Электроснабжение завода продольно-строгальных станков

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

Таблица 20- Паспортные данные выбранного КРУ

Таблица 21- Проверка выбранного КРУ

Все условия выбора выполняются. Принимаем к установке КРУ данного типа.

Данные ячейки КРУ установим в цепи низшего напряжения за силовыми трансформаторами (выключатели ввода).

Подберем ячейку КРУ К-104М и вакуумный выключатель к ней, для установки между секций шин. Предварительно ВВ/TEL-10-20/1000 У2

Таблица 22- Паспортные данные выбранного КРУ

Таблица 23- Проверка выбранного КРУ

Все условия выбора выполняются. Принимаем к установке КРУ данного типа.

Выбранную ячейку КРУ установим между секций (секционный выключатель).

Необходимо подобрать ячейку КРУ К-104М и вакуумный выключатель к ней, для установки на отходящие линии к потребителям.

Предварительно ВВ/TEL-10-20/630 У2

Таблица 24- Паспортные данные выбранного КРУ

Таблица 25- Проверка выбранного КРУ

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.

Таблица 27- Проверка выбранного трансформатора тока

Все условия выбора выполняются. Принимаем к установке трансформатор тока данного типа. Установим его в ячейку КРУ К-104М между секций.

Из [3] выберем и проверим трансформатор тока ТПЛК-10. Класс точности – 0,5, предназначенного для учета электроэнергии.

Таблица 28- Паспортные данные выбранного трансформатора тока.

Таблица 29- Проверка 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

- Выбор трансформаторов собственных нужд

Таблица 31 - Расчет мощности ТСН.

- 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.

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:

- Мощность трансформатора 1000 кВА

- Мощность трансформатора 630 кВА

Расчет коротких замыканий

Точка К1

А

где - максимальное значение периодической составляющей тока КЗ на шинах НН, приведенного к стороне ВН.

 А

где - ток двухфазного КЗ на выводах ВН трансформатора в минимальном режиме энергосистемы.

Токовая отсечка

Расчет первичного тока срабатывания

А

где - коэффициент отстройки

Расчет вторичного тока срабатывания

 А

где - коэффициент трансформации ТТ:

Принимаем к установке трансформатор тока с

Выбор тока уставки

Выбираем реле РСТ-11-32 с  А. ( 30-120 А)

 А

где n – целое число, определяемое положением переключателей

 (принимаем )

Оценка чувствительности

 (по ПУЭ 2)

 А

Чувствительность обеспечена.

Следовательно выключатель перед ЦТП2 не нужен.

Рассчитаем токовую отсечку для остальных ЦТП и расчеты сведем в таблицу 33.

Таблица 33 - Расчет коэффициента чуствительности.

Следовательно чувствительность обеспечена, выключатели перед ЦТП не устанавливаем.

Выбор аппаратов защиты цеховых сетей.

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.

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.

Защита элементов схемы электроснабжения напряжением 0,4 кВ.

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.

Выбор схем автоматики, сигнализации и учета.

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.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11