Электроснабжение завода специальных инструментов

(8.12)

В качестве коммутационных аппаратов для КТП 6 кВ с цеховыми трансформаторами мощностью 400 кВА, применяются высоковольтные предохранители марки ПКТ, условия выбора, расчетные величины и каталожные данные сведены в таблицу 8.2.

Таблица 8.2 - Выбор высоковольтных предохранителей КТП 6 кВ с трансформаторами S_тр=1000.кВА.

Условия выбора	Расчетная величина	Каталожное данное
Uном Uуст	Uуст =6 кВ	6 кВ
Iном I400	I400=49,74.А	50 А
Iотк Iк3	Iк3 = 2,56 кА	20 кА
iпр Iу.к3	Iу.к3 = 4,96 кА	20 кА
Выбранное оборудование: ПКТ 104-6-50-20У3. Для ТСЗ 400 кВА.
Выбранное оборудование: ПКТ 104-6-40-20У3. Для ТСЗ 630 кВА.

Для питания цепей релейной защиты и автоматики ячеек 6 кВ с выключателями BB/TEL-6 У2 установим трансформаторы тока марки ТОЛ 6 с номинальными токами согласно нагрузке и токами термической стойкости согласно расчетным данным. Условия выбора, расчетные величины и каталожные данные сведены в таблицу 8.3.

Таблица 8.3. Результаты расчетов и выбора ТТ в ячейках выключателей 6 кВ.

Условия выбора	Расчетная величина	Каталожное данное
Uном Uуст	Uуст=6. кВ.	Uном = 6. кВ.
Iном Iрз	Iр.з=269,87.А.	Iном=500. А.
iд.с ? iу к2	Iу.к2 = 48,62 кА.	iд.с.=80. кА.
Выбранное оборудование: Т0Л-6-II-500/5 ТТ встроенные в ячейки выключателей BB/TEL-6-31,5/630 У2.

Для питания цепей релейной защиты и автоматики ячеек 6 кВ с выключателями BB/TEL-6 У2 установим трансформаторы напряжения марки НАМИТ 6-50ВА.

9. Выбор и описание способов прокладки электрических сетей внешнего и внутризаводского электроснабжения

Внешнее электроснабжение завода осуществляем по кабельным линиям электропередач КЛ напряжением 6 кВ марки АПвВнг-LS 3х185 от ПС на рассоянии 3,5 км. КЛ дешевле и надежней воздушных линий электропередач ВЛ поэтому предпочтение отдано данному варианту исполнения при условии что КЛ возможно проходит через территории жилых районов где недопустимо возведение ВЛ из соображение электробезопасности.

Кабельная линия -- это устройство для передачи электроэнергии, состоящее из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками), крепежными деталями, а для маслонаполненных кабелей -- и с аппаратами подпитки.

В данном курсовом проекте конструкция силового кабеля АПвВнг-LS 3х185 осуществляется следующим образом: токопроводящие жилы изготовлены или алюминия и нормированы по сечению в количестве 3х185мм² (три жилы, каждая сечением 185мм²). По форме сечения жилы исполненные круглыми. Так как сечение жил сравнительно большое то кабель является составным из отдельных трех жил.

Изоляция кабелей исполненна полиэтиленовой, из поливинилхлоридного пластиката и кремнеорганической резины, данный кабель нагревостойкий.

Для защиты изоляции жил от воздействия влаги, различных химических веществ, а также для предохранения от механических повреждений кабели снабжают оболочками. Оболочка для данного кабеля выполнена пластмассовая.

Оба кабеля внешнего электроснабжения уложеы в земляной траншее. Глубина прокладки кабелей согласно требованиям должна быть не менее 0,7 м. На дне траншеи, чтобы избежать вмятин, повреждений кабеля, устраиваем мягкую подушку из просеянной земли или песка. Кабель укладываем на подушку "змейкой" для компенсации температурных деформаций и устранения влияния смещений почвы, закрываем кирпичом или бетонными плитами с целью защиты его от механических повреждений. Расстояние между кабелями быть не менее 100 мм.

Расстояние силового кабеля от подземных и надземных сооружений определяется ПУЭ, до фундаментов зданий должно быть не менее 0,6 м, до теплопровода -- 2 м, до трубопровода -- 0,5 м.

При необходимости прокладки кабелей на глубине менее 0,7 м, при вводе в здание, а также в местах пересечения с железнодорожными путями, автодорогами кабели для защиты от механических повреждений заключаем в металлические или асбоцементные трубы.

Кабели внутризаводского электроснабжения прокладываем в кабельном каннеле. Кабельный канал представляет закрытое съемными металлическими или бетонными плитами и заглубленное в грунт, полностью непроходное сооружение, предназначенное для размещения в нем кабелей. В кабельном канале может быть проложено от 6 до 30--35 кабелей. Применение каналов устраняет влияние на кабели агрессивности грунта, блуждающих токов, упрощает отыскание места повреждения и облегчает производство ремонтных работ кабельных линий.

10. Электрический расчет сетей внешнего и внутризаводского электроснабжения

В данном, разделе курсового проекта необходимо выбрать сечения кабельных линий внутризаводского электроснабжения и сечения линий внешнего электроснабжения. При выборе сечения проводников линий электропередачи используется ряд условий, каждое из которых имеет определенную область применения. К этим условиям относятся:

- экономические.

- нагрев проводников длительно-допустимым током,

- допустимая потеря напряжения.

- механическая прочность,

- термическая стойкость.

- условия явления коронирования.

Выбор сечений проводников линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше выполняется по экономической плотности тока, а проверяется по условиям нагрева длительно-допустимым током короны и термическую стойкость.

Выбор сечений проводников линий электропередачи напряжением 6-10 кВ выполняется по экономической плотности тока, а проверяется по условиям нагрева длительно-допустимым током, допустимой потери напряжения и термическую стойкость.

Выбор сечений проводников линий электропередачи напряжением 0,4 кВ выполняется по условию нагрева длительно-допустимым током, а проверяется по допустимой потере напряжения.

10.1 Электрический расчет сетей внешнего электроснабжения

Выполним выбор сечения проводников 6 кВ питающих РП от энергосистемы. Внешнее электроснабжение осуществляется кабельным линиями 6 кВ, фрагмент схемы приведен на рис 10.1.1.

Рис. 10.1.1. Фрагмент схемы внешнего электроснабжения завода.

Выбор сечения проводника производим по экономической плотности тока. Ток, протекающий по линиям, определяется по формуле:

(10.1.1)

где S_р - мощность, протекающая по линиям, кВА;

n - количество параллельных линий, шт;

U_н - номинальное напряжение линии, кВ.

Ток протекающий по КЛ 6 кВ:

(10.1.2)

Экономическая, плотность тока определяется в зависимости от времени использования максимума нагрузки. Время использования максимума нагрузки для предприятия равно 4000 ч следовательно экономическая плотность тока равна j _э = 1,7 А/мм.

Экономическое сечение определяется по формуле:

 (10.1.3)

Выбираем два параллельно проложенных кабеля 6 кВ АПвВнг-LS 3х185 с I_доп=340. А.

Проверяем данное сечение по условию нагрева для послеаварийного режима:

(10.1.4)

Проверим выбранное сечение по условию допустимого нагрева:

(10.1.5)

где I_доп - допустимый ток проводника, А;

k_пр - коэффициент прокладки кабеля;

k_пер - коэффициент учитывающий перегрузку кабеля;

k_И - коэффициент учитывающий температуру окружающей среды.

Считаем, что кабель находится при нормальной температуре, следовательно:

(10.1.6)

т.е. условию допустимого нагрева данное сечение удовлетворяет.

Проверим выбранное сечение на термическую стойкость по условию:

(10.1.8)

где F_min - минимальное термическое сечение жил кабеля, мм²;

В_k - тепловой импульс, кА·с²;

С - тепловая постоянная.

Тепловой импульс определяется по формуле:

(10.1.9)

где t_рз - время действия релейной защиты, с;

t_ов - полное время отключения выключателя, с;

Т_а - постоянная времени затухания тока КЗ.

Определим тепловой импульс:

(10.1.10)

Определим минимально допустимое сечение по условию термической стойкости:

(10.1.11)

По условию термической стойкости удовлетворяет кабель 6 кВ АПвВнг-LS 3х185.

10.2 Электрический расчет сетей внутризаводского электроснабжения

Выполним выбор сечения проводников 6 кВ питающих КТП 10 от заводского РП 6 кВ. внутризаводское электроснабжение осуществляется кабельным линиями 6 кВ, фрагмент схемы приведен на рис 10.2.1.

Так, максимальный ток с учетом потерь во внутризаводской сети на участке до КТП 10:



Рис. 10.2.1. Фрагмент внутризаводской схемы электроснабжения завода.

(10.2.1)

где Q'_pi - расчетная реактивная мощность группы с учетом компенсации, кВАр;

?Р_т - активные потери в трансформаторах, кВА;

?Q_т - реактивные потери в трансформаторах, кВАр;

к_зф - коэффициент загрузки трансформатора, о.е;

n - количество трансформаторов, шт.

Потери в трансформаторе КТП 10, трансформатор ТСЗ-630/6 установленный в КТП 10: Справочные данные: [9] стр. 180, табл. П 2.1, ?Р_хх=1,42.кВт; ?Р_кз=7,6.кВт; i_хх=2,0.%; U_к=5,5.%; S_ном=630.кВА:

(10.2.2)

(10.2.3)

Максимальный ток с учетом потерь во внутризаводской сети на участке КТП 10:

 (10.2.4)

Экономическая, плотность тока определяется в зависимости от времени использования максимума нагрузки. Время использования максимума нагрузки для предприятия равно 4000 ч следовательно экономическая плотность тока равна j_э = 1,7 А/мм.

Экономическое сечение определяется по формуле:

(10.2.5)

Выбираем кабеля 6 кВ АПвВнг-LS 3х16 с I_доп=80. А.

Проверяем данное сечение по условию нагрева для послеаварийного режима:

(10.2.6)

Проверим выбранное сечение по условию допустимого нагрева.

Считаем, что кабель находится при нормальной температуре, следовательно:

(10.2.7)

т.е. условию допустимого нагрева данное сечение удовлетворяет.

Проверим выбранное сечение на термическую стойкость.

Определим тепловой импульс:

 (10.2.8)

Определим минимально допустимое сечение по условию термической стойкости:

(10.2.9)

По условию термической стойкости кабель 10 кВ АПвВнг-LS 3х16 подходит.

Определим приведенный допустимый ток:

(10.2.10)

Условие выполняется. Окончательно принимаем кабель АПвВнг-LS 3х16.

Аналогично выбираем кабели для других участков сети.

Питающие кабели 10 кВ прокладываем в кабельных каналах, размещаем горизонтально на земле с расстоянием между кабелями (в свету) не менее диаметра кабеля, тогда К_п=0,88. Тип кабеля АПвВнг-LS, сечение определяется расчетом. Расчетную температуру принимаем 20°С, К_И=1,04.

Для остальных линий выбор сечения аналогичен, за исключением кабельных линий 0,4 кВ.

Рассмотрим пример выбора сечения линии напряжением 0,4 кВ.

Ток, протекающий по линии питающей цех №9:

(10.2.11)

Выбираем кабель АВВГ 5х25 с допустимым током I_доп=105.А.

Произведем проверку выбранного кабеля по нагреву длительно допустимым током:

(10.2.12)

Данный кабель удовлетворяет условию нагрева длительно-допустимым током.

Результаты выбора проводников приведены в таблице 10.1.

Таблица 10.1 - Электрический расчет сетей внешнего и внутреннего электроснабжения.

№	Начало трассы	Конец трассы	Uнн.кВ	Sр, кВА	Iр, А	Jэ, А/мм2	F, мм2	Марка кабеля	Iдоп, А	Кол шт	Iдоп, А	Кп	Кпер	КИ	I'доп, А	Iав, А
1	ИП	РП	6,5	3038,31	134,94	1,7	79,4	АПвВнг-LS 3х185	340	1	340	0,88	1,1	1,04	342,28	269,87
2	РП	КТП 3	6,5	929,74	41,29	1,7	24,3	АПвВнг-LS 3х25	105	1	105	0,88	1,1	1,04	105,71	82,58
3	КТП 3	КТП 10	6,5	467,6	20,77	1,7	12,2	АПвВнг-LS 3х16	80	1	80	0,88	1,1	1,04	80,54	41,53
4	РП	КТП 1	6,5	1529,73	67,94	1,7	40,0	АПвВнг-LS 3х50	155	1	155	0,88	1,1	1,04	156,04	135,88
5	КТП 1	КТП 6	6,5	710,07	31,54	1,7	18,6	АПвВнг-LS 3х16	80	1	80	0,88	1,1	1,04	80,54	63,07
6	РП	КТП 2	6,5	1052,25	46,73	1,7	27,5	АПвВнг-LS 3х25	105	1	105	0,88	1,1	1,04	105,71	93,46
7	КТП 2	КТП 8	6,5	563,58	25,03	1,7	14,7	АПвВнг-LS 3х16	80	1	80	0,88	1,1	1,04	80,54	50,06
8	КТП 10	ВРУ 9	0,38	58,16	88,36			АВВГ 5х25	105	1	105	0,88	1,1	1,04	105,71	88,36
9	КТП 6	ВРУ 4	0,38	212,12	322,28			АВВГ 5х150	340	1	340	0,88	1,1	1,04	342,28	322,28
10	КТП 6	ВРУ 7	0,38	229,36	174,24			АВВГ 5х185	390	1	390	0,88	1,1	1,04	392,62	348,48
11	КТП 8	ВРУ 5	0,38	163,15	247,88			АВВГ 5х95	250	1	250	0,88	1,1	1,04	251,68	247,88

Заключение

В результате данной курсовой работы была спроектирована система электроснабжения завода специальных изделий.

При проектировании внутризаводского электроснабжения завода были рассмотрены основные вопросы:

-возможность применения для электроснабжения завода РП или ПС, в нашем случае целесообразней использовать РП;

-способ выполнения внутризаводской распределительной сети;

-компенсирующих устройств на напряжение до и выше 1000;

-составлена картограмма нагрузок;

-определен центр электрических нагрузок;

-был произведён расчет токов короткого замыкания;

-выбор коммутационной аппаратуры установленной на РП и ЦШ, на РП применяем распределительное устройство закрытого типа выполненное комплектным распределительным устройством типа К-Ин-97-6-630 с выключателями BB/TEL, в качестве коммутационной аппаратуры и защиты ЦТП применяются выключатели нагрузки с предохранителями серии ПКТ и выключателями BB/TEL;

-был произведён выбор проводников внешней и внутризаводской схем электроснабжения, в качестве которых были выбраны кабели марки АПвВнг-LS соответствующего сечения для напряжения 6 кВ, и кабели марки АВВГ для напряжения 0,4 кВ.

В графической части проекта представлен генеральных план завода с электрической сетью и картограммой нагрузок на листе 1, на втором листе представлена однолинейная схема электроснабжения завода.

Список используемой литературы

Правила устройства электроустановок/Минэнерго СССР. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1985. 640 с.

Методическое указание №2168 Техническое сведение об оборудовании. Часть I. Составил: А.Г. Ус, О.Г. Широков. Гомель 1997.

Ус А.Г., Евминов Л.И. Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий: Уч. пособие. - Мн.: НПООО «Пион», 2002. - 457 с.

Электрические комплектные устройства. Каталог 2003 издательства - Мн.: НВФ Иносат.

Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Кнорринга, М.: Энергия, 1976.

Радкевич В.Н. Проектирование систем электроснабжения. Минск, НП ООО “ПИОН”, 2001.

Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1989. 608 с.: ил.

Номенклатурный каталог кабельной продукции ОАО «Камкабель», 2002-2003.

Лычев П.В., Федин В.Г. Электрические системы и сети. Решение практических задач. - Минск: Дизайн ПРО, 1997.-192 с.

СТП 09110.47.202-06 Стандарт ГПО «Белэнерго» Методические рекомендации по монтажу и эксплуатации кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6, 10кВ-Мн.:ГПО «Белэнерго».

Шабат М. А. Защита трансформаторов 10 кВ. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 144 с.: - 144.

М/у 3831.

М/у 3141.

Размещено на Allbest.ru

...