Анализ системы электроснабжения предприятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ



Введение

Энергетика каждой страны имеет индивидуальные особенности, связанные с топологией электрической сети, типами электрических станций, топливными ресурсами и структурой используемого топлива. Формирование национального рынка энергетики обуславливается совокупностью факторов отражающих развитие экономики и социальной сферы и определяющих национальное богатство страны.

Опыт других стран в реформировании электроэнергетики нельзя отвергать, но недопустимо простое копирование какой-либо модели в уже сложившейся и успешно функционирующей системе-энергетике РФ. Недавние события подтвердили, что подобные попытки чреваты большими материальными и техническими потерями.

Основной особенностью электроэнергетического производства является необходимость поддержания в любой момент времени баланса между генерируемой мощностью при постоянно меняющемся уровне потребления.

Единая энергетическая система России, являющаяся сейчас акционерным обществом РАО «ЕЭС России», строилась путем объединения мощных ЭС и дефицитных по мощности и электроэнергии (ЭЭ) районов воздушными линиями (ВЛ) электропередачи напряжением 220-750 кВ с централизованным иерархическим диспетчерским управление (ДУ). Для обеспечения ДУ создавались мощные информационно-управляющие комплексы и системы.

К концу 80-х годов сложилась самая мощная в мире централизованно управляемая энергетическая система - ЕЭС СССР. Стало возможным сооружение крупных АЭС с энергоблоками мощностью 1000 МВт. Функционирование ЕЭС позволило снизить инвестиции в создание новых мощностей на сумму около 25 млрд. долл. США. Это произошло за счет эффекта совмещения максимумов нагрузки нескольких регионов с разными часовыми поясами.

Параллельная работа в больших энергетических объединениях (ЭО) осуществляется по технологическим законам, несоблюдение которых негативно сказывается на всех потребителях. За более чем сорокалетнюю историю существования ЕЭС не случалось системных аварий, имевших место в Канаде (1982, 1988, 1989 г.г), США (1965, 1977, 1996 г.г), Франции (1978 г.), носивших характер общенациональных катастроф.

В связи с этим сохранение ЕЭС России, как гаранта надежного электроснабжения страны, является основной задачей при проведении реформ по реструктуризации и подобных ей. Переход на рыночные механизмы регулирования производства, передачи и распределения ЭЭ для всех участников параллельной работы должен пройти с минимальными затратами и со строгим соблюдением технологических законов.



Технологический процесс

Наименование отделений:

Приемно-подготовительное отделение

Сушильное отделение

Дробильно-помольное отделение

Прессовое отделение

Садочное отделение

Цех обжига

Склад готовой продукции

Мастерские

Описание технологического процесса

Глина поступает с карьера влажностью до 20% в приемно- подготовительное отделение и выгружается в глинорыхлитель СМ-1031Б, а затем попадает в ящечный питатель СМ-213.

Уголь в количестве 3-5% (в зависимости от калорийности) предварительно продробленный в дробилке СМД-112 и просеянный на грохоте ГВ-06 попадает в ящичный питатель СМ-214

В определенном количестве глина и уголь ленточным конвейером направляется на вальцы грубого помола СМ-1198А, где производится дробление и смешивание шихты

Затем шихта конвейером попадает в сушильный барабан СМЦ-440,2.

Высушенная в сушильном барабане до 8-11% влажности, шихта направляется в элеватор ЛГ-250, который подает её для просева на струнное сито.

Просеянная мелкая фракция направляется на пресс марки СМ-1085Б, а крупная подается в дезинтегратор СМК-211 для помола.

Сформированный кирпич-сырец при помощи ленточных конвейеров попадает в садочное отделение, где производится его укладка на обжиговые вагонетки марки ВН-1.

Уложенный на обжиговые вагонетки кирпич-сырец при помощи электро-передаточной тележки СМ-221А и канатотаски транспортируется к тунельному сушилу. Заталкивание обжиговых вагонеток в туннельное сушило осуществляется гидравлическим толкателем СКМ-101А.

После сушки кирпич при помощи электропередаточной тележки транспортируется к туннельной печь на обжиг.

Заталкивание обжиговых вагонеток в печь осуществляется гидравлическим толкателем СКМ-101А

После обжига вагонетки с готовой продукцией транспортируются при помощи электропередаточной тележки и канатотаски под разгрузку на выставочную площадку.

Съем пакетов с обжиговых вагонеток осуществляется при помощи вильчатого захвата, установленного на кране мостовом однобалочном, с дальнейшей погрузкой в автотранспорт потребителя.

Разгруженные обжиговые вагонетки направляются в садочное отделение и цикл повторяется.

Основным видом потребляемой энергии на технологические нужды является электроэнергия.

Установленная мощность электродвигателей технологического оборудования составляет:

Приемно-подготовительное отделение с узлом дробления угля - 50,1 кВт

Дробильное отделение - 46 кВт

Сушильное отделение - 51кВт

Дробильно-помольное отделение - 36,5

Прессовое отделение - 107,3кВт

Цех обжига:

А) садочное отделение - 12,8 кВт

Б) туннельное сушило - 23,4 кВт

В) туннельная печь - 35,2 кВт

Г) выгрузочное отделение - 6,9

Оборудование, используемое в процессе производства

Пресс полусухого прессования СМ - 1085В

Производительность - 2280шт/ч;

мощность - 43,5квт;

габаритные размеры - 4890х3780х4920мм;

масса - 32600кг

Барабан сушильный 2,2х14 СМЦ440.3М

Производительность - зависит от материала;

мощность - 22/30/37квт;

габаритные размеры - 14000х3610х3915мм;

масса - 33625кг

Вальцы камневыделительные СМ - 1198А

Производительность - 25т/ч;

мощность - 43квт;

габаритные размеры - 3185х2805х1325мм;

масса - 4950кг

Дезинтегратор соосный корзинчатый СМК - 211

Производительность - 12,5т/ч;

мощность - 22квт;

габаритные размеры - 2170х1875х1885мм ;

масса - 3050кг

Краткая характеристика и категорийность потребителей

Электроснабжение электроприемников кирпичного завода предусматривается от трансформаторной подстанции, расположенной на территории завода.

Завод по обеспечению надежности электроснабжения относится к третьей категории. Электроприемниками являются электродвигатели производственных машин, транспортные устройства, вентиляторы и светильники освещения. Расчетные нагрузки определены по методу коэффициента использования.

При этом общая установленная мощность

всего завода- 509,8 кВт

в том числе: силовое электрооборудование- 490,2 кВт

электроосвещение - 19,6 кВт

Потребная мощность составляет- 336,8 кВт

При коэффициенте использования Ки- 0,65

Так как электроснабжение кирпичного завода осуществляется от Т.П. находящийся не в центре нагрузки, то расчетные потери напряжения ВЛ - 0,4 составляют 8,2%

Низкое напряжение принято:

- для силового электрооборудования - 380 В

- для осветительного 380/220 В, а для ламп 220 В

Силовое электрооборудование

В качестве пусковой аппаратуры применяются магнитные пускатели серии ПМЕ и ПАЕ, кнопки управления сетей ПКЕ, в исполнении, соответствующем характеристике среды помещения.

Силовые распределительные пункты приняты типа ШРС 1 в защитном исполнении.

Распределительная сеть выполнена проводом АПВ в стальных трубах, прокладываемая в полу, по конструкциям и стенам на скобах.

В производственных отделениях , где имеются конвейры, прокладка осуществляется в стальных трубах по внутренним сторонам боковых стенок конвейера.

Электроосвещение

В качестве источника света приняты лампы накаливания.

В производственных помещениях помимо рабочего освещения предусмотрено аварийное освещение для эвакуации, обеспечивающее в случае погасания рабочего освещения по линии основных проходов. Кроме того, во всех производственных помещениях предусматривается ремонтное освещение с питанием от понизительного трансформатора.

Расчетные уровни освещенности приняты в соответствии со

СНиП II - А.9-7I «Искусственное освещение. Нормы проектирования» и СН 488 - 72 « Указания по проектированию электрического освещения предприятий промышленности строительных материалов».

Для освещения производственных помещений приняты светильники с лампами накаливания НСП II, НБ007. Люминисцентные ЛСП02 - 2*40.

Для освещения подсобно-бытовых приняты светильники НБ007,

НПО-20.

В качестве распределительных щитков приняты щитки ЯОУ-8500, АП50-3МТ с автоматами.

Распределительная сеть выполняется кабелем марки АВВГ по стенам и потолку на скобах.

Автоматизация

Согласно СН 357-77 в установках с непрерывным технологическим потоком, а также поточно-транспортных системах, предусматривается электротехнические блокировки в объеме определяемом требованиями технологического процесса в нормальном и аварийном режиме.

Схемой автоматизации предусмотрены режимы сблокированного управления и местного, для работы в период ремонта и наладки. Для поточно-транспортных систем предусмотрена подача предупредительного звукового сигнала, извещающего обслуживающий персонал о предстоящем их пуске.

Защитные мероприятия

Для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током в случае прикосновения к металлическим корпусам электрооборудования, оказавшимся под напряжением в следствии нарушения изоляции сети или электроприемников предусматривается защитное зануление.

В качестве сети зануления используется четвертая жила кабеля, Стальные трубы электропроводок, металлические конструкции (подкрановые пути).

Для осветительных установок путем присоединения к нулевому рабочему проводу.

Анализ существующей системы электроснабжения предприятия (10 кВ)

Электроснабжение предприятия

Электрическое хозяйство предприятия ЗАО «Промстройматериалы» является сложной многоуровневой организационной структурой. Для рационального расчета системы электроснабжения предприятия необходимо изучить всю систему в целом: описать множество всех элементов системы; связи между ними; рассмотреть технологию процесса. Далее рассчитываются силовые электрические нагрузки и годовой расход электроэнергии, проверяется мощность и количество трансформаторных подстанций, рассчитывается компенсация реактивной мощности. Электроснабжение электроприемников по заводу осуществляется от комплектной двухтрансформаторной подстанции, мощность каждого трансформатора составляет 300 кВА, напряжение с высокой стороны 10 кВ, а с низкой - 0,4 кВ. Трансформаторная подстанция располагается в здании главного корпуса завода. КТП-300/10/0,4 УЗ питается кабельной линией АСБ на 10 кВ, проложенной в траншее от городской подстанции. Далее напряжение 0,4 кВ по кабельным линиям передается к распределительным шкафам. От шкафов запитываются распределительные щитки, от которых питаются непосредственно сами электроприемники в цехах.

Рисунок 1. Схема электроснабжения предприятия ОАО «ВЭЛАН»

Систематизация электрических нагрузок

Исходными данными для расчета нагрузок служат:

- номинальные мощности электроприемников , кВт;

- коэффициент использования и коэффициент мощности для каждого электроприемника;

- продолжительность включения (ПВ) для электроприемников, работающих в повторно-кратковременном режиме (ПКР), , %. С помощью паспортная мощность электроприемников ПКР приводится к номинальной мощности при ПВ=100 %:

Коэффициент использования - это отношение средней нагрузки за период изменения (цикл) к номинальной (установленной) нагрузке.

Коэффициент использования индивидуального графика нагрузки равен:

,

- средняя нагрузка индивидуального электроприемника за период изменения;

- номинальная мощность индивидуального электроприемника.

Число часов использования максимума активной мощности на предприятии составляет Тм=2200 ч.

Определение расчетных электрических нагрузок по предприятию и отдельным цехам

Для выбора оборудования необходимо рассчитывать цеховые электрические нагрузки. На сегодняшний день при расчете электрических нагрузок наибольшее признание получил метод упорядоченных диаграмм (УД).

Алгоритм расчета электрических нагрузок по методу УД.

Исходными данными для расчета нагрузок служат:

номинальные мощности электроприемников Р_н , кВт;

коэффициент использования к_и и коэффициент мощности cosц для

каждого электроприемника;

-продолжительность включения для электроприемников, работающих
в повторно-кратковременном режиме (ПКР), ПВ,%. С помощью ПВ
паспортная мощность Р_пасп электроприемников ПКР приводится к

номинальной мощности при ПВ=100%: .

1. Определяем средние активную и реактивную мощности.

где к_и-характеризует использование мощности приемника по сравнению с номинальной мощностью, равен отношению средней мощности нагрузки к ее суммарной номинальной мощности;

tg - соответствует группе электроприемника.

2. Определяем коэффициент максимума активной нагрузки в зависимости от и .

3. Определяем расчетные нагрузки электроприемников

кВт; кВАр.

4. Определяем цеховую расчетную нагрузку и расчетный ток:

№ на плане	Наименование узлов питания и групп электроприёмников	Количество рабочих электроприёмников, шт	Установленная мощность, приведённая к ПВ=100%, кВт	Ки	cosц	tgц	Средняя нагрузка за наиболее загруженную смену	nэ	Км	Максимальная расчетная мощность	Iм, А
							Рсм, кВт	Qсм, кВАр	Sсм, кВА			Рм, кВт	Qм, кВАр	Sм, кВА
8	Узел дробления угля
	ЭП с переменным графиком нагрузки
	Молотковая дробилка	1	18	0,35	0,7	1,02	6,3	6,4
	лента	1	5,5	0,4	0,75	0,89	2,2	1,9
	Итого	2	23,5	0,37	0,72	1,34	8,5	8,3		1,55	1,87	15,8	9,2
	ЭП с постоянным графиком нагрузки
	Вентиляция	2	6	0,6	0,8	0,75	3,6	2,7
	Освещение	3	1,2	0,9	0,5	1,7	1,08	1,8
	Итого	5	4,2	0,75	0,65	1,2	4,68	4,5				4,68	4,5
	Итого по цеху	7	27,7	0,56	0,69	1,27	13,1	12,8	18,3	-	-	20,5	13,7	24,7	35,7
8	Сушильное отделение
	ЭП с переменным графиком нагрузки
	Привод барабана	1	30	0,4	0,75	0,88	12	10,56
	Горелка	1	30	0,35	0,7	1,02	10,5	10,71
	Лента	1	5,5	0,4	0,75	0,88	2,2	1,9
	Вентилятор барабана	1	30	0,4	0,85	0,62	12	7,4
	Итого	4	95,5	0,38	0,76	0,85	36,7	30,6		3,34	1,87	68,8	33,7
	ЭП с постоянным графиком нагрузки
	Вентиляция	2	6	0,6	0,8	0,75	3,6	2,7
	Освещение	5	2	0,9	0,5	1,73	1,8	3,1
	Итого	7	4,2	0,75	0,65	1,24	5,4	5,8				5,4	5,8
	Итого по цеху	11	99,7	0,3	0,7	1,04	42,1	36,4	55,6	-	-	74,2	39,5	83,9	121
8	Приемно-подготовительное отделение
	ЭП с переменным графиком нагрузки
	Рыхлитель	1	30	0,35	0,8	0,75	10,5	7,9
	Лента	1	5,5	0,3	0,75	0,88	1,65	1,45
	Лента	1	7,5	0,3	0,75	0,88	2,25	2
	Итого	3	43	0,3	0,76	0,83	14,4	11,3		1,87	1,87	34,6	12,4
	ЭП с постоянным графиком нагрузки
	Вентиляция	2	6	0,6	0,8	0,75	3,6	2,7
	Освещение	5	2	0,9	0,5	1,73	1,8	3,1
	Итого	7	8	0,75	0,65	1,24	5,4	5,8				5,4	5,8
	Итого по цеху	10	51	0,52	0,7	1,03	19,8	17,1	26,1	-	-	40	18,2	43,9	63,4
8	Дробильное отделение
	ЭП с переменным графиком нагрузки
	дробилка	1	30	0,35	0,8	0,75	10,5	7,9
	дробилка	1	18	0,3	0,75	0,88	5,4	4,8
	Лента	1	7,5	0,3	0,75	0,88	2,25	2
	Итого	3	55,5	0,3	0,76	0,83	18,2	14,6		2,4	2,14	38,8	16
	ЭП с постоянным графиком нагрузки
	Вентиляция	2	6	0,6	0,8	0,75	3,6	2,7
	Освещение	5	2	0,9	0,5	1,73	1,8	3,1
	Итого	7	8	0,75	0,65	1,24	5,4	5,8				5,4	5,8
	Итого по цеху	10	63,5	0,52	0,7	1,03	23,6	20,4	31,2	-	-	44,2	21,8	49,3	71,2
8	Прессовое отделение
	ЭП с переменным графиком нагрузки
	Пресс	2	74	0,95	0,85	0,62	70,3	43,5
	Глубина засыпки	2	8	0,35	0,75	0,88	2,8	2,5
	Лента	6	11	0,3	0,75	0,88	3,3	2,9
	Итого	10	93	0,53	0,78	0,79	76,4	48,9		3,1	1,34	102,3	53,8
	ЭП с постоянным графиком нагрузки
	Вентиляция	2	6	0,6	0,8	0,75	3,6	2,7
	Освещение	4	1,6	0,9	0,5	1,73	1,44	2,5
	Итого	6	7,6	0,75	0,65	1,24	5,04	5,2				5,04	5,2
	Итого по цеху	16	100,6	0,64	0,7	1,01	81,4	54,1	97,7	-	-	107,4	59	122,6	176,9
8	Цех обжига
	ЭП с переменным графиком нагрузки
	Горелки	16	12	0,95	0,8	0,75	11,4	8,55
	Вентилятор сушилки	2	22	0,95	0,85	0,88	20,9	18,4
	Основной вентилятор	1	18	0,95	0,85	0,88	17,1	15
	Толкатель	1	7,5	0,5	0,7	1,02	3,75	3,8
	Итого	20	59,5	0,83	0,8	0,88	53,2	45,8		6,1	1,1	58,5	50,4
	ЭП с постоянным графиком нагрузки
	Вентиляция	2	6	0,6	0,8	0,75	3,6	2,7
	Освещение	5	2	0,9	0,5	1,73	1,8	3,1
	Итого	7	8	0,75	0,65	1,24	5,4	5,8				5,4	5,8
	Итого по цеху	27	67,5	0,8	0,7	1,06	58,6	51,6	78	-	-	63,9	56,2	85	122,8
8	Швейный цех
	ЭП с переменным графиком нагрузки
	Швейные машины	36	30,35	0,95	0,75	0,88	25,7	22,6
	Раскройные ножи	2	22	0,85	0,75	0,88	1,3	1,1
	Ленточные машины	1	18	0,85	0,55	1,51	0,9	1,4
	Примерочные машин	1	7,5	0,5	0,95	0,32	0,4	0,12
	Итого	40	59,5	0,78	0,75	0,88	28,2	25,2		6,1	1,1	29,6	27,7
	ЭП с постоянным графиком нагрузки
	Вентиляция	2	6	0,6	0,8	0,75	3,6	2,7
	Освещение	4	1,6	0,9	0,5	1,73	1,44	2,5
	Итого	6	7,6	0,75	0,65	1,24	5,04	5,2				5,04	5,2
	Итого по цеху	46	67,1	0,76	0,7	1,06	32,2	30,4	44,3	-	-	34,7	32,9	47,8	69
8	Садочное отделение
	ЭП с переменным графиком нагрузки
	Канатотаска	1	7,5	0,35	0,7	1,02	2,6	2,7
	лента	2	11	0,4	0,75	0,89	4,4	3,9
	Итого	3	17,5	0,37	0,72	1,34	7	6,6		1,9	1,87	13,1	7,2
	ЭП с постоянным графиком нагрузки
	Вентиляция	2	6	0,6	0,8	0,75	3,6	2,7
	Освещение	9	3,6	0,9	0,5	1,7	3,24	5,5
	Итого	11	7,2	0,75	0,65	1,2	6,84	8,2				6,84	8,2
	Итого по цеху	14	24,7	0,56	0,69	1,27	13,8	14,8	20,2	-	-	20	15,4	25,2	36,4
8	Выгрузочное отделение
	ЭП с переменным графиком нагрузки
	Кран-балка	1	5	0,35	0,7	1,02	1,75	1,78
	лебедки	6	9	0,4	0,75	0,89	3,6	3,2
	Итого	7	14	0,37	0,72	1,34	5,35	4,98		5	1,76	9,4	5,5
	ЭП с постоянным графиком нагрузки
	Вентиляция	2	6	0,6	0,8	0,75	3,6	2,7
	Освещение	11	4,4	0,9	0,5	1,7	3,96	6,7
	Итого	13	10,4	0,75	0,65	1,2	7,6	9,4				7,6	9,4
	Итого по цеху	20	24,7	0,56	0,69	1,27	12,9	14,4	19,3	-	-	17	14,9	22,6	32,6
8	Склад готовой продукции
	ЭП с переменным графиком нагрузки
	Кран-балка	2	10	0,35	0,7	1,02	3,5	3,6
	лебедки	3	4,5	0,4	0,75	0,89	1,8	1,6
	Итого	7	14	0,37	0,72	1,34	5,3	5,2		3,7	1,87	9,4	5,5
	ЭП с постоянным графиком нагрузки
	Вентиляция	2	6	0,6	0,8	0,75	3,6	2,7
	Освещение	25	10	0,9	0,5	1,7	9	15,3
	Итого	13	10,4	0,75	0,65	1,2	12,6	18				12,6	18
	Итого по цеху	20	24,7	0,56	0,69	1,27	17,9	23,2	29,3	-	-	22,5	23,5	32,7	41,2

Расчет осветительных нагрузок цехов

Освещении производственных помещений включает в себя:

естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода и меняющемся в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы;

искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света;

совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняют искусственным

При проектировании осветительных установок важное значение имеет правильное определение требуемой освещенности объекта. Для этой цели разработаны нормы промышленного освещения на основе классификации работ по определенным количественным признакам. Расчет освещения производим методом удельной мощности, используя формулу:

где S - площадь помещения, м;

Руд - удельная мощность помещения осветительной установки, зависящая от типа светильника, освещенности и высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью. Для данного расчета примем Руд=10 Вт/ м.

Для остальных помещений проводим расчет аналогично и результаты сводим в таблицу

Результаты расчета мощности светильников

№	Наименование цеха	S, м	Руд, Вт/м	Руст, кВт
1	Приемно-подготовительное отделение	80	10	0,8
2	Сушильное отделение	56	10	0,56
3	Дробильно-помольное отделение	150	10	1,5
4	Прессовое отделение	60	10	0,6
5	Садочное отделение	700	10	7
6	Цех обжига	50	10	0,5
7	Склад готовой продукции	175	10	1,75
8	Мастерские	500	10	5

Определение годовых расходов электроэнергии

Годовой расход электроэнергии определяется по формулам:

Годовой расход активной энергии:

Годовой расход реактивной энергии:

Где б - годовой коэффициент сменности по энергоиспользованию, учитывающий работу в праздничные дни, а также сезонные колебания нагрузки.

Завод работает по односменному режиму работы б=0,7. Тг - годовое число часов работы предприятия Тг=2200 ч.

Результаты расчетов сведены в таблице 2.4:



Таблица 2.4. Результаты расчета годовых расходов электроэнергии

№	Объект	Средняя нагрузка за наиболее загруженную смену	б	Тг	Годовой расход электроэнергии
		Рсм, кВт	Qсм, кВт			Wг,кВт .ч10	Vг,кВар .ч10
1	Приемно-подготовительное отделение	19,8	17,1	0,7	2200	14214,2	15199,8
2	Сушильное отделение	42,1	36,4	0,7	2200	16216,2	12843,6
3	Дробильно-помольное отделение	23,6	20,4	0,7	2200	17479	24024
4	Прессовое отделение	81,4	54,1	0,7	2200	10595,2	8670,2
5	Садочное отделение	13,8	14,8	0,7	2200	8624	14938
6	Цех обжига	58,6	51,6	0,7	2200	28520,8	49434
7	Склад готовой продукции	17,9	23,2	0,7	2200	2156	3742,2
8	Швейный цех	32,2	30,4	0,7	2200	6160	10672,2
Итого					103963	139524

Проверка установленной мощности трансформаторов

Расчет номинальной мощности трансформаторной подстанции

Находим требуемую мощность КТП по средней нагрузке:

P_см = 289,4кВт;Q_см = 248кВАр;

S_см===381,12 кВА;

На предприятии установлены два трансформатора мощностью 300 кВА.

кВА

Рассчитаем их коэффициент загрузки:

К_З=

Коэффициент загрузки трансформаторов должен находиться в пределах:

К_з= 0,50,7. Рассчитанное значение не превышает данных пределов, следовательно изменение мощности подстанции не требуется и все последующие расчеты будут проводиться для данной КТП.

Таблица 2.5. Технические данные трансформатора

	Sн,кВА	Сочетание напряжений, кВ	Потери, кВт	UК,%	IХ,%
		ВН	НН	ХХ	КЗ
ТМЗ-300/10	300	10	0,4	3,75	24	6	0,8

На данном предприятии установлена внутрицеховая комплектная трансформаторная подстанция Хмельницкого трансформаторного завода КТП-300/10/0,4 УЗ.

КТП состоит из: УВН, силового трансформатора, РУНН, соединительных элементов высокого и низкого напряжений.

Устройство со стороны высшего напряжения подстанции выполняется

без сборных шин в виде высоковольтного шкафа или кожуха с кабельным вводом. На КТП установлены специальные силовые трансформаторы типа ТМЗ.

Распределительное устройство низшего напряжения на двухтрансформаторных подстанциях выполнено с одиночной секционированной системой шин.

РУНН собирается из следующих низковольтных шкафов:

*вводных, один на трансформатор (ШНВ-3У3Л);

*секционного (ШНС-12У3Л);

* линейных (ШНЛ-8У3).

Вводные (секционные) шкафы состоят из ячейки вводного (секционого) выключателя, ячеек отходящих линий, релейного отсека и шинного отсека. Предусматривается выход шин на магистраль со сборных шин. Секционный автоматический выключатель в нормальном режиме, как правило, отключен. Предусмотрено устройство АВР.

Линейные шкафы состоят из ячеек отходящих линий и шинного отсека. На стороне 0,4 кВ предусматривается установка измерительных трансформаторов тока. В РУНН с изолированной нейтралью, а также с глухозаземленной нейтралью предусматривается ячейка трансформатора собственных нужд, предназначенного для питания цепей управления, АВР и сигнализации.

В качестве защитно-коммутационных аппаратов применяются автоматические выключатели или блоки предохранитель-выключатель. Коммутационно-защитные аппараты имеют выдвижное или стационарное исполнение.

Таблица 2.6. Технические характеристики КТП 10/0,4 - 2х300 кВА

Параметр	Значение
Номинальное напряжение на стороне ВН, кВ	10
Номинальное напряжение на стороне НН, кВ	0,4
Номинальный ток сборных шин, кА: УВН РУНН	0,4 3,61
Габаритные размеры, мм: Шкаф УВН Шкаф РУНН	625х530х700 600х1350х2200

Конструкция РУ и подстанции должна обеспечивать:

-безопасное обслуживание оборудования в нормальном режиме работы электроустановки, удобное наблюдение за указателями положения выключателей, ножей разъединителей, уровнями масла в трансформаторах и аппаратах, термометрами и газовых реле, удобный отбор проб масла, а также удобное и безопасное оперирование приводами;

-безопасный осмотр, смену и ремонт токоведущих частей, аппаратов и конструкций любой цепи при снятом с неё напряжении без нарушения нормальной работы соседних цепей, секций или систем шин находящихся под напряжением;

-необходимую прочность опорных конструкций электрооборудования, порталов гибкой ошиновки и несущих конструкций жесткой ошиновки, исходя из эксплуатационных, монтажных нагрузок и нагрузок возникающих в аварийном режиме;

-ограничение аварий пределами данного присоединения;

-минимальный расход силовых и контрольных кабелей;

-локализацию и быструю ликвидацию пожара в кабельных помещениях подстанции

- единообразие фазировки во всех цепях.

Расчет потерь мощности в трансформаторах

Потери мощности в трансформаторе рассчитываются по формулам:

- активные

- реактивные

Потери энергии в трансформаторе:

- активные;

- реактивные.

где - время использования максимума активной нагрузки. Зависит от отрасли промышленности =4000 ч.

- время потерь, приближенно можно принять =-1000

Где n - количество трансформаторов на подстанции.

Расчет потерь мощности в трансформаторе:

- активные

=(3,75+0,66²•24)•2=14,2 кВт;

- реактивные

=((0,8•300)/100+0,66²•(6•300)/100)•2=10,2408кВАр;

Расчет потерь энергии в трансформаторе:

- активные

•10^-6=0,093 кВт;

- реактивные

•10^-6=0,55 кВАр.

Автоматический ввод резерва

Устройства АВР устанавливают на подстанциях и распределительных пунктах (РП), для которых предусмотрены два источника питания, работающих раздельно в нормальном режиме.

Назначением устройства АВР является осуществление возможно быстрого автоматического переключения на резервное питание потребителей, обесточенных в результате повреждения или самопроизвольного отключения рабочего источника электроснабжения, что обеспечивает минимальные нарушения и потери в технологическом процессе.

Включение резервного источника питания на поврежденную секцию сборных шин КРУ, как правило, не допускается во избежание увеличения объема разрушений, вызванных КЗ, и аварийного снижения напряжения потребителей, электрически связанных с резервным источником. Действие АВР не должно приводить к недопустимой перегрузке резервного источника как в последующем установившемся режиме, так и в процессе самозапуска потерявших питание электродвигателей потребителя.



а)б)

Рисунок 2. а) Принципиальная схема АВР; б) Цепи АВР в шкафу выключателя.

Схемы УАВР должны:

а) обеспечивать возможно раннее выявление отказа рабочего источника питания;

б) действовать согласованно с другими устройствами автоматики (АПВ, АЧР) в интересах возможно полного сохранения технологического процесса;

в) не допускать включение резервного источника на КЗ;

г) исключать недопустимое несинхронное включение потерявших питание синхронных электродвигателей па сеть резервного источника;

д) не допускать подключение потребителей к резервному источнику, напряжение на котором понижено.

Выключатели, включаемые устройствами АВР, должны иметь контроль исправности цепи включения.

Ниже рассматривается выполнение устройства АВР применительно к наиболее часто встречающейся схеме электроснабжения с двумя взаимно резервирующими источниками питания.

Структура, принципы выполнения и уставки устройств АВР. Устройство АВР состоит из двух измерительных органов (ИО) -- по одному на каждый источник, логической части, содержащей органы выдержки времени (ОВ), цепи однократности и запрета действия АВР и сигнальных реле. Для удобства обслуживания, наладки и опробования УАВР его ИО и та логическая часть, которая вырабатывает сигналы на отключение выключателя ввода отказавшего источника питания и на подготовку обесточенных электроприемников к подаче напряжения от резервного источника, подключаются к цепям оперативного тока указанного выключателя. Другая аппаратура устройств АВР, составляющая логическую часть и предназначенная для формирования команды на включение резервного источника, питается оперативным током секционного выключателя.

Измерительный орган осуществляет постоянный контроль за состоянием источника питания на основе информации, поступающей от измерительных трансформаторов напряжения и тока. На подстанциях и РП напряжением 6-35 кВ, где отсутствуют присоединения синхронных электродвигателей, в качестве измерительных органов используются два реле напряжения, включенных на вторичные линейные напряжения (обычно АВ и ВС) шинных трансформаторов напряжения. Первое из двух реле типа РН-54/160 фиксирует состояние, при котором данный источник питания может выполнять функцию резервного. Напряжение срабатывания этого реле принимается равным 80 -- 90 В. Уставка второго реле выбирается из условия надежного несрабатывания при перегорании одного предохранителя на стороне ВН трансформатора напряжения и отстройки от наименьшего напряжения при самозапуске электродвигателей на РП, электрически связанных с ПС или РП, для которых выбирается уставка ИО. Как правило, принимается U_ср = 25 - 40 В. Соединенные последовательно размыкающие контакты двух указанных реле обеспечивают срабатывание ИО при симметричном снижении напряжения до значения, при котором уже не обеспечивается нормальная работа потребителей. Во избежание ложного пуска АВР при срабатывании ИО из-за повреждений на вторичной стороне трансформатора напряжения или при выкатывании тележки с выключателем из Шкафа КРУ запуск ОВ логической части УАВР блокируется размыканием вспомогательного контакта автоматическою выключателя, защищающего вторичные цепи трансформатора напряжения, и контакта конечного выключателя положения тележки. Второй контакт реле используется в части АВР, относящейся к резервному но отношению к рассматриваемому источнику питания. Размыкание этого контакта при напряжении 80 -- 90% Uном ...