 1.11.

Таблиця 1.11 – Вибір запобіжника

Розрахункові дані

Каталожні дані

Uн =10 кВ

UН=10 кВ

Imax=13,77 А

IН=160 кА

Iкз=3,51 кА

Iвідкл.=12,5 кА

1.6.4  Вибір трансформаторів струму

Трансформатори струму вибираємо ТПЛ за номінальною напругою, первинному та вторинному струмам, за родом встановлення, конструк-ції, класу точності та перевіряємо на термічну стійкість при короткому замиканні (табл.1.12).

Номінальний струм вторинної обмотки I =5 А, допустима потужність

 S2Н  вторинної обмотки при cos = 0,8  клас точності 0,5 складає 15 В∙А.

Таблиця 1.12 – Вибір трансформаторів струму напругою 10 кВ

Розрахункові дані

Каталожні дані

Uн=10 кВ

UН=10 кВ

Iмах=60,62 А

IН=75А

іуд.=3,6 кА

iд. =Кд.IH=27 кА

ВК=120

І2t=  tТ.С=200


1.7 Розрахунок для деревообробного цеху

1.7.1 Розрахунок струму короткого замикання

Особливість розрахунку струмів короткого замикання в мережах до 1 кВ є наближення струмів короткого замикання до пускових струмів електроустановок, тому розрахунок необхідно проводити дуже ретельно, враховуючи активні та реактивні опори усіх елементів.

При розрахунках вважаємо, що напруга на високій стороні трансформатора залишається постійною і дорівнює номінальній. У цьому разі напруга холостого ходу низької сторони трансформатора становить 1,05Uн. Схема заміщення складена для  розрахунку струму короткого замикання представлена на рисунку 1.8

Опори елементів мережі:

Визначимо струми короткого замикання:

Ударний коефіцієнт:

Ударний струм:

Для розрахунку однофазного струму КЗ, згідно [1] опори нульової послідовності змінюються і тому отримуємо:

Струм однофазного КЗ:

Рисунок 1.8 – Схема заміщення для розрахунку струмів короткого замикання

1.7.2 Вибір захисної апаратури і запобіжників

Вибір автоматичних вимикачів здійснюють за умовами:

1. Номінальний струм теплового, електромагнітного розмикачів вибирають за розрахунковим струмом:

ІтІр;   ІеІр

2. Струм  спрацювання розмикача автомата  з регульованою обернено незалежною від струму характеристикою визначають з умови:

Ісп.р≤1,25·Ір

Данні перевірки зводимо в таблицю 1.14.

Таблиця 1.14 - Вибір автоматичних вимикачів

№ п/п

Шафа

Автоматичний вимикач

Ір, А

1,25.Ір, А

Тип автоматоматичного вимикача

Ін, А

Іспр.е.р, А

1

СШ1

SF3

77,18

96,48

S281-C100

100

500

2

СШ2

SF4

51,79

64,73

S281-C100

100

500

3

СШ3

SF5

96,30

120,38

S291-C125

125

630

4

СШ4

SF6

85,39

106,74

S291-C125

125

630

5

СШ5

SF7

83,70

104,62

S291-C125

125

630

6

ЩО

SF8

36,83

73,66

S204-C40

40

400

7

АЩО

  SF9

28,64

57,28

S204-C32

32

300

Вибираємо запобіжники, виходячи з двох умов:

1. Номінальний струм запобіжника повинен бути не менше розрахункового струму кола:

.

  1.  Номінальний струм плавкої вставки повинен бути не меншим ніж:

,

де -піковий струм мережі, Кп- коефіцієнт пуску.

Проводимо перевірку кабелів, живлячих силові пункти, згідно умови:

.

Дані перевірки зводимо в таблицю 1.15.

Таблиця 1.15 - Вибір запобіжників

№ п/п

Номер ЕП

Розрахунковий струм, А

Піковий струм, А

Типи запобіжника

Струм плавкої вставки, А

1

1,2

37,03

74,07

ППН-35

80

2

3,4

19,53

39,07

ППН-35

40

3

5,6

20,84

41,67

ППН-35

50

4

7-9

8,20

16,41

ППН-33

32

5

10

10,94

21,88

ППН-33

32

6

11,12

42,54

85,08

ППН-35

100

7

13,14

64,35

128,70

ППН-35

160

8

15-17

10,94

21,88

ППН-33

32

9

18,19

22,63

45,25

ППН-35

50

10

20,21

26,34

52,67

ППН-35

63

11

22,23

43,22

86,43

ППН-35

100

12

24-27

18,96

37,92

ППН-35

40

13

28-31

52,09

104,18

ППН-35

125

14

32,33

25,32

50,64

ППН-35

63

15

34-36

6,56

13,13

ППН-33

32

1.7.3 Перевірка на захищеність

Перевіримо відповідність струму плавкої ставки кратності однофазного струму:

Ік(1)  Кз.о. Ін.вст.,

де  Ік(1) – струм однофазного КЗ;

Кз.о. - кратність струму замикання в приміщеннях з нормальним середовищем Кз.о. = 3;

47,67 кА >3·80=240 А

Перевіримо ділянку кола на захищеність:

Кс.н.Ідоп.  Кзах.Із,

де  Ідоп. - допустимих тривалих струмів провідника;

Із – струм спрацювання захисту;

Кс.н - поправочний коефіцієнт на умови прокладання проводів і кабелів.

По довідниковим таблицям визначаємо: Кзах.= 0,33; Кс.н=1,0

0,33·80=26,4 А <1·80=80 А

Умови виконуються.

Аналогічно виконується вибір запобіжників і їх плавких вставок для окремих відгалужень, що йдуть від СП. Результати розрахунків зводимо в табл. 1.16. Результат перевірок для автоматів зведемо в табл. 1.17.

Таблиця 1.16 - Перевірка запобіжників

Електро-приймачі

Допустимий  струм,

IДОП, А

Струм

плавкої вставки, А

Кс.н.Ідоп

Кзах.Із

Кзащ.Ізс.н.Ідоп

1,2

75

80

75

24,75

75<24,75

3,4

45

40

45

14,85

45<14,85

5,6

45

50

45

14,85

45<14,85

7-9

45

32

45

14,85

45<14,85

10

45

32

45

14,85

45<14,85

11,12

95

100

95

31,35

95<31,35

13,14

140

160

140

46,2

140<46,2

15-17

45

32

45

14,85

45<14,85

18,19

45

50

45

14,85

45<14,85

20,21

60

63

60

19,8

60<19,8

22,23

95

100

95

31,35

95<31,35

24-27

45

40

45

14,85

45<14,85

28-31

110

125

110

36,3

110<36,3

32,33

60

63

60

19,8

60<19,8

34-36

45

32

45

14,85

45<14,85

Таблиця 1.17 - Перевірка автоматичних вимикачів

Автоматичний вимикач

Ір, А

Ін.т.р, А

Кзах.Ін.т.р

Ір >Кзах.Ін.т.р

SF3

77,18

100

33

77,18>33

SF4

51,79

100

33

51,79>33

SF5

96,3

125

41,25

96,3>41,25

SF6

85,39

125

41,25

85,39>41,25

SF7

83,7

125

41,25

83,7>41,25

SF8

36,83

40

13,2

36,83>13,2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

63681. Теория познания. Этапы процесса познания 148 KB
  От Аристотеля пошла материалистическая традиция понимания истины. Идеалистическая трактовка истины берет свое начало в философских теориях Платона и Августина Аврелия. Одним словом в процессе получения истины рядом с нею всегда находится заблуждение.
63682. Реализация права 253.9 KB
  Применение права как особая форма его реализации. Стадии применения права. Акты применения права.
63683. Научное познание, его формы и методы 222 KB
  Первые три области познания рассматриваются в отличие от науки как вненаучные формы. У науки свой особый набор объектов познания в отличие от познания обыденного. Научное познание требует выработки особых языков науки.
63684. Толкование права 142.1 KB
  Толкование права – это интеллектуально-волевая деятельность государственных органов, должностных лиц, граждан и их объединений по установлению подлинного содержания нормативно-правовых актов в соответствии с заключенной...
63685. Правомерное поведение 191.25 KB
  Понятие и признаки правонарушения. Состав правонарушения. Понятие и признаки правонарушения Правонарушение это общественно вредное виновное деяние дееспособного субъекта противоречащее требованиям правовых норм.
63686. Юридическая ответственность. Обстоятельства, исключающие юридическую ответственность 180.17 KB
  Цели и функции юридической ответственности; Принципы юридической ответственности; Виды юридической ответственности; Освобождение от юридической ответственности...
63687. Законность и правопорядок 172.74 KB
  Понятие законности и его содержание; Основные принципы законности; Гарантии законности: понятие виды; Понятие законности и его содержание Законность –это требование строжайшего неукоснительного соблюдения и исполнения всех юридических норм...
63688. Правовая система общества 263.72 KB
  Общая характеристика романо-германской правовой системы системы континентального права; Общая характеристика системы обычного права; Правовая система –это обусловленный конкретно историческими условиями действия права целостный комплекс правовых явлений включающий...
63689. Правосознание: понятие, структура, виды, уровни, роль в правовом регулировании 94.73 KB
  Итак правосознание –одна из форм общественного сознания. Правосознание есть совокупность представлений и чувств выражающих отношение людей к праву и правовым явлениям в общественной жизни Русинов Р. Правосознание представляет собой совокупность идей взглядов...