Анализ схемы электроснабжения автоматизированного цеха

На основании разработанной схемы электроснабжения составляется схема замещения, включающая в себя активные и реактивные сопротивления системы, питающих линий, трансформаторов, автоматических выключателей, точек соединения. Расчёт выполняется для трёх точек на секциях трансформаторной подстанции (точка к.з. К1), на распределительном шинопроводе (точка к.з. К2) и у характерного электроприёмника (точка К3).

В качестве характерной линии выбираем линию питания вентилятора (поз. №45), так как для этого электроприёмника величина

Трёхфазные и двухфазные короткие замыкания

Ток линии на стороне высокого напряжения трансформатора

.

Кабельная линия, питающая трансформатор, имеет марку АПВБП 3х35/16-10, .

Активное сопротивление кабельной линии

,

где - удельное активное сопротивление линии, [7].

Реактивное сопротивление кабельной линии

,

где - удельное реактивное сопротивление линии, [7].

Значения сопротивлений, приведённых к низкой стороне,

,

.

Сопротивления трансформатора из п. 2.4.

, , .

Сопротивление при однофазном коротком замыкании [7]

.

Сопротивления автоматических выключателей [7]

QF1 (): , , ;

QF3 (): , , ;

QF6 (): , , .

Сопротивление шин от трансформатора до автоматического выключателя QF3 при удельных сопротивлениях шинопровода сечением , [7] составляют

,

.

Сопротивления шинопровода с при удельных сопротивлениях , составляют

,

.

Сопротивления линии от распределительного шинопровода до потребителя №45 при удельных сопротивлениях провода сечением , проложенного в трубе, ,

,

.

Сопротивление ступеней распределения [7]

, .

Эквивалентные сопротивления участков схемы между точками короткого замыкания

;

;

;

;

.

Схема замещения линии представлена на рис. 3а, упрощённая схема замещения на рис. 3б.

Сопротивления до каждой точки короткого замыкания

; ;

;

;

;

;

;

;

По [7] определяются коэффициенты ударного тока и действующего значения ударного тока

;

;

; ;

; .

Токи трёхфазных коротких замыканий

;

;

.

Ударные токи короткого замыкания

;

;

;

Амплитудное значение токов к.з.

;

;

;

Токи двухфазных коротких замыканий

;

;

.

Результаты расчётов сведены в табл. 4.

Однофазные короткие замыкания

Сопротивления линий при однофазном к.з.

;

,

где и - удельные сопротивления шинопровода для однофазных к.з., [7].

;

,

где удельные сопротивления кабельной линии , [7].

Сопротивления в точках коротких замыканий

;

;

;

;

;

;

Токи коротких замыканий

;

;

.

Результаты расчётов сведены в табл. 5.

Таблица 5 - Сводная ведомость расчёта токов к.з.

3. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

3.1 Охрана труда при выполнении работ на комплектных трансформаторных подстанциях

При работах на оборудовании комплектных трансформаторных подстанций (далее - КТП) без отключения питающей линии напряжением выше 1000 В разрешаются лишь те осмотры и ремонт, которые возможно выполнять стоя на площадке и при условии неприкосновения к токоведущим частям в установках до 1000 В и на расстоянии не меньше 0,6 м в установках до 10 кВ. Если эти расстояния меньше допустимых, то работа должна выполняться при отключении и заземлении токоведущих частей напряжением выше 1000 В.

Допуск к работам на КТП киоскового типа независимо от наличия или отсутствия напряжения на линии должен быть произведен только после отключения сначала коммутационных аппаратов напряжением до 1000 В, затем линейного разъединителя напряжением выше 1000 В и наложения заземления на токоведущие части подстанции. Если не исключена подача напряжения 380/220 В, то линии этого напряжения должны быть отключены с противоположной питающей стороны, приняты меры против их ошибочного или самопроизвольного включения, а на подстанции на эти линии до коммутационных аппаратов наложены заземления.

На мачтовых ТП, переключательных пунктах и других устройствах, не имеющих ограждений, приводы разъединителей, выключателей нагрузки, шкафы напряжением выше 1000 В и щиты напряжением до 1000 В должны быть заперты на замок.

3.2 Охрана труда при выполнении работ на силовых трансформаторах

Осмотр силовых трансформаторов (далее - трансформаторы), масляных шунтирующих и дугогасящих реакторов (далее - реакторы) должен выполняться непосредственно с земли или со стационарных лестниц с поручнями с соблюдением расстояний до токоведущих частей: при напряжении до 35 кВ - 0,6 м, до 1000 В - не нормируется, без соприкосновения с токоведущими частями.

Осмотр газового реле после срабатывания на сигнал и отбор газа из газового реле работающего трансформатора (должен выполняться после разгрузки и отключения трансформатора.

Работы, связанные с выемкой активной части из бака трансформатора или поднятием колокола, должны выполняться по специально разработанному для местных условий проекту производства работ.

Работы по регенерации трансформаторного масла, его осушке, чистке, дегазации должны выполняться с использованием защитной одежды и обуви.

3.3 Охрана труда при выполнении работ на измерительных трансформаторах тока

Запрещается использовать шины в цепи первичной обмотки трансформаторов тока в качестве токоведущих при монтажных и сварочных работах.

До окончания монтажа вторичных цепей, электроизмерительных приборов, устройств релейной защиты и электроавтоматики вторичные обмотки трансформаторов тока должны быть замкнуты накоротко.

При проверке полярности вторичных обмоток прибор, указывающий полярность, должен быть присоединен к зажимам вторичной обмотки до подачи импульса в первичную обмотку трансформаторов тока.

3.4 Охрана труда при выполнении работ на конденсаторных установках

При проведении работ конденсаторы перед прикосновением к ним или их токоведущим частям после отключения установки от источника питания должны быть разряжены независимо от наличия разрядных устройств, присоединенных к шинам или встроенным в единичные конденсаторы.

Разряд конденсаторов (снижение остаточного напряжения до нуля) производится путем замыкания выводов накоротко и на корпус металлической шиной с заземляющим проводником, укрепленной на изолирующей штанге.

Выводы конденсаторов должны быть закорочены, если они не подключены к электрическим схемам, но находятся в зоне действия электрического поля (наведенного напряжения).

Не разрешается прикасаться к клеммам обмотки отключенного от сети асинхронного электродвигателя, имеющего индивидуальную компенсацию реактивной мощности, до разряда конденсаторов.

Не разрешается касаться голыми руками конденсаторов, пропитанных трихлордифенилом (ТХД) и имеющих течь. При попадании ТХД на кожу необходимо промыть кожу водой с мылом, при попадании в глаза - промыть глаза слабым раствором борной кислоты или раствором двууглекислого натрия (одна чайная ложка питьевой соды на стакан воды).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовом проекте согласно задания была выбрана схема электроснабжения автоматизированного цеха, выполнено равномерное распределение нагрузок по секциям

К расчётно-конструкторской части были посчитаны итоговые нагрузки по каждому распределительному пункту и всего по линии. После чего выбрано компенсирующее устройство и трансформаторная подстанция с двумя трансформаторами ТМ 160-10/0,4.

Так же были выбраны защитные устройства для каждой линий, питающей распределительный пункт и характерную линию, и марки питающих линий. После чего были составлены полная и упрощённая схемы для расчёта токов к.з. и произведён их расчёт в трёх точках характерной линии.

В третьей части рассмотрены вопросы техники безопасности при эксплуатации трансформаторных подстанций и конденсаторных установок.

На формат А2 вынесена разработанная полная схема электроснабжения автоматизированного цеха с нанесением всех выбранных элементов.

Пояснительная записка и схема электроснабжения выполнены в соответствии с требованиями государственных стандартов [1].