Проектирование системы электроснабжения офисного здания Филиала ОАО "Мобильные ТелеСистемы", г. Псков
Выбор трансформаторов по мощности. Конструктивное исполнение и состав оборудования. Техническое обслуживание системы бесперебойного электропитания. Расчет защитного заземления. Проверка присоединений цепей вторичной коммутации к выходным шинам системы.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 13.10.2017 |
Размер файла | 1,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Псковский государственный политехнический институт
Факультет «Электромеханический»
Кафедра «Электроэнергетика»
Пояснительная записка к дипломному проекту
Проектирование системы электроснабжения офисного здания Филиала ОАО «Мобильные ТелеСистемы», г. Псков
Допустить к защите
зав. Кафедрой Маркевич А.И.
Руководитель проекта (работы) КовалёвВ.В.
Консультанты:
по организационно_экономической части Рыжов Е.В.
по охране труда и технике безопасности Иванов В.А.
по нормативному контролю Грунин С.Ф.
Дипломник Михайлов Р.В.
Псков 2011
Реферат
Настоящий дипломный проект выполнен на основании задания на проектирование на тему: «Проектирование системы электроснабжения офисного здания Филиала ОАО «Мобильные ТелеСистемы», г. Псков»
Дипломный проект содержит:
Страниц - 79
Рисунков - 9
Таблиц- 20
Используемых источников- 28
В пояснительной записке используются следующие ключевые слова:
РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКА, СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, СИСТЕМА БЕСПЕРЕБОЙНОГО И ГАРАНТИРОВАННОГО ПИТАНИЯ, ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА, КАТЕГОРИЯ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ.
Проект выполнен в соответствии с требованиями методических и руководящих материалов по проектированию электроснабжения промышленных предприятий, требований правил ПУЭ, ПТБ и ПТЭ в электроустановках, другой справочной, нормативной и методической литературой.
В дипломном проекте произведены расчёты нагрузки офисного здания ОАО «Мобильные ТелеСистемы» по ул. Киселёва в г. Пскове. Спроектирована система электроснабжения, подобраны 3 независимых источника питания для потребителей I и II категорий.
Вычислены затраты на создание системы электроснабжения и срок её окупаемости. Разработаны правила проведения электромонтажных работ.
Основная задача дипломного проекта -Проектирование системы электроснабжения офисного здания Филиала ОАО «Мобильные ТелеСистемы», г. Псков.
Введение
В офисном здании Филиала ОАО «Мобильные ТелеСистемы», которое находится по адресу: г. Псков, ул. Киселева, д. 16, оснащенном различными средствами информационно-вычислительной техники и телекоммуникаций и оборудованном инженерной инфраструктурой для поддержания жизнедеятельности персонала и нормального функционирования технических средств Филиала ОАО «Мобильные ТелеСистемы» в г. Псков, можно выделить две основные группы потребителей электрической энергии, требующих различной надежности электроснабжения, указанных в таблице 1.
Таблица 1. Расчет мощностей
Наименование потребителей |
Установленная мощность Руст, кВт |
Cos ? |
Потребная мощность Sрасч, кВА |
Категория надежности электроснабжения |
|
1 этаж |
|||||
Информационно-вычислительная техника, 26ПК*0,3 кВт |
7,8 |
0,9 |
8,7 |
I |
|
Принтеры локальные |
1,0 |
0,9 |
1,1 |
I |
|
Местное освещение |
1,0 |
0,9 |
1,1 |
II |
|
Оргтехника, 26 раб. мест |
5,2 |
0,9 |
5,8 |
II |
|
Множительно-копировальная техника |
2,0 |
0,9 |
2,2 |
II |
|
2 этаж |
|||||
Информационно-вычислительная техника, 36ПК*0,3 кВт |
10,8 |
0,9 |
12 |
I |
|
Принтеры локальные |
3 |
0,9 |
3,3 |
I |
|
Местное освещение зала MSC |
0,2 |
0,9 |
0,2 |
I |
|
Активное оборудование MSC |
7,8 |
0,9 |
8,7 |
I |
|
Местное освещение |
1,2 |
0,9 |
1,3 |
II |
|
Оргтехника, 31 раб. место |
6,2 |
0,9 |
6,9 |
II |
|
Множительно-копировальная техника |
2,0 |
0,9 |
2,2 |
II |
|
3 этаж |
|||||
Информационно-вычислительная техника, 38ПК*0,3 кВт |
11,4 |
0,9 |
12,7 |
I |
|
Принтеры локальные |
1 |
0,9 |
1,1 |
I |
|
Местное освещение |
1,5 |
0,9 |
1,7 |
II |
|
Оргтехника, 38 раб. мест |
7,6 |
0,9 |
8,4 |
II |
|
Множительно-копировальная техника |
2,0 |
0,9 |
2,2 |
II |
|
ИТОГО: |
71,8 |
79,8 |
При выборе оборудования электроснабжения необходимо учесть динамику развития сотовой компании ОАО «Мобильные ТелеСистемы» в г. Псков, и сделать необходимый запас по мощности потребителей в 2,2 раза от расчетной мощности.
В таблице 2 представлен состав потребителей и требования к надежности их электроснабжения. Группы I, II, III расположены в порядке снижения требований к надежности.
Приведенный состав потребителей относится к проектируемому офисному зданию. На практике составы групп потребителей I и II могут быть расширены (специфические нагрузки банковских учреждений, VIP-зоны и т.д.). Способы и схемы организации электроснабжения групп I, II и III зависят от требований к надежности электроснабжения перечисленных групп. Обеспечение надежности электроснабжения I категории, должно осуществляться от трех независимых, взаимно резервирующих источников питания, причем должны быть приняты дополнительные меры, препятствующие кратковременному перерыву электроснабжения во время переключения на резервный источник питания. Электроснабжение потребителей II категории производится от двух источников, но мероприятий по недопущению перерывов питания во время переключения на резерв не требуется. Электроснабжение III категории рекомендуется осуществлять также от двух независимых источников, но допускается и от одного. В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), специальные агрегаты -- источники бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п. В проектируемой системе электроснабжения таковыми будут дизель-генераторные установки (ДГУ) и источники бесперебойного питания (ИБП). Поскольку все потребители располагаются в одном здании, то определяющим является требование к количеству независимых источников для первой группы. Это означает, что если для электроснабжения I группы предусматривается два ввода от внешних независимых источников (вводов, помимо ДГУ и ИБП), то электроснабжение группы III будет осуществляться от тех же двух источников, а электроснабжение группы III -- от трех источников (два ввода плюс ДГУ). Согласно требованиям ПУЭ при выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы, следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения или полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты и автоматики при повреждениях в электрической части энергосистемы, а также одновременного длительного исчезновения напряжения на этих источниках питания при тяжелых системных авариях. Именно эта ситуация предусматривает применение ДГУ.
трансформатор бесперебойный электропитание заземление
Таблица 2. Требования к надежности электроснабжения потребителей
Категория надежности потребителей |
Состав потребителей электроэнергии |
Допустимый перерыв электроснабжения |
|
I |
Информационно-вычислительные системы Телекоммуникационные системы Система голосового оповещения и АТС Системы охранной и пожарной сигнализации Система контроля и управления доступом |
Не допускается |
|
II |
Пожарные насосы Системы подбора воздуха и дымоудаления Пожарные лифты Система кондиционирования технологических помещений Холодильные камеры Сигнальные огни |
Допускается на время включения резервного источника питания |
|
III |
Прочие технологические и инженерные системы, не вошедшие в категории I и II |
Допускается на время устранения аварии |
На рисунке 1. приводится иллюстрация к высказанным соображениям по обеспечению надежности электроснабжения. Два ввода от источников основного (внешнего, городского) электроснабжения осуществляются через устройство автоматического включения резерва (АВР).
Рис. 1 - Обеспечение надежности электроснабжения
В таблице 3 отражено соответствие требований надежности электроснабжения групп А, В, С нормам ПУЭ. Приведены все встречающиеся на практике комбинации. На практике в заданиях на проектирование можно встретить требования к обеспечению надежности электроприемников группы А по нормам особой группы I категории надежности электроснабжения.
Таблица 3. Взаимосвязь требований к надежности электроснабжения с нормами ПУЭ
№ п/п |
Параметры схемы электроснабжения |
Группы |
||||||
I |
II |
III |
||||||
1 |
Количество независимых вводов от энергосистемы |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
|
2 |
Потребность в ДГУ |
* |
да |
* |
да |
нет |
нет |
|
3 |
Потребность в ИБП |
да |
да |
нет |
нет |
нет |
нет |
|
4 |
Фактическое количество источников электроснабжения |
4 |
3 |
3 |
2 |
2 |
1 |
|
5 |
Категория надежности по классификации ПУЭ |
Особая группа I |
Особая группа I |
Особая группа I |
I |
I |
I I |
|
* - не обязательна, определяется требованием задания на проектирование. |
Технические условия и разрешения на присоединение к электрическим сетям энергосистемы определяют величину установленной и единовременной мощности потребителя и категорию надежности электроснабжения. Установка автономных источников электроснабжения техническими условиями и разрешениями не регламентируется и выполняется по проекту. Два независимых ввода от системы внешнего (городского) электроснабжения (I категория надежности) характерны для крупного здания, имеющего в составе инженерных систем пожарные насосы, системы подпора воздуха и дымоудаления и прочие системы, обеспечивающие безопасность персонала и работу аварийных служб. Если заданием на проектирование специально не оговорена установка ДГУ, то проектом её можно не предусматривать, поскольку группа А имеет электроснабжение по нормам особой группы I категории надежности.
При проектировании системы электроснабжения офисного здания Филиала ОАО «Мобильные ТелеСистемы» электроприемников I категории основным средством обеспечения надежности электроснабжения будут ИБП совместно с ДГУ, и наличие двух независимых трансформаторных подстанций.
Таким образом целью дипломного проекта является проектирование системы бесперебойного и гарантированного электропитания для системы телекоммуникационной связи.
Раздел 1. Выбор схемы электроснабжения офисного здания ОАО «МТС»
1.1 Понятие, структура, основные характеристики СБЭ
По определению ПУЭ, системой электроснабжения (СЭ) называется совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. Электроснабжение I-III категорий осуществляется для каждой группы от специально предназначенной для этого электроустановки. Структурная схема системы бесперебойного электроснабжения изображена на рисунке 2.
Рис. 2. Структурная схема системы бесперебойного электроснабжения
Электроприемники группы А получают питание от системы бесперебойного электроснабжения (питания) -- СБЭ (СБП). СБЭ как термин более полно отражает стоящее за ним понятие, но термин «СБП» также имеет право на существование, поскольку его этимология связана с источниками (агрегатами) бесперебойного питания. В дальнейшем будем применять термин «СБЭ».
Системой бесперебойного электроснабжения называется электроустановка, осуществляющая электроснабжение нагрузки в случаях отключения основных источников внешнего электроснабжения за счет энергии, накопленной в аккумуляторах источников бесперебойного питания на время до восстановления внешнего электроснабжения или включения резервных (аварийных) источников системы гарантированного электроснабжения. Она обеспечивает КЭ у электроприемников в нормальном режиме и обладает следующими функциональными возможностями:
- обеспечивает электроснабжение «без разрыва синусоиды»;
- имеет время автономной работы, необходимое для корректного завершения процессов в информационных и телекоммуникационных системах без потери информации и повреждения оборудования;
- осуществляет электроснабжение с требуемыми показателями качества электроэнергии;
- обеспечивает электромагнитную совместимость оборудования. СБЭ состоит из следующих компонентов:
- источников бесперебойного питания;
- главных распределительных щитов СБЭ;
- распределительных щитов (пунктов);
- распределительных сетей;
- групповых сетей.
СБЭ представляет собой электроустановку, которая предназначена для автономного электроснабжения электроприемников в случаях отключения (нарушения) электроснабжения от основных источников. Время автономной работы СБЭ, как правило, выбирается из расчета завершения работы инфокоммуникационных систем без потери информации и повреждений оборудования. Минимального (базового) времени автономной работы всегда хватает на запуск резервного источника электроснабжения, в разрабатываемом проекте - это запуск ДГУ.
1.2 Конструктивное исполнение ИБП
Конструктивное исполнение ИБП определяется их назначением, номинальной мощностью и временем автономной работы. ИБП большой и средней мощности любых типов состоят из системного блока и аккумуляторной батареи. Системный блок ИБП представляет собой шкаф, в котором размещаются выпрямитель, инвертор и схема анализа сети и управления, включая панель управления с установленными на ней органами управления и индикации.
ИБП средней мощности могут размещаться в одном шкафу вместе с аккумуляторными батареями. Такая компоновка ИБП средней мощности является базовой. При необходимости увеличения емкости аккумуляторных батарей используется дополнительно батарейный шкаф.
Во многих случаях охлаждение ИБП средней и большой мощности является принудительным и осуществляется встроенными воздушными вентиляторами (существуют модели ИБП с водяным охлаждением). Снятые теплоизбытки отводятся из помещения системами приточно-вытяжной вентиляции или мощными кондиционерами-охладителями.
ИБП малой мощности, как правило, выполняются в едином конструктиве, содержащем собственно ИБП и аккумуляторную батарею. ИБП малой мощности выполняются также в специальных корпусах - либо встраиваемых в стандарные шкафы, либо в настольном варианте, комплектуемым так называемым активным батарейным модулем АБМ (выпрямитель + аккумуляторная батарея в отдельном корпусе). Как правило, конструкция ИБП малой и средней мощности позволяет производить замену аккумуляторной батареи без отключения нагрузки.
1.3 Понятие, структура, основные характеристики СГЭ
Система гарантированного электроснабжения (СГЭ) по своему назначению является резервной (аварийной), структурная схема изображена на рисунке 3.
Рис.3 - Структурная схема системы бесперебойного и гарантированного электропитания
Комплекс работает по следующему алгоритму:
- при отказе основного питания электроснабжение потребителей группы А переводится на питание от ИБП (используется энергия аккумуляторных батарей);
- производится запуск ДГУ, которая выходит на номинальные обороты и принимает нагрузку;
- происходит автоматическое переключение СБЭ на питание от СГЭ (ДГУ);
- ИБП питаются от ДГУ и производят подзаряд аккумуляторных батарей;
- при восстановлении основного питания потребители переводятся на электроснабжение от СОЭ;
- ДГУ останавливается.
В отличие от потребителей СБЭ (потребители I категории), потребители II кат. в нормальном режиме получают питание от основного источника питания -- системы общего электроснабжения. При отказе основного источника электроснабжения в работу вступает оборудование СГЭ -- дизель-генераторные установки (ДГУ). ДГУ входят в состав дизель-электрической станции (ДЭС), которая может состоять из одной или нескольких ДГУ, в том числе разной мощности. Во время пуска ДГУ питание потребителей группы А осуществляется за счет энергии аккумуляторной батареи ИБП.
Для СГЭ, так же как и для СБЭ, справедливо понятие времени автономной работы. В СБЭ время автономной работы определяется ёмкостью АБ, в СГЭ -- количеством дизельного топлива. Количество топлива определяется объёмом штатного бака, расположенного в станине, и дополнительных баков. Штатные баки имеют различную ёмкость, в зависимости от модели ДГУ, и, как правило, позволяют работать с номинальной мощностью в течение 6...8 ч. В случае, когда размещение дополнительных топливных баков невозможно, проектом должен быть предусмотрен подвоз и дозаправка топлива. Следует учитывать, что обеспечить необходимое время автономной работы за счет подвоза топлива на практике достаточно сложно в организационном плане.
Современные средства автоматизации позволяют решить задачу обеспечения гарантированным электроснабжением более эффективным способом с устранением недостатков.
Раздел 2. Выбор трансформаторов и устройства АВР
2.1 Выбор трансформаторов по мощности
Число и мощность понижающих трансформаторов на подстанции выбирают по расчётной мощности на шинах низкого напряжения с учётом перегрузочной способности трансформаторов.
В связи с тем, что в проектируемой системе электроснабжения будут запитаны потребители первой и второй категорий надежности, требуется установка двух трансформаторов:
Оптимальный коэффициент загрузки одного трансформатора подстанции:
Коэффициент перегрузки при аварийном отключении одного из трансформаторов, работающих в период максимальной загрузки, составляет:
Учитывая, что компания «Мобильные ТелеСистемы» в перспективе на последующие 5 лет планирует увеличить нагрузку потребителей в 2,2 раза, необходимо при выборе трансформаторов учесть достаточный запас по мощности.
Мощность одного трансформатора выбираем по условию:
>
кВ*А
-расчетная мощность подстанции.
>=122,9 кВ*А
Расчеты показали что наиболее оптимальный вариант выбор - это трансформаторы типа ТМГ-250/10 и ТМГ-250/6 .
Трансформатор ТМГ-250/10(6) служит для преобразования электрической энергии в сетях энергосистем и потребителей электроэнергии. Монтироваться он может как снаружи так и внутри, как в холодном так и в умеренном климате. Трансформатор рассчитан на эксплуатацию в невзрывоопасной, химически неактивной среде, не содержащей пыли в высоких концентрациях. ТМГ-250/10 не расчитан на использование при повышенной вибрации.
Рабочая частота тока 50 Гц. Напряжение регулируется в интервале от -5% до +5%. Для этого на обмотке высокого напряжения располагаются специальные ответвления. Переключение ответвлений дает возможность регулировать напряжение ступенями по 2, 5%. Данный тип работ должен выполняться на выключенном трансформаторе.
Исполнение трансформатора ТМГ-250/10 герметичное, без маслорасширителя. Температурные изменения объема масла компенсируются за счет изменения объема гофров бака за счет их пластичной деформации. Указатель масла поплавкового типа предназначен для контроля уровня масла.
Напряжение в трансформаторах изменяется переключателями, снабженными внутренним автоматическим устройством-фиксатором положения и контактами оптимальной формы. Все перечисленное делает невозможным выход из строя трансформатора при коротком замыкании обмоточных участков, и тем самым обеспечивая высокую надежность.
Проверяем загрузку трансформаторов в нормальном режиме:
- номинальная мощность трансформатора, кВА.
- число трансформаторов.
< 0,7 что допустимо.
Аварийный режим:
< 1.4 что допустимо.
Характеристики трансформаторов ТМГ-250/10 приведены в таблице 4.
Таблица 4. Технические характеристики ТМГ-250/10
Технические характеристики |
||
Номинальное высшее напряжение, кВ |
6; 10; |
|
Номинальное низшее напряжение, кВ |
0,23 / 0,4 |
|
Потери холостого хода, кВт. |
0,58 |
|
Потери короткого замыкания, кВт. |
3,7 |
|
Напряжение короткого замыкания, % |
4,5 |
|
Масса полная, кг. |
950 |
|
Длина, мм. |
1220 |
|
Ширина, мм. |
840 |
|
Высота полная, мм. |
1220 |
2.2 Устройство АВР
В системах электроснабжения при наличии двух (и более) источников питания целесообразно работать по разомкнутой схеме. При этом все источники включены, но не связаны между собой, каждый из них обеспечивает питание выделенных потребителей. Такой режим работы сети объясняется необходимостью уменьшить ток короткого замыкания, упростить релейную защиту, создать необходимый режим по напряжению, уменьшить потери электроэнергии и т.п. Однако при этом надежность электроснабжения в разомкнутых сетях оказывается более низкой, чем в замкнутых, так как отключение единственного источника приводит к прекращению питания всех его потребителей. Электроснабжение потребителей, потерявших питание, можно восстановить автоматическим подключением к другому источнику питания с помощью устройства автоматического включения резервного источника (УАВР).
Применяются различные схемы УАВР, однако все они должны удовлетворять изложенным ниже основным требованиям:
· находиться в состоянии постоянной готовности к действию и срабатывать при прекращении питания потребителей по любой причине и наличии нормального напряжения на другом, резервном для данных потребителей источнике питания;
· иметь минимально возможное время срабатывания. Это необходимо для сокращения продолжительности перерыва питания потребителей;
· обладать однократностью действия, что необходимо для предотвращения многократного включения резервного источника на устойчивое короткое замыкание;
· обеспечивать вместе с защитой быстрое отключение резервного источника питания и его потребителей от поврежденной резервируемой секции шин и тем самым сохранять их нормальную работу. Для этого предусматривается ускорение защиты после АВР;
· не допускать опасных несинхронных включений синхронных электродвигателей и перегрузок оборудования.
В проектируемой системе электроснабжения офиса ОАО «Мобильные ТелеСистемы» устанавливается АВР одностороннего типа. Данная система предполагает постоянную запитку от 1й ТП, второй ввод используется как резерв.
2.3 Порядок ввода АВР
В исходном состоянии все автоматы должны быть отключены, а ключи на панели АВР включены в ручное управление. Сначала включаем автоматы 1SР, 2SF на 1РКФ, 2РКФ должен загореться светодиод красного цвета, а через несколько секунд и желтого цвета. После этого включаем автоматы 3SF, 4SF включаются лампочки сигнализирующие положение автоматов. Через 10 секунд переключаем ключи на панели АВР в автоматическое положение.
2.4 Описание работы схемы АВР
3-х фазное напряжение, поступающее на Ввод №1 и Ввод №2 поступает также на схему АВР. 3 фазы Ввода №1 поступают на автомат 1SF, 3 фазы Вода №2 поступают на автомат 2SF. После автомата 1SF фаза А Ввода №1 поступает на катушку реле РПП (реле переключения питания), на нормально разомкнутые (Н.Р.) контакты РПП1.1 ,РПП1.2 реле РПП, а фаза В на Н.Р. контакты РПП 1.5 реле РПП. Фаза А Вода №2 после автомата 2SF, поступает на нормально замкнутые (Н.З.) контакты РПП 1.3, РПП 1.4 реле РПП, а фаза В поступает на Н.З. контакты РПП 1.6 реле РПП.
При включении автомата 1SF напряжение фазы А поступает на катушку РПП, реле подтягивается и напряжение через Н.Р. контакты РПП 1.1, РПП 1.2 поступает на катушку реле контроля фаз РКФ В1, РКФ В2 и на автоматы 3SF, 4SF, напряжение фазы В через Н.Р. контакты РПП поступает на катушку реле контроля фаз РКФ В1, РКФ В2, а также 3 фазы Ввода №1 поступают на РКФ В1. При включении автомата 2SF 3 фазы Ввода №2 поступают на РКФ В2 и фаза А на Н.З. контакты РПП 1.3,1.4, а фаза В на РПП 1.6. Реле РПП служит для переключения питания схемы АВР от Ввода №1 либо Ввода №2. При наличии напряжения на Вводе №1 реле РПП подтягивается и питание схемы осуществляется от Ввода №1, при пропадании напряжения на Вводе №1 реле РПП отпускается и питание схемы осуществляется от Ввода №2.
Автоматы 3SF, 4SF подают питание на основную схему. В нормальном режиме, когда оба вводных автомата Q1, Q2 включены на катушку реле РП1 подается питание через блок-контакт автомата Q1, а на катушку реле РП2 через блок-контакт автомата Q2. В щите АВР и на панели вводных автоматов загораются лампочки, сигнализирующие о включении вводных автоматов (зеленая). Питание схемы секционного автомата Q при включенных Q1, Q2 отсутствует, т.к. Н.З. контакты реле РП1, РП2 разомкнуты. Н.З. контакт 1.1 РКФ В1 разомкнут и питание катушки РВ1 отсутствует. При пропадании одной из фаз либо всех на Вводе №1 контакт 1.1 РКФ В1 замыкается с течением времени и подает питание на катушку РВ1, контакт РВ1 замыкается на время t и отключает вводной автомат Q1, включается завод пружин подготавливая Q1 для последующего включения. Автомат Q1 своим переключающим контактом размыкает питание реле РП1. Реле РП1 своим Н.З. контактом подает питание на блокировочные контакты автомата Q1,Q2 если один из автоматов отключен (блокировочный контакт замкнут) происходит включение секционного автомата Q, переключающий контакт автомата Q подает питание на реле РП, которое своими контактами размыкает цепь включения вводного автомата. При включенных вводных автоматах Q1,Q2, секционный автомат Q никогда не включится. Контакты реле РП, РП1 своими контактами включают соответствующие лампочки, сигнализирующие положение автоматов.
При появлении напряжения на Вводе №1 контакт 1.2 РКФ В1 замыкается подавая питание на РВ2. Контакт РВ2 замыкается на время t и отключает секционный автомат Q, включается завод пружин, переключающий контакт автомата Q размыкает цепь включения реле РП и реле своим Н.З. контактом включает автомат Q1. Переключающий контакт автомата Q1 включает реле РП1. которое своими Н.З. контактом размыкает цепь включения автомата Q и разрывает цепь питания автомата Q.
Аналогичным образом работает схема при пропадании напряжения на Вводе №2. Ключи SQ3, SQ4 служат для перевода схемы в автоматический или ручной режим. Ключ SQ4, в положении «ручной», размыкает цепь отключения автоматов, а ключ SQ3, в положении «ручной», цепь включения автоматов. На панели щита каждого автомата Q, Q1, Q2 расположен соответствующий ключ SQ, SQ1, SQ2. Эти ключи предназначены для ручного оперирования (включения, отключения) соответствующих автоматов только при положении ключей SQ3, SQ4 в ручном режиме.
Рисунок 4. Схема АВР
Раздел 3. Выбор СБЭ параллельного типа
3.1 Обеспечение отказоустойчивой работы систем бесперебойного электропитания
Обеспечение отказоустойчивой работы ИБП в настоящее время осуществляется путем создания систем параллельного типа, а также энергетические массивы.
Целью объединения нескольких ИБП в параллельный комплекс является обеспечение работы комплекса в целом при отказе одного из ИБП. Структура параллельного комплекса изображена на рисунке 5.
Рисунок 5. Структура системы параллельного типа
Количество ИБП рассчитывается таким образом, чтобы в случае выхода из строя одного из источников оставшиеся в работе могли обеспечивать питание нагрузки (принцип RPA -- Redundant Parallel Architecture -- избыточная параллельная архитектура).
Возможны два варианта построения параллельного комплекса:
- по централизованной схеме (с выделением статического переключателя обходной цепи байпаса в виде объединительного блока);
- по децентрализованной (модульной) схеме -- без объединительного блока.
Централизованная схема требует установки объединительного блока, рассчитанного на суммарную выходную мощность комплекса. Модульная структура позволяет при необходимости нарастить комплекс, добавляя новые ИБП к уже установленным. В современных параллельных комплексах ИБП применяются модульные схемы.
Управление централизованной и модульной структурой производится по принципу распределенной логики, т.е. без центрального управляющего звена. Таким образом, микропроцессорные блоки синхронизации работы параллельного комплекса в каждом ИБП полностью равноправны, и отключение либо выход из строя одного из ИБП не приводит к потере работоспособности комплекса в целом. Такая схема позволяет также производить техническое обслуживание и ремонт любого ИБП не только без отключения нагрузки, но и с сохранением бесперебойного электроснабжения. Более предпочтительна модульная параллельная структура без объединительного блока с резервированием шины управления (аналогично энергетическому массиву).
Энергетические массивы, выполненные по типу двойного преобразования энергии и принципу избыточности N+1 («горячий резерв»), представляют собой параллельную систему силовых модулей ИБП в едином корпусе (рисунок 6). В свою очередь, силовой модуль представляет собой блок, содержащий выпрямитель и инвертор, устанавливаемый в корпус энергетического массива для параллельной работы с другими силовыми модулями. При таком построении энергетического массива отказ любого силового модуля не приводит к прекращению электропитания. Построение ИБП по принципу энергетических массивов экономически целесообразно для систем бесперебойного электропитания большой мощности (свыше 10 кВ·А).
Рисунок 6. Структура энергетического массива
Однако каждая из приведенных систем основывается на аккумуляторных батареях. Таким образом увеличение мощности систем вызывает увеличение емкости батарей, а также их число.
При проектировании системы бесперебойного электропитания с ИБП параллельного типа в дипломном проекте предлагается использовать систему СБЭП-48/160-6Б, выпускаемую предприятием ООО «АТС-КОНВЕРС», г. Псков.
трансформатор бесперебойный электропитание заземление
3.2 Структурная схема и исполнение системы бесперебойного электропитания с ИБП параллельного типа
Структурная схема системы бесперебойного электропитания с ИБП параллельного типа, получившая условное обозначение СБЭП-48/160-6Б-С5, приведена на рисунке 7.
Модули-выпрямители ВМ-1300/48, входящие в состав СБЭП-48/160-6Б, получают электропитание с выхода трехфазного стабилизатора переменного напряжения СКм-9000-3-1, состоящего из трех однофазных стабилизаторов СКм-3000-1, установленных на объединительную раму. Переменное напряжение с выходов однофазных стабилизаторов СКм-3000-1 поступает на встроенную в телекоммуникационный шкаф СБЭП-48/160-6Б распределительную панель переменного тока РП5.1. Панель имеет в своем составе клеммные блоки для подключения к ней сетевых проводников L1,L2,L3,N1,N2,N3,PE и три автоматических включателя QF1-QF3, распределяющих однофазное переменное напряжение по модулям-выпрямителям ВМ-1300/48, расположенным в основном модуле МО48-6-2. Выход каждого однофазного стабилизатора СКм-3000-1 обеспечивает электропитание двух модулей-выпрямителей ВМ-130/48. Таким образом, в случае неисправности одного из однофазных стабилизаторов СКм-3000-1, от сети переменного тока отключаются только два модуля-выпрямителя ВМ-1300/48 до тех пор, пока не будет выполнено ручное переключение выхода неисправного стабилизатора на встроенную в стабилизатор обводную цепь.
Выходы модулей-выпрямителей ВМ-1300/48 соединены параллельно для обеспечения требуемого выходного тока СБЭП-48/160-6Б и организации резерва по принципу N+1 на случай выхода из строя одного из модулей-выпрямителей ВМ-1300/48.
Рисунок 7. Структурная схема СБЭП-48/160-6Б-С5
Напряжение с выходов модулей-выпрямителей поступает на распределительную панель постоянного тока РП1, которая обеспечивают распределение токов и защиту потребителей автоматическими выключателями F1-F5. Также в состав панели РП1 входят автоматические выключатели аккумуляторных батарей FB1 и FB2, обеспечивающие коммутацию двух групп АБ, их защиту от перегрузок по току, селективное отключение одной группы АБ при поведении профилактических работ с сохранением бесперебойности электропитания нагрузки при условии не отключения другой группы АБ.
Подключение АКБ к общей выходной шине постоянного тока производится с помощью автоматически управляемого контактора Q1, входящего в состав модуля защиты от глубокого разряда батарей МЗР1.
Вход обводной цепи системы переменного тока параллельного типа СПТ-5000 получает электропитание с выхода однофазного стабилизатора переменного напряжения СКм-6000-1.
При нахождении напряжения сети в пределах рабочего диапазона, модули-выпрямители ВМ-1300/48 поддерживают аккумуляторные батареи в заряженном состоянии, а СПТ-5000 питает нагрузку стабилизированным посредством однофазного стабилизатора СКм-6000-1 сетевым напряжением по обводной цепи. Модули-инверторы ИМ-700 в этом режиме работают в режиме холостого хода и не потребляют от выхода СБЭП-48/160-6Б заметной мощности.
При недопустимых отклонениях параметров напряжения сети выходы стабилизаторов СКм-3000-1 отключаются, и электропитание входных цепей модулей-выпрямителей ВМ-1300/48 прекращается. При этом модули-инверторы ИМ-700 получают питание непосредственно от аккумуляторных батарей. В свою очередь, модуль статического переключателя обводной цепи СП-6000 из состава СПТ-5000 переключает нагрузку переменного тока с обводной цепи на питание от модулей-инверторов ИМ-700, входы постоянного тока которых подключены к аккумуляторным батареям через автоматические выключатели F1-F5 распределительной панели РП1.
Контактор Q1 автоматически отключает батареи от выходной шины постоянного тока, если в процессе разряда напряжение батарей снизится до заданного граничного значения. Это предотвращает глубокий разряд батарей и их повреждение.
При восстановлении параметров сетевого напряжения стабилизаторы СКм-3000-1 автоматически включаются в работу, что приводит к запуску модулей-выпрямителей ВМ-1300/48, возобновляющих электропитание модулей-инверторов ИМ-700 от сети переменного тока. При этом статический переключатель обводной цепи СПТ-5000 переключает нагрузку переменного тока на питание от стабилизированного сетевого напряжения обводной цепи.
Внешний вид системы бесперебойного электропитания СБЭП-48/160-6Б-С5 с ИБП параллельного типа (СПТ-5000), выполненной на базе СБЭП-48/160-6Б показан на рис. 8, состав системы приведен в таблице 5.
Таблица 5. Устройство СБЭП-48/160-6Б-5С
1 |
Шкаф телекоммуникационный комбинированный 42U |
11 |
Кабельный комплект (КК1.1-160) - 1 шт. |
|
2 |
Распределительная панель переменного тока РП5.1 |
12 |
Датчик симметрии батарей (ДСБ1) - 2 шт. |
|
3 |
Модуль контроля и управления МКУ2-1Р |
13 |
Аккумулятор 12V/ 150-165 Ач - 8 шт. |
|
4 |
Распределительная панель постоянного тока РП1 |
14 |
Регулируемые винтовые опоры - 4 шт. |
|
5 |
Основной модуль 12U (МО48-6-2) |
15 |
Транспортировочные колеса - 4 шт. |
|
6 |
HTTP/SNMP адаптер WEBtel |
16 |
Модуль ПР-6000 |
|
7 |
Модули-выпрямители ВМ-1300/48 |
17 |
Модуль СП-6000 |
|
8 |
Установочная панель 1U |
18 |
Модуль-инвертор ИМ-700 |
|
9 |
HTTP/SNMP адаптер WEBtel |
19 |
Каркас КБ-6-1 - 1 шт. |
|
10 |
Датчик ДТБ1 |
Рисунок 8. Внешний вид СБЭП-48/160-6Б-С5
Система бесперебойного электропитания с ИБП параллельного типа имеет вид климатического исполнения УХЛ4 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89 и предназначена для установки и эксплуатации в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями в длительном (непрерывном) режиме в условиях воздействия:
- температуры от 274 до 313 К (от 1 до 40 С);
- относительной влажности воздуха не более 80 % при температуре не выше 298 К (25 С);
- атмосферного давления от 60 до 106,7 кПа (от 450 до 800 мм рт. ст.);
- механических внешних воздействующих факторов - по ГОСТ 17516.1-90 для группы механического исполнения М1.
Степень защиты системы от проникновения посторонних тел и воды - IP20 по ГОСТ 14254-96. Окружающая среда не должна содержать токопроводящей пыли и химически активных веществ.
3.3 Расчет мощности и времени резервирования системы с ИБП параллельного типа
При выполнении расчетов системы бесперебойного электропитания с ИБП параллельного типа исходим из того, что система постоянного тока может комплектоваться 6 модулями-выпрямителями ВМ-1300/48 с характеристиками:
- диапазон входного сетевого напряжения - 187-275 В;
- номинальная выходная мощность - 1300 Вт;
- номинальное выходное напряжение - 48 В;
- диапазон регулировки выходного напряжения - 44-56 В;
- точность стабилизации выходного напряжения - ±1%;
- максимальный выходной ток - 27 А,
и двумя 48В аккумуляторными батареями, составленными из стационарных герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторов 12 VE180F, имеющих следующие характеристики:
- номинальная емкость - 150 А·ч;
- номинальное напряжение - 48 В;
- напряжение буферного заряда при 20- 54 В;
- коэффициент температурной компенсации - 1,2В/10;
- предельный ток заряда 0,1 - 30А.
Из анализа характеристик, приведенных выше, следует, что система постоянного тока с модулями-выпрямителями ВМ-1300/48 способна обеспечить наиболее благоприятные условия содержания именно этого типа аккумуляторных батарей, поскольку:
- напряжение буферного заряда, равное 54В при 20, находится в регулируемом диапазоне выходного напряжения ВМ-1300/48 - 44-56В;
- при увеличении температуры электролита аккумуляторных батарей, например, на 10 напряжение буферного заряда становится равным 52,8В и также находится в регулируемом диапазоне выходного напряжения ВМ-1300/48 - 44-56В;
- в регулируемом диапазоне выходного напряжения ВМ-1300/48 - 44-56В обеспечивается стабилизация напряжения буферного заряда с требуемой для герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторов точностью - ±1%.
При выполнении расчетов принимаем коэффициент использования основного оборудования системы , равным 0,75.
3.4 Расчет мощности системы по переменному току
Номинальная мощность используемых в системе модулей-инверторов параллельного типа ИМ-700 составляет 1000В·А. Телекоммуникационный шкаф позволяет использовать в системе 5 модулей-инверторов ИМ-700. С учетом принятого коэффициента использования =0,75 и принципа резервирования
+1
где =4, расчетная мощность системы по переменному току будет равна:
В·А.
Определяем суммарный потребляемый ток параллельно работающими на общую нагрузку модулями-инверторами ИМ-700. В качестве входного тока от источника постоянного тока для модуля-инвертора ИМ-700 принимаем входной ток инвертора , равным 22А. Следовательно, суммарный потребляемый ток модулями-инверторами ИМ-700 с учетом резервирования модулей-инверторов по принципу +1 будет равен:
.
3.5 Расчет мощности системы по постоянному току
Производители стационарных герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторов рекомендуют ограничивать ток заряда батарей в пределах . Поэтому при использовании в системе СБЭП-48/160-6Б двух 48В аккумуляторных батарей с общей номинальной емкостью =300 А·ч, принимаем предельный ток заряда батарей =30А.
Следовательно, выходной ток модулей-выпрямителей ВМ-1300/48, способный обеспечить одновременно питание модулей-инверторов ИМ-700 и заряд двух аккумуляторных батарей должен быть равен:
А.
Определяем количество модулей-выпрямителей ВМ-1300/48, необходимых для питания пяти ИМ-700 и заряда двух аккумуляторных батарей. С учетом выходного тока модуля-выпрямителя ВМ-1300/48, равного 27 и резервирования модулей-выпрямителей ВМ-1300/48 по принципу N+1:
.
Таким образом, с учетом резервирования модулей-выпрямителей по принципу N+1 мощность системы по постоянному току должна составлять:
Вт.
3.6 Расчет времени резервирования
Пользуясь разрядными характеристиками аккумуляторов 12VE180F и значением конечного напряжения разряда, которое для данного типа аккумуляторов составляет 1,82 В/Эл или 43,6 В на батарею, при токе разряда, определяемом в режиме работы от батарей только значением суммарного входного тока +1 модулей-инверторов ИМ-700, равного 60 А, определяем время резервирования системы:
час.
3.7 Расчет систем бесперебойного электроснабжения
Выбор конкретных моделей ИБП для проектируемой СБЭ производится на основе расчета потребляемой мощности нагрузки и прогноза её роста в будущем.
Расчет мощности ИБП осуществляется по таким расчетным и задаваемым параметрам, как:
- мощность нагрузки;
- коэффициент мощности нагрузки;
- пусковые токи потребителей с мощностью, соизмеримой с номинальной мощностью ИБП;
- время автономной работы ИБП; время зарядки батарей;
- требования к надежности.
Как правило, в задании на проектирование задаются следующие данные:
- мощность нагрузки;
- характер нагрузки;
- время автономной работы ИБП.
При расчете необходимой мощности ИБП, включаемых в параллельный комплекс, учитывается, что при отказе одного ИБП мощность оставшихся должна соответствовать мощности нагрузки. Данное требование выражается значением N+1, где N -- количество ИБП, обеспечивающих продолжение работы СБЭ при отказе одного. В простейшем случае N=1, однако при этом в нормальном режиме каждый из ИБП будет загружен только на 50%. Так как загрузка ИБП на 100% лишает систему возможности увеличения мощностей нагрузки и ограничивает перегрузочную способность, а с уменьшением нагрузки уменьшается коэффициент полезного действия ИБП и возможно появление нелинейных искажений на входе ИБП, рациональной представляется система, состоящая из четырех ИБП, каждый из которых в любом режиме загружен не более чем на 75%. Практический опыт подтверждает целесообразность такого решения. При этом коэффициент использования источников бесперебойного питания рассчитывается по следующему выражению:
,
где N -- минимальное количество работающих аппаратов в группе; для единичного аппарата N = 1.
Установленная мощность ИБП соотносится с расчетной мощностью нагрузки :
.
Шкала номинальных мощностей ИБП дискретная, следовательно, выбирается ближайшее большее значение . Расчет сопряжен с некоторыми трудностями, поскольку нормы проектирования не определяют удельные мощности нагрузок средств информатизации и телекоммуникаций. Ведомственные нормы проектирования ВСН 59-88 приводят значения для терминальных устройств и больших ЭВМ, что не подходит для компьютерных сетей и обрабатывающих центров.
Выбор защитно-коммутационного оборудования (автоматических выключателей, выключателей нагрузки, рубильников и предохранителей) для подключения ИБП должен производиться с учетом КПД, токов заряда батарей и установленной мощности ИБП. Выбор номинальных значений защитно-коммутационного оборудования по установленной мощности позволяет в случае необходимости полностью нагрузить систему. Как было отмечено выше, КПД для технологии двойного преобразования не превышает 0,93. Ток заряда батареи ИБП с временем автономной работы 10... 15 мин не превышает 10% номинального тока ИБП в режиме on-line. Отсюда номинальный ток защитно-коммутационного оборудования для подключения ИБП вычисляется по формуле
,
где -- фазное напряжение; -- коэффициент полезного действия.
Раздел 4. Выбор ДГУ
4.1 Выбор ДГУ по мощности
Современные средства автоматизации позволяют решить задачу обеспечения гарантированным электроснабжением более эффективным способом с устранением перечисленных недостатков.
Расчет мощности системы гарантированного электроснабжения включает следующие взаимосвязанные задачи:
- обеспечение работы в режиме малых нагрузок;
- обеспечение отказоустойчивой работы;
- согласование совместной работы ИБП-ДГУ
В обеспечение работы в режиме малых нагрузок нет необходимости в обеспечении данного требования, так как узлы связи и телекоммуникации функционируют без перерыва работоспособности и нагрузка практически не изменяется и при работе узла связи от ДГУ будет обеспечена номинальная загрузка агрегата . Обеспечение отказоустойчивой работы обеспечивается наличием ИБП и ДГУ в системе, а также их совместная работа. Согласование совместной работы ИБП-ДГУ обеспечивается путем использования современных ИБП - СБЭП-48/160-6Б-С5.
Расчет мощности ДЭС для совместной работы с ИБП осуществляется в следующей последовательности:
1. Определяется технические данные и свойства ИБП, который планируется использовать совместно с ДГУ:
- мощность;
- КПД;
- коэффициент мощности ИБП;
- коэффициент нелинейных искажений;
- способность плавной (ступенчатой) нагрузки ДГУ;
- мощность заряда АБ;
- возможность задержки заряда АБ.
2. Рассчитывается мощность ДГУ. В нашем случае имеется возможность плавной загрузки ДГУ.
,
где - повышающий коэффициент (принимаем равным 1); - КПД ИБП; - мощность заряда АБ; - мощность нагрузок группы В; - коэффициент, учитывающий снижение нагрузочной способности ДГУ при коэффициенте мощности ИБП менее 0,8.
Мощность возможной нагрузки группы В в данном случае рассчитывается по формуле
.
Примем р=1, так как коэффициент мощности ИБП 0,9. Таким образом мощность ДГУ будет равна:
,
где мощность = 90 кВт, = 330 Вт , = 0,94, получим мощность ДГУ:
= 150837.25 Вт.
3. Мощность ДГУ с учетом потерь в сетях и расходов электроэнергии на собственные нужды определяется по формуле :
,
где = 1,1 - коэффициент, учитывающий потери мощности в сети 0,4 кВ;
= 0,95 - коэффициент, учитывающий на собственные нужды.
= 174653,66 Вт.
По полученным данным выбираем ДГУ - GMJ275.
Таблица 6. Основные характеристики GMJ275
Мощность электростанции (основная) |
250 кВА (200 кВт) |
|
Мощность электростанции (резервная) |
275 кВА (220 кВт) |
|
Дизельный двигатель жидкостное охлаждение |
John Deere 6081HF001 1500 об/мин |
|
Генератор переменного тока |
Leroy Somer LSA 46.2 L6 |
|
Тип запуска электростанции |
электростартер |
|
Расход топлива |
36.4 л/час (при нагрузке 70%) |
|
Ёмкость бака электростанции открытое исполнение |
263 л |
|
Вес электростанции открытое исполнение |
2090 кг |
|
Цена |
1188410 руб. |
4.2 Конструктивное исполнение и состав оборудования
Электростанция GMJ275 представляет собой:
- Дизельный двигатель с навесным оборудованием, стартером, зарядным генератором;
- Электрический генератор -- синхронный бесщеточный;
- Панель электростартерного запуска и управления с отображением основных текущих параметров;
- Рама, на которой смонтированы составные части дизель-генераторной установки;
- Антивибрационные подушки;
- Встроенный в раму топливный бак;
- Механический / электронный регулятор скорости;
- Воздушный фильтр с индикатором загрязнения;
- Автомат защиты;
- Радиатор на раме;
- Промышленный глушитель;
- Гибкий компенсатор выпускного тракта;
- Система смазки с маслом, антифриз в системе (-30°С);
- Кнопка экстренного (аварийного) останова (внутренняя) и наружная (для кожуха);
- Аккумуляторная батарея 12В (24В);
В электростанции установлен дизель-генератор мощностью 200(250) кВт рамной конструкции на базе дизеля типа 6081HF001 производства «John Deere» (США) и генератора LSA 46.2 L6 «Leroy Somer» (Франция). Основные параметры генератора приведены в таблице 7.
Таблица 7. Характеристики генератора
№ п.п. |
Наименование характеристик |
Ед. изм. |
Значение |
|
1. |
Номинальная мощность |
кВА |
250 |
|
2. |
Коэффициент полезного действия |
- |
0,924 |
|
3. |
Напряжение |
В |
230/400 |
|
4. |
Частота |
Гц |
50 |
|
5. |
Число фаз |
- |
3 |
|
6. |
Коэффициент мощности |
- |
0,8 |
|
7. |
Класс изоляции |
- |
Н |
|
8. |
Масса |
кг |
2090 |
|
9. |
Степень защиты |
- |
IP22 |
|
10. |
Номинальная частота вращения |
об/мин |
1500 |
|
11. |
Тип возбуждения |
Бесщеточное |
Топливная система электростанции
В состав топливной системы входят:
1) топливный бак емкостью 263 литра с тремя датчиками уровня, устройствами заправки и слива топлива за пределы кожуха, а также возможностью заправки от передвижных топливозаправочных средств;
2) электрический насос автоматической подкачки топлива в расходный топливный бак из внешнего топливохранилища;
3) ручной (дублирующий) насос подкачки топлива в расходный топливный бак.
4) трубопроводы и трубопроводная арматура (шаровые краны, отводы и т.п.).
Выбор марки дизельного топлива (ГОСТ 305-82) осуществляется в зависимости от графика температур для местности где устанавливается электростанция. При необходимости, проектом внешнего топливохранилища должен быть предусмотрен подогрев дизельного топлива до температуры превышающей температуру его застывания.
Масляная система электростанции
В состав масляной системы входят:
1) циркуляционный масляный бак дизель - генератора;
2) расходный масляный бак емкостью 150 литров;
3) электрический насос автоматической подкачки масла;
4) ручной (дублирующий) насос подкачки/откачки масла.
5) трубопроводы и трубопроводная арматура (шаровые краны, отводы и т.п.).
Система управления электростанции
Для управления станцией используется панель DEEP SEA 5520.
DEEP SEA 5520 -- это автоматическая панель управления ДГУ (запуск-останов) для контроля состояния внешней сети, контроля и индикации аварийных состояний ДГУ, удаленного мониторинга за работой ДГУ и параллельной работы ДГУ.
Возможности:
- Одобрено стандартом UL508 США;
- Полностью автоматический контроль состояния внешней сети;
- Полный контроль параметров работы установки;
- Панель совместима по CAN-шине с электронными двигателями Volvo Penta, Scania, Perkins, MTU и др;
- Удаленный мониторинг работы ДГУ через интерфейсы RS232/RS485 с использованием модема, GSM;
- Соединение с РС под управлением ОС Windows;
- Регулировка параметров работы ДГУ;
- Контроль нагрузки, параллельная работа нескольких ДГУ, управление панелью АВР;
- Ограничение максимума нагрузки на ДГУ.
4.3 Выбор коммутационной аппаратуры и сечения кабелей
Определим расчетный ток нагрузки:
IН=SН/Uном174653,66/((v3)*400)=255 (А).
Пиковый ток при коэффициенте пуска равным 1 будет равен току нагрузки 250 А. Ток уставки автоматического выключателя определяется как 1,25 * Iпик, тогда Iуст=319,2 А. Выбираем автоматический выключатель ВА 57-39 на 320 А. Для подключения ДГУ к ВРУ будем использовать кабель ВВГ 4х70.
4.4 Расчет защитного заземления
Заземление выполним путем соединения вертикальных уголков длиной 2,5 м в ряд. Число вертикальных электродов -10 (уголок 50х50х5). Расстояние между вертикальными электродами примем равное 2м. Для соединения уголков используем полоску 40х4. Сопротивление заземления Rз=3.28 Ом < 4 Ом.
Раздел 5. Техника безопасности и охрана труда
5.1 Меры и средства защиты электрических установок
Согласно ПТБ на электрических установках должны находиться переносные заземления, средства по оказанию доврачебной помощи пострадавшим от несчастных случаев, защитные, противопожарные и вспомогательные средства (песок, огнетушители и т.п.).
Безопасность обслуживающего персонала и посторонних лиц от поражения электрическим током обеспечивается путем следующих мероприятий:
- применение предупреждающей сигнализации, надписей, плакатов;
- заземление корпусов электрооборудования и элементов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции;
- применение блокировки аппаратов и ограждающих устройств для предотвращения ошибочных операций и доступа к токоведущим частям;
- применение надлежащей изоляции;
- соблюдение соответствующих расстояний до токоведущих частей или закрытие, ограждение токоведущих частей.
Распределительные устройства 3 кВ и выше оборудуются оперативной блокировкой, исключающей возможность:
- включения разъединителей на заземляющие ножи, что достигается жесткой механической связью между рабочими и заземляющими ножами, препятствующей включению основного ножа при включенном заземляющем, и наоборот;
- отключения и включения отделителями и разъединителями тока нагрузки, что достигается с пом...
Подобные документы
Расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов на трансформаторных подстанциях. Система внешнего электроснабжения. Защита и автоматика системы электроснабжения. Расчет защитного заземления.
дипломная работа [4,9 M], добавлен 07.10.2012Расчет электрических нагрузок в сети 10 и 0.4 кВ. Выбор мощности трансформатора. Конструктивное исполнение железобетонных опор воздушной линии электропередач. Проверка выбранного оборудования на действие токов короткого замыкания, схема замещения.
курсовая работа [312,2 K], добавлен 13.02.2012Расчет электрических нагрузок. Выбор схемы электроснабжения и напряжения. Расчет и выбор мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Релейная защита силового трансформатора. Расчет защитного заземления. Перенапряжения и молниезащита.
дипломная работа [458,3 K], добавлен 20.02.2015Выбор схемы электроснабжения и расчет освещения района работ. Определение электронагрузок и средневзвешенного коэффициента мощности, методы его улучшения. Расчет электрических сетей и токов короткого замыкания. Устройство и расчет защитного заземления.
курсовая работа [5,7 M], добавлен 22.08.2012Выбор схемы и источника электроснабжения карьера. Определение необходимого количества светильников, их мощности и типа. Расчет электрических нагрузок. Выбор рода тока и величины напряжения. Расчет электрических сетей карьера и защитного заземления.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 18.04.2016Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия, обеспечивающей требуемое качество электроэнергии и надёжность электроснабжения потребителей. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор основных параметров, расчет токов.
дипломная работа [767,7 K], добавлен 17.02.2015Формирование первичных групп электроприемников для проектируемой электрической сети. Расчет электрических нагрузок по установленной мощности, электрического освещения производственных помещений. Конструктивное исполнение системы цехового электроснабжения.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 22.06.2014Проектирование системы электроснабжения ремонтного предприятия. Характеристика и режим работы объекта. Расчет силовых электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов на главной понизительной подстанции. Расчет баланса реактивной мощности.
курсовая работа [888,1 K], добавлен 25.01.2014Выбор типа и количества светильников. Расчет электрической проводки для освещения. Особенности электропитания системного блока. Расчет элементов защитного заземления. Описание и принципиальная схема одного из видов оборудования торгового помещения.
курсовая работа [722,3 K], добавлен 02.05.2015Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников. Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор напряжения и схемы электроснабжения. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор и проверка оборудования и кабелей.
курсовая работа [817,1 K], добавлен 18.06.2009Характеристика потребителей (термический цех) системы электроснабжения. Расчет электрических и осветительных нагрузок. Выбор мощности, числа и типа цеховых трансформаторов. Проверка коммутационной и защитной аппаратуры. Токи короткого замыкания.
курсовая работа [812,5 K], добавлен 19.01.2015Характеристика технологического процесса добычи и транспортировки нефти и системы его электроснабжения. Проверка защит и мощности силовых трансформаторов и релейных защит подстанции. Расчет компенсирующих устройств, системы молниезащиты и заземления.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 04.09.2010Характеристика потребителей, расчет электрических нагрузок, заземления и токов короткого замыкания. Выбор питающих напряжений, мощности питающих трансформаторов, схемы электроснабжения. Техническая характеристика щитов, релейная защита и автоматика.
дипломная работа [485,9 K], добавлен 05.09.2010Разработка системы электроснабжения агропромышленного предприятия. Расчет электрических нагрузок, их центра. Определение числа и мощности трансформаторов. Проектирование распределительной сети предприятия. Проблемы компенсации реактивной мощности.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.01.2016Определение расчетной нагрузки промышленных предприятий. Выбор и обоснование схемы внешнего электроснабжения. Выбор цеховых трансформаторов и кабелей потребителей высоковольтной нагрузки. Расчет токов короткого замыкания, заземления и молниезащиты.
дипломная работа [538,3 K], добавлен 24.04.2015Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания, защитного зануления, выбор оптимальной мощности трансформаторов. Релейная защита элементов распределительных сетей. Составление локальной сметы на строительство трансформаторной подстанции.
дипломная работа [312,6 K], добавлен 04.09.2010Выбор схемы электроснабжения прокатного производства. Расчет электрических нагрузок. Выбор компенсирующего устройства, мощности и силового трансформатора. Характеристика высоковольтного оборудования. Релейная защита, конструктивное исполнение подстанций.
курсовая работа [402,5 K], добавлен 06.09.2016Выбор мощности трансформаторов. Расчёт токов короткого замыкания для выбора аппаратов. Выбор основного оборудования, трансформаторов напряжения и трансформаторов тока. Проверка сечения на термическое действие токов. Схема типовой понижающей подстанции.
курсовая работа [717,3 K], добавлен 30.08.2015Схема и конструктивное исполнение силовой и осветительной сети с выбором электрооборудования и комплектных устройств для жилого дома. Выбор числа и мощности трансформаторов. Конструктивное исполнение сети заземления и расчёт заземляющего устройства.
курсовая работа [290,8 K], добавлен 06.02.2014Разработка структурной схемы подстанции, выбор количества и мощности силовых трансформаторов. Расчет количества присоединений РУ. Проведение расчета токов короткого замыкания, выбор токоподводящего оборудования и трансформаторов, техника безопасности.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 31.10.2009