= 0,82 А;

Выставляем = 0,8 А для реле РТ40/2.

Коэффициент чувствительности МТЗ:

;

=62,6 > 1,5 - для основного;

=8,17 > 1,2 - для резервного.

Таким образом режим дальнего резервирования возможен.

Время срабатывания МТЗ с учетом максимального времени срабатывания внешних защит:

где

t_вн.max = 1,4 c - время срабатывания защиты трансформатора;

t=0.5 c - время учитывающее селективность работы защит;

= 1,9 с.

14. Релейная защита

14.1 Выбор предохранителя FU2 и его плавкой вставки

Выбор предохранителя и его плавкой вставки произведем для ЦТП - 1.Ток защищаемого трансформатора, приведенный к высокой стороне и соответствующий его номинальной мощности:

В аварийных режимах допускается перегрузка масляных трансформаторов до 40% сверх номинального тока общей продолжительностью не более 6 ч в сутки в течении 5-ти суток. Это условие определяет низший предел выбора номинального тока плавкой вставки, т.е.

.

Для предотвращения срабатывания предохранителя в нормальном режиме и при бросках тока намагничивания трансформатора плавкую вставку предохранителя выбирают с номинальным током:

I_пл.вст=(1,52)I_тр.ном=(1,52)57,803=(86,71115,61) А.

Выбираем из шкалы стандартных номинальных токов плавких вставок

для предохранителей серии ПКТ величину, входящую в данный диапазон и далее согласуем выбранную плавкую вставку по селективности с защитами смежных участков:

I_{пл.вст.ном}=100 А.

В соответствии с током в точке К₅ I_к5 = 1,257 кА и напряжением U=10кВ выбираем плавкий предохранитель при условиях, что ток отключения больше данного тока к.з., а напряжение равно номинальному:

ПКТ-103-10-12,5У3

при I_пр.отк > I_к4 или 12,5 кА > 1,257 кА и U_прном = U = 10 кВ.

Данные расчетов вставок для всех предохранителей сведем в таблицу 14.1

Таблица 14.1

№ подстанции	Тр-тр	Iном.тр, А	Диапозон токов плавкой вставки, А	Iвс.ном, А	Типоисполнение	Iкз, А
1	ТМ 1000/10/0,4	57,80	86,71	115,61	100	ПКТ103-10-12,5УЗ	1209
	ТМ 1000/10/0,4	57,80	86,71	115,61	100	ПКТ103-10-12,5УЗ	1209
2	ТМ 630/10/0,4	36,42	54,62	72,83	50	ПКТ103-10-12,5УЗ	1203
	ТМ 630/10/0,4	36,42	54,62	72,83	50	ПКТ103-10-12,5УЗ	1203
3	ТМ 1000/10/0,4	57,80	86,71	115,61	100	ПКТ103-10-12,5УЗ	1205
	ТМ 1000/10/0,4	57,80	86,71	115,61	100	ПКТ103-10-12,5УЗ	1205

Расчет двухступенчатой защиты от короткого замыкания и замыкания на землю кабельной линии

Рассчитаем защиту для КЛ W - 6

Двухступенчатая защита от короткого замыкания

Первая ступень: ТО.

I^I_ср=КзI_{кз внеш max} , (14.2.1)

где коэффициент запаса Кз = 1,3 . Ток короткого замыкания внешний максимальный, приведенный к стороне ВН

I_{кз внеш max} = = 0,556 кА;

I^I_ср= 1,30,556 = 0,723 кА.

Вторая ступень: МТЗ.

I^II_ср=, (14.2.2)

где Кз = 1,3; Кв = 0,8; Ксз = 2;

I_{раб max} = I_W6 , а c учетом перегрузки линии:

I_{раб max} = I_W62 = 30,012 = 60,02 А.

I^II_ср= = 195,06 А.

К_пер = 10…20 при наличии токовой отсечки, тога

121,4…60,7 А.

Здесь Кп - коэффициент перегрузки.

Таким образом номинальный ток трансформатора тока должен быть не менее 61 А. Принимаем трансформатор тока ТПЛК-10, на номинальный ток 100 А. Параметры ТТ приведены в таблице 14.2.

Таблица 14.2

Номинальный ток первичной обмотки, А.	100
Номинальный ток вторичной обмотки, А.	5
Номинальное напряжение, кВ.	10
Варианты исполнения вторичных обмоток	0,5/10Р
Класс точности	0,5/10Р
Номинальная нагрузка, ВА
в классе 0,5	10

Проверим трансформатор тока на допустимую погрешность

< 10 - погрешность в пределах допустимой.

Проверку всех трансформаторов тока сведем в таблицу 14.3

Таблица 14.3

КЛ	IICР.З., А	Тип ТТ	, А
W3	721,50	ТПЛК -10	100	7,94	10Р
W4	547,30	ТПЛК -10	100	6,02	10Р
W5	722,80	ТПЛК -10	100	7,95	10Р
W6	722,80	ТПЛК -10	100	7,95	10Р
W7	547,30	ТПЛК -10	100	6,02	10Р
W8	721,50	ТПЛК -10	100	9,74	10Р

Обмотки ТТ соединяем по схеме «неполная звезда», К_сх =1.

Токи срабатывания реле:

= 36,15 А;

Выставляем = 36 А для реле РТ40/100.

= 9,75 А;

Выставляем = 10 А для реле РТ40/20.

Коэффициент чувствительности МТЗ:

; (14.2.3)

= 5,36 > 1,5 - для основного;

= 0,95 < 1,2 - для резервного.

Таким образом режим дальнего резервирования не возможен.

Расчеты для всех КЛ сведем в таблицу 14.4

Таблица 14.4

КЛ	Iкз.внеш.max, А	IICР.З., А	Iраб.max, А	IIICР.З, А	Iном.тт, A, Imax(K4)=1214 A	IICР.Р, А	IIICР.Р, А	Кч
					Кп=10	Кп=20	Стандарт.			осн.	рез.
W3	555	721,50	88,75	288,42	121,42	60,71	100	36,075	14,42	3,61	0,64
W4	421	547,30	37,43	121,64	121,42	60,71	100	27,365	6,08	8,56	1,15
W5	556	722,80	60,21	195,67	121,42	60,71	100	36,14	9,78	5,35	0,95
W6	556	722,80	60,21	195,67	121,42	60,71	100	36,14	9,78	5,35	0,95
W7	421	547,30	37,43	121,64	121,42	60,71	100	27,365	6,08	8,56	1,15
W8	555	721,50	88,75	288,42	121,42	60,71	100	36,075	14,42	3,61	0,64

Время срабатывания МТЗ с учетом максимального времени срабатывания внешних защит:

,где (14.2.4)

t_вн.max = 0,4 c - максимальное время перегорания плавкой вставки предохранителя;

t=0.5 c - время учитывающее селективность работы защит;

= 0,9 с.

Защита от замыкания на землю

Рассчитаем защиту для КЛ W - 6

Защита не должна срабатывать при повреждениях на других присоединениях сети, когда по защищаемой линии проходит ток, обусловленный емкостью данной линии. Однако защита должна надежно срабатывать (коэффициент чувствительности для КЛ Кч=1,25) при повреждениях на защищаемом присоединении. В последнем случае через трансформатор тока нулевой последовательности проходит емкостный ток всей сети, за исключением тока обусловленного емкостью данной линии.

Таким образом необходимо определить емкостный ток сети, кроме линии W5 и емкостный ток линии W5.

Определим емкостный ток линии W6.

; (14.2.5)

Для линий W5 принимаем сечение 50 мм2 . Для данного кабеля удельный емкостный ток:

= 0,80 А/км;

= 0,72 А.

Данные расчетов емкостных токов для всех линий сведем в таблицу 14.5

Таблица 14.5

КЛ	Удельный емкостный ток Lсо, А/км	Длина линии L, км	Емкостный ток линии Lc, А
W3	0,8	0,246	0,1968
W4	0,8	0,301	0,2408
W5	0,8	0,144	0,1152
W6	0,8	0,144	0,1152
W7	0,8	0,301	0,2408
W8	0,8	0,246	0,1968

Тогда суммарный емкостный ток кабельных линий, без учета защищаемой линии:

= 0,197 + 0,241 = 0,438 А.

Коэффициент броска емкостного тока К_бр=4.

Определим ток срабатывания защиты:

А.

Проверим по чувствительности:

= 2,85 > 1,25.

Вывод данная защита пригодна к использованию.

Расчет защит от замыкания на землю для всех КЛ сведем в таблицу 14.6

Таблица 14.6

КЛ	Суммарный емкостный ток без учета защищаемой линии Ic.кл, А	Ток срабатывания защиты Iср.з, А	Кч
W3	0,356	0,787	1,357
W4	0,312	0,963	0,972
W5	0,438	0,461	2,849
W6	0,438	0,461	2,849
W7	0,312	0,963	0,972
W8	0,356	0,787	1,357

Примем реле РТЗ-51 и трансформатор тока нулевой последовательности ТЗЛМ-1УЗ

14.3 Расчет защит гпп и вл

Рассчитаем защиту для Т - 1,2

Двухступенчатая защита от короткого замыкания.

Первая ступень: ТО.

I^I_ср=К_ЗI_{кз внеш max} ,

где коэффициент запаса К_З = 1,2…2,0. Ток короткого замыкания внешний максимальный, приведенный к стороне ВН

I_{кз внеш max} = = 1,214 кА;

I^I_ср= 1,31,214 = 1,578 кА.

Вторая ступень: МТЗ.

I^II_ср=,

где Кз = 1,3; Кв = 0,8; Ксз = 2;

I_{раб max} = I_Т1,2 , а c учетом перегрузки:

I_{раб max} = I_Т1,22 = 7,5792 = 15,16 А.

I^II_ср= = 49,27 А.

К_пер = 10…20 при наличии токовой отсечки, тога

356,2…178,1 А.

Здесь Кп - коэффициент перегрузки.

Таким образом номинальный ток трансформатора тока должен быть не менее 178 А. Принимаем трансформатор тока ТФМ-110-11-У1, на номинальный ток 300 А. Параметры ТТ приведены в таблице 14.7.

Таблица 14.7

Номинальный ток первичной обмотки, А.	300
Номинальный ток вторичной обмотки, А.	5
Номинальное напряжение, кВ.	110
Варианты исполнения вторичных обмоток	0,5/10Р
Номинальная нагрузка, ВА
в классе 0,5	30

Проверим трансформатор тока на допустимую погрешность

< 10 - погрешность в пределах допустимой.

Обмотки ТТ соединяем по схеме «неполная звезда», К_сх =1.

Токи срабатывания реле:

= 26,3 А;

Выставляем = 26 А для реле РТ40/100.

= 0,82 А;

Выставляем = 0,8 А для реле РТ40/2.

Коэффициент чувствительности МТЗ:

;

=62,6 > 1,5 - для основного;

= 8,17 > 1,2 - для резервного.

Время срабатывания МТЗ с учетом максимального времени срабатывания внешних защит:

где

t_вн.max = 0,9 c - время срабатывания защиты кабельной линии;

t=0.5 c - время учитывающее селективность работы защит;

= 1,4 с.

15. Экономическая часть

Таблица 15.1

Показатель	Единица измерения	Значение показателя
1. Установленная мощность электроприемников, Sуст	кВа	713,2
2. Годовое потребление электроэнергии, Эгод	кВтч	378820
3. Полезное потребление энергии, Эпол	кВтч	359460
4. Капитальные затраты в схему электроснабжения, К	Тыс.руб.	1492,16
5. Удельные капитальные вложения, Куд	руб./кВа	609,06
6. Годовые затраты на содержание схемы электроснабжения, Исхемы	Тыс. руб.	1238,25
7. Удельные эксплутационные затраты на 1 кВтч	руб./ кВтч	0,12
8. Стоимость 1 кВтч электроэнергии, Тср	руб./ кВтч	0,38
9. Суммарные затраты на 1 кВтч электроэнергии	руб./ кВтч	0,51
10. Годовой объем работ по ремонтно-эксплутационному обслуживанию, Т: по ремонту, Тр по техническому обслуживанию, Тт.о.	чел.ч	95 324
11. Годовой фонд рабочего времени по плану на одного рабочего, Фгод	ч	1939
12. Численность электриков в том числе: ремонтников, Чрем эксплутационников, Чэкс	чел.	4 2 2
13. Средняя заработная плата одного рабочего: ремонтника эксплутационника	руб./мес.	5500 4500

Анализируя данные таблицы можно заметить что средняя стоимость 1 кВтч электроэнергии составляет 0,38 руб./ кВтч, что соответствует среднеотраслевым показателям.

Заключение

В результате дипломного проектирования было спроектировано электроснабжение цементного завода, а также арматурно-агрегатного цеха входящего в состав данного предприятия. В процессе проектирования были учтены основные характеристики приемников электрической энергии. В расчете было рассмотрено два варианта электроснабжения для цеха и два варианта для всего предприятия, из которых в каждом случае был выбран наиболее подходящий и выгодный вариант, с учетом всех технических и экономических особенностей данного предприятия.

Для оставшегося варианта цеха был произведен подробный электротехнический расчет электрического и аварийного освещений. Для всех цехов проверена необходимость компенсации реактивной мощности. Также учтены были токи короткого замыкания в характерных точках системы, проанализировано качество напряжения цеховой сети и рассчитаны отклонения напряжения для характерных электроприемников. Были спроектированы необходимое заземление и устройство молниезащиты. Рассчитаны и отстроены уставки реле защиты: кабельных линий распределительной сети предприятия; трансформаторов ГПП; воздушной линии. Рассмотрены вопросы охраны труда, промышленной санитарии, охраны окружающей среды. Произведен практический расчет отходов данного предприятия и приведены правила обращения с отходами. Рассчитаны капиталовложения и технико - экономические показатели электроснабжения предприятия.

В графической части были выполнены чертежи с изображением:

1) генерального плана проектируемого объекта с картограммой нагрузок, разводкой наружных сетей (водопровод, канализация), разводкой силовой сети (кабельные линии);

2) плана проектируемого цеха с разводкой силовой (два варианта);

3) однолинейная схема сети арматурно-агрегатного цеха с обозначением всех элементов;

4) однолинейная схема сети предприятия с обозначением всех элементов;

5) конструктивный чертеж вакуумного выключателя ВВТЭ - М - 10 - 20/630;

5) схем измерительных и оперативных цепей, картой селективности релейной защиты;

6) спец. вопрос;

7) сводной таблицы технико - экономических показателей электроснабжения предприятия;

8) схем измерительных и оперативных цепей, картой селективности релейной защиты;

Министерство образования и науки РФ

Хакасский технический институт-филиал

Красноярского государственного технического университета

Литература

1. А.М. Кривцов, В.В. Шеховцов Сетевое планирование и управление: Изд. 2-е, доп. и перераб. - М.: Экономика, 1978г. - 191с., ил.

2. Андреев В. А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения:

3. Дипломный проект (экономическая часть): Методические указания: к выполнению экономической части дипломного проекта для студентов специальности 140211.65 «Электроснабжение» / Сост. Л.С. Денисова. Красноярск: КГТУ, 2005. - 108 с.

4. Правила устройства электроустановок - 6-е изд., перераб. и доп., с изм. - М.: Главгосэнергонадзор России, 1998г.

5. Правила устройства электроустановок. Раздел 1 (главы 1.1, 1.2, 1.7 и 1.9). Раздел 6. Раздел 7 (главы 7.1, 7.2, 7.5, 7.6 и 7.10) - М.: Главгосэнергонад-зор России, 2000г.

6. Проектирование электрической части подстанций: Учеб. пособие / Сост. Л. В. Толстихина; Красноярск, КГТУ, 2002, 138 с. Учеб. для вузов по спец. «Электроснабжение». - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1991. - 496 с.: ил.

7. Расчет электрических нагрузок в системах электроснабжения: Методические указания к выполнению курсового и дипломного проектирования для студентов специальности 100400 «Электроснабжение (по отраслям)» всех форм обучения / Сост. Н. В. Дулесова;

8. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: В 2 т. /Под общей ред. А.А. Федорова - М.: Энергоатомиздат, 1986г - 568 с., ил.

9. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г. М. Кнорринга. Л., «Энергия», 1976.

10. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебник. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1979. - 408 с., ил.

11. Федоров А. А., Старкова Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. Пособие для вузов.--М.: Энергоатомиздат, 1987.--368 с.: ил.

12. Электротехнический справочник. Т1 - Т3 Под общ. Ред. В.Г. Герасимова, П.Г. Грудинского и др. Изд. 6-е, испр. М., “Энергоатомиздат“, 1981г - 640 с., ил.

13. Электрические кабели провода и шнуры: Справочник/Н. И. Белоруссов и др. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 536 с.; ил.

Размещено на Allbest.ru

...