Электроснабжение завода продольно-строгальных станков
Все
условия выбора выполняются. Принимаем к установке выключатель данного типа.
Выбор
трансформаторов тока [3]
ТТ
выбираются по номинальному току, напряжению и допустимой нагрузке вторичной
цепи. Проверка трансформаторов тока осуществляется по динамической и
термической стойкости.
При
питании от системы требуется установка на ГПП как трансформаторов тока для
счетчиков с классом точности 0,5, так и трансформаторов тока для питания цепей
релейной защиты с классом 10Р.
Для
первой цели предусмотрим установку 6 (по одному на фазу) трансформаторов тока
марки ТФЗМ110Б с коэффициентом трансформации 200/5
Для
второй встроенные в силовые трансформаторы марки ТВТ110-1-200/5
Условия:
Iр < Iном
iуд < iдин
ВК <ВК ДОП
Таблица
19- Выбор трансформаторов тока на 110 кВ
Марка трансформатора тока
Ip, А
Iн, А
iуд, кА
iтер, кА
BК, кА2*м
ВК ДОП, кА2*м
ТФЗМ110Б
105
200
15,121
4
1,699
48
ТВТ110-1-200/5
105
200
15,121
25
1,699
1875
Выбор
трансформаторов напряжения [3]
Для
установки счетчиков также предусмотрим установку трансформаторов напряжения с
классом точности 0,5 марки НАМИ-110-УХЛ1
Выбор
аппаратов ГПП на стороне 10 кВ
-
Выбор выключателей
Из
[3] выберем и проверим КРУ серии К-104М, на основе вакуумного выключателя
серии ВВ/TEL-10-20/1600 У2
Все
условия выбора выполняются. Принимаем к установке КРУ данного типа.
Принимаем
к установке на отходящих к потребителям линиях проверенную ячейку КРУ К-104М
компонуемую выключателем ВВ/TEL-10-20/630 У2.
Конструкция
данной ячейки предполагает установку трансформаторов тока с классом точности –
0,5, предназначенных для подключения приборов для учета электроэнергии.
Произведем выбор и проверку трансформаторов тока в ячейку секционного
выключателя и на отходящие линии, а также выберем приборы учета электроэнергии.
- Выбор
трансформаторов тока.
Из
[3] выберем и проверим трансформатор тока ТПЛК-10. Класс точности – 0,5,
предназначенного для учета электроэнергии.
Таблица
26- Паспортные данные выбранного трансформатора тока.
Все
условия выбора выполняются. Принимаем к установке трансформатор тока данного
типа. Установим его в ячейку КРУ К-104М за силовыми трансформаторами.
ТТ
выбираются по номинальному току, напряжению и допустимой нагрузке вторичной
цепи. Проверка трансформаторов тока осуществляется по динамической и термической
стойкости.
Условия:
Iр < Iном; iуд
< iдин ; ВК
<ВК ДОП
Таблица
30- Выбор трансформаторов тока на 10 кВ
ТТ для
линии
Марка транс-ра тока
Ip, А
Iн, А
iуд, кА
iдин, кА
BК, кА2*м
ВК ДОП, кА2*м
РУ - ЦТП 1
ТПЛК-10
44,49
100
6,146
74,5
484,9
1071.63
ГПП - ЦТП 2
ТПЛК-10
97,99
100
20,26
74,5
484,9
1071.63
ГПП - ЦТП 3
ТПЛК-10
398,31
1000
25,21
74,5
484,9
1071.63
ГПП - ЦТП 4
ТПЛК-10
454,95
1000
25,44
74,5
484,9
1071.63
ГПП - ЦТП 5
ТПЛК-10
398,25
1000
25,95
74,5
484,9
1071.63
ГПП - ЦТП 6
ТПЛК-10
74,48
100
20,83
74,5
484,9
1071.63
ГПП - РУ 1
ТПЛК-10
449,58
1000
25,73
74,5
484,9
1071.63
-
Выбор трансформаторов собственных нужд
Таблица 31 - Расчет
мощности ТСН.
Вид потребителя
Мощность, кВт х кол-во
Подогрев шкафов КРУ
1х27
Освещение РУ
8
Подогрев приводов разъединителей
0,6х8
Отопление, освещение, вентиляция ОПУ
80
Суммарная нагрузка на 2 тр-ра
119,8
-
Выбор предохранителя для защиты ТСН.
Рабочий
ток: Iр=6,42 А
Номинальный
ток плавкой вставки определяется из условия Iпл.вст>Ip.
Т.о. выбираем предохранитель ПКТ101-10-10-31,5УЗ. [3]
Нагрузка на один
трансформатор Sнагр=Sсум×К0=119,8×0,7=83,86 кВА,
где К0 –
коэффициент одновременности, принимаем 0,7.
Согласно таб. 3,3
[5] принимаем в качестве трансформатора ТСЗ-100/10У3.
Таблица 32 - Расчет
мощности ТСН на РУ1.
Вид потребителя
Мощность, кВт х кол-во
Подогрев шкафов КРУ
15
Освещение РУ
6
Подогрев приводов разъединителей, отделителей
0,6х8
Отопление, освещение, вентиляция ОПУ
60
Суммарная нагрузка на 2 тр-ра
85,8
Нагрузка на один
трансформатор Sнагр=Sсум×К0=85,8×0,7=60,06 кВА,
где К0 – коэффициент одновременности, принимаем 0,7.
Согласно таб. 3,3
[5] принимаем в качестве трансформатора ТСЗ-63/10У3.
-
Выбор предохранителя для защиты ТСН на РУ9.
Рабочий
ток: Iр=4,72 А
Номинальный
ток плавкой вставки определяется из условия Iпл.вст>Ip.
Т.о. выбираем предохранитель ПКТ101-10-10-31,5УЗ. [3]
- Выбор
трансформаторов напряжения.
ТН выбирают по
напряжению и вторичной нагрузке.
Для установки в КРУ
выбираем НАМИ-10-95УХЛ2. [3]
-
Выбор предохранителя для защиты трансформатора напряжения.
Выбор
предохранителя для защиты ТН осуществляется по номинальному напряжению и марке
ТН. Выбираем предохранитель для НАМИ-10-95УХЛ2 – ПКН001-10У3. [3]
Выбор
коммутационного оборудования цеховых подстанций и РУ ЦП №1
Расстояние
от РУ1 до данной ЦП составляет 94 метра, поэтому не предполагаем установку
коммутационного оборудования
ЦП
№2
Расстояние
от ГПП до данной ЦП составляет 238 метров, поэтому предполагаем установку коммутационного оборудования - выключателей марки ВВ/TEL-10-12,5/630 У2
ЦП
№3
Расстояние
от ГПП до данной ЦП составляет 293 метров, поэтому предполагаем установку коммутационного оборудования - выключателей марки ВВ/TEL-10-20/630 У2
ЦП
№4
Расстояние
от ГПП до данной ЦП составляет 166 метров, поэтому не предполагаем установку коммутационного оборудования
ЦП
№5
Расстояние
от ГПП до данной ЦП составляет 150 метров, поэтому не предполагаем установку коммутационного оборудования
ЦП
№6
Расстояние
от ГПП до данной ЦП составляет 226 метров, поэтому предполагаем установку коммутационного оборудования - выключателей марки ВВ/TEL-10-12,5/630 У2
РУ1
От
данного РУ питаются приемники первой категории для которых предусмотрена
секционированная система шин поэтому применяем в качестве коммутационной
аппаратуры ВВ/TEL-10-20/630 У2
Цепи
оперативного тока получают питание от ТСЗ ГПП или других цехов.
Рассчитаем
токовую отсечку для трансформаторов 10/0,4 кВ, где длинна кабельной линии
больше 200 метров.
Рисунок
10 - Электрическая схема и схема замещения
-
Выбор базисных величин
Sб = 63 МВА
Uб =
10,5кВ
-
параметры системы
Ес
= 1
- параметры одной цепи линии 110 кВ
- параметры трансформатора ГПП
=0,021+0,413j
- параметры трехобмоточного трансформатора
-
параметры кабельной линии на 10 кВ
Рассчитаем параметры трансформаторов на 10/0,4 кВ:
Автоматические
выключатели обладают рядом преимуществ: после срабатывания автоматический
выключатель снова готов к работе, в то время как в предохранителе требуется
замена калиброванной плавкой вставки, увеличивающая время простоя ЭП; более
точные защитные характеристики; совмещение функций коммутации электрических
цепей и их защиты; наличие в некоторых автоматических выключателях независимых
расцепителей и др.
Номинальный
ток теплового расцепителя автоматического выключателя выбирают по длительному расчетному
току линии [4, с.205, ф. 5.12]
Iт > Iдл.
Номинальный
ток электромагнитного Iэл или
комбинированного расцепителя автоматических выключателей выбирают также по
длительному расчетному току линии [4, с.205, ф. 5.13]
Iэл ≥ Iдл.
Ток
срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя Iср.эл проверяют по максимальному
кратковременному току линии [4, с.205, ф. 5.14]
Iср.эл ≥
kIкр,
где
k – коэффициент учитывающий неточность
при определении Iкр при разбросе характеристик электромагнитных
расцепителей автоматических выключателей, k = 1,25.
Iкр = Iп = 5·Iном.
Таблица
34 – Выбор автоматических выключателей.
Участок сети
Номинальный ток, Iном, А
Тип автом. выкл.
Номинальный ток автом. выкл., Iном, А
ЦТП1−РП1
279,33
ВА55-37
400
ЦТП1−РП6
323,88
ВА55-37
400
ЦТП2−РП2
264,9
ВА55-37
400
ЦТП3−РП3
411,58
ВА55-39
630
ЦТП6−РП4
233,22
ВА55-35
250
ЦТП6−РП5
415,96
ВА55-39
630
10. Выбор защит и их
согласование, схем автоматики, сигнализации и учета
Защита элементов схемы
электроснабжения напряжением 110 и 10 кВ.
Кабельные
сети напряжением 10 кВ защищаем устройствами релейной защиты от междуфазных
замыканий и от однофазных замыканий на землю.
От
междуфазных замыканий выбираем максимальную токовую защиту (МТЗ) и выполняем ее
в двухфазном исполнении и включаем ее в одни и те же фазы по всей сети одного
напряжения с целью отключения двойных замыканий на землю только одного места повреждения.
Замыкание
на землю одной фазы в сетях с изолированной нейтралью не является коротким
замыканием. Поэтому выбираем защиту, действующую на сигнал и только когда это
необходимо по требованиям безопасности, действующей на отключение.
Цеховые
трансформаторы и трансформаторы ГПП имеют защиту от многофазных и однофазных
замыканий в обмотках, от понижения уровня масла, от токов в обмотках,
обусловленных перегрузкой. Кроме того, цеховые трансформаторы мощностью до 1000
кВА имеют токовую отсечку без выдержки времени или токовую защиту со
ступенчатой характеристикой выдержки времени.
В
сетях 0,4 кВ защиту выполняем плавкими предохранителями и расцепителями автоматических
выключателей.
Плавкие
предохранители марки ПН2 предназначены для защиты электрических установок от
токов КЗ и перегрузок.
Автоматические
выключатели снабжают специальными устройствами релейной защиты, которые в
зависимости от типа выключателя выполняют в виде токовой отсечки, МТЗ,
двухступенчатой токовой отсечки. Марка выключателей ВА.
В
виду того, что предприятие имеет на ГПП два источника питания, работающих
раздельно в нормальном режиме, на шинах ГПП устанавливается устройство АВР. Оно
предназначено для осуществления быстрого автоматического переключения на
резервное питание потребителей в случае пропадания питания на основном вводе.
Также устанавливаем АВР и на РУ 1. АВР состоит из двух измерительных органов –
по одному на каждый источник, логической части, содержащей органы выдержки
времени, цепи однократности и запрета действий АВР и сигнальных реле.
В
качестве измерительных органов используют реле типа РН54/160 и РН 53-60Д.
Эти
реле срабатывают при симметричном снижении напряжения до значения, при котором
не обеспечивается нормальная работа потребителей. В качестве реле времени
используется реле типа РВ-132.
При
напряжении 0,4 кВ устройства АВР устанавливаются на подстанциях, обеспечивающих
питание потребителей первой категории. В системе 10 кВ выполнена неселективная
сигнализация о замыкании на землю. Ввиду того, что на предприятии много
подстанций без дежурного персонала предусмотрена предупреждающая и аварийная
сигнализации, посылающие сигнал "Вызов".
На
предприятии предусмотрены следующие измерительные приборы в сети электроснабжения:
-
на вводах в ГПП счетчики активной и реактивной мощности необходимые для
коммерческого расчета предприятия с системой электроснабжения ( устройство
Меркурий 230)
-
измерители тока
(устройство И58М);
-
измерители
напряжения (напряжение измеряется на шинах низкого напряжения ГПП);
-
измерители
мощности (установлены в цепях компенсаторов реактивной мощности).
Список
использованных источников
1. «Электроснабжение
промышленных предприятий» Волков В. М.. Методические указания к курсовому и
дипломному проектированию. – Архангельск: АГТУ, 2005. – 44 с.
2. «Справочник по
электроснабжению и электрооборудованию». В 2-х томах. Под редакцией А. А.
Федорова. – М.: Энергоатомиздат, 1986.
3. Промышленный каталог
электротехнической продукции «Информэлектро».
4. «Электроснабжение
промышленных предприятий». Князевский Б. А., Липкин Б.Ю.: Учебник для ВУЗов. –
М.: Высшая школа, 1986. – 400 с.
5. «Электрическая часть
электростанций и подстанций». Справочные материалы для курсового и дипломного
проектирования. Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. – М.: Энергоатомиздат, 1989. –
608 с.
6. Мельников, Н.А.
Электрические сети и системы [Текст] / Н.А. Мельников. – М.: Энергия, 1975. –
455 с.
7. «Электрооборудование
станций и подстанций». Рожкова Л. Д., Козулин В. С., Учебник для техникумов. –
М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с.