Обслуживание готовой преобразованной энергии, ее передача и распределение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

электроэнергия индуктивный сопротивление

Все существующие направления энергетики можно условно разделить на, зрелые, развивающиеся и находящиеся в стадии теоретической проработки. Одни технологии доступны для реализации даже в условиях частного хозяйства, а другие могут использоваться только в рамках промышленного обеспечения. Рассматривать и оценивать современные виды энергетики можно с разных позиций, однако принципиальное значение имеют универсальные критерии экономической целесообразности и производственной эффективности. Во многом по этим параметрам сегодня расходятся концепции применения традиционных и альтернативных технологий генерации энергии.

Это широкий пласт сформировавшихся отраслей тепло- и электроэнергетики, обеспечивающей порядка 95% мировых потребителей энергии. Генерация ресурса происходит на специальных станциях - это объекты ТЭС, ГЭС, АЭС и т. д. Они работают с готовой сырьевой базой, в процессе переработки которой происходит выработка целевой энергии. Выделяют следующие стадии производства энергии:

Изготовление, подготовка и доставка исходного сырья на объект выработки того или иного вида энергии. Это могут быть процессы добычи и обогащения топлива, сжигание нефтепродуктов и т. д.

Передача сырья к узлам и агрегатам, непосредственно преобразующим энергию.

Процессы преобразование энергии из первичной во вторичную. Эти циклы присутствуют не на всех станциях, но, к примеру, для удобства доставки и последующего распределения энергии могут использоваться разные ее формы - в основном тепло и электричество.

Обслуживание готовой преобразованной энергии, ее передача и распределение.

На завершающем этапе ресурс отправляется конечным потребителям, в качестве которых могут выступать и отрасли народного хозяйства, и рядовые домовладельцы.



1. Цех механической обработки деталей

1.1 Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ

Цех механической обработки деталей (ЦМОД) предназначен для обработки коленчатых валов автомобильного двигателя.

В цехе предусмотрены производственные, вспомогательные, служебные и бытовые помещения различного назначения.

Основное оборудование размещено в станочном и ремонтно-механическом отделениях.

ЦСОД получает ЭСН от подстанции глубокого ввода (ПГВ) завода, расположенной на расстоянии 8 км от энергосистемы (ЭВС). Напряжение на ПГВ -- 6 или 10 кВ. Расстояние от ПГВ до цеха -- 0,5 км.

Потребители ЭЭ по бесперебойности ЭСН имеют 2 категорию надежности.

Количество рабочих смен -- 3.

Грунт в районе здания цеха -- суглинок при +15 °С. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 8 и 4 м каждый.

Размеры цеха A x B x H=48 x 28 x 9 м

Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Перечень ЭО ЦМОД дан в таблице 1

Мощность электропотребления указана для одного электроприемника.

Расположение основного оборудования показано на плане (рис. 1).



Рис. 1. План расположения ЭО цеха механической обработки деталей

Таблица 1

№ на плане	Наименование ЭО	Pэп,кВт	Примечание
1,13,15,16,34…36	Токарные специальные станки	10
2,43,44	Алмазно-расточные станки	2,2
3,24…26	Вертикально фрезерные станки	7,5
4,9	Наждачные станки	2,4	1-фазный
5,6,17,18	Сверлильные станки	8
7,8	Заточные станки	1,5	1-фазный
10…12	Закалочные установки	15
14,19,20	Круглошлифовальные станки	6,5
21,37…39	Токарные полуавтоматы	22
22,23	Балансировочные станки	2,7
27…29	Вертикально сверлильные станки	4
30	Кран мостовой	30 кВ*А	ПВ=40%
31…33	Агрегатные станки	12
40,41,42	Шпоночно-фрезерные станки	7
45,46	Магнитный дефектоскоп	1,2	1-фазный

1.2 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

Цех механической обработки деталей по степени взрыво- и пожаробезопасности можно отнести к безопасному, так как он не имеет помещений, где бы содержались опасные вещества.

По электробезопасности станция относится к классу повышенной опасности, так как на станции много токоведущих частиц металла, которые оседают на ЭО. Также возможно соприкосновение обслуживающего персонала одновременно с корпусом ЭО и конструкциями, связанными с землей.

Все приемники по режиму работы разделяются на 3 основных типа: продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный.

Продолжительный режим является основным для большинства ЭО. Это режим, при котором превышение температуры нагрева электроприемника над температурой окружающей среды достигает определенной величины фуст. Установившаяся температура считается такой, если она в течение часа не изменялась. В этом режиме работают все станки, печи, насосы, компрессоры и вентиляторы.

Кратковременный режим работы характеризуется небольшими включениями и длительными паузами. В этом режиме работают вспомогательные механизмы станков и другого оборудования.

Повторно-кратковременный режим - это кратковременные периоды работы, чередующиеся с паузами, при этом периоды включения не на столько велики, чтобы температура превысила установившееся значение, но и при паузах не успевает остыть, в конечном итоге достигая средней величины.

2. Расчетная часть

2.1 Расчет электрических нагрузок

Создание любого промышленного объекта начинается с его проектирования. Не простое суммирование установленных (номинальных) мощностей ЭП предприятия, а определение ожидаемых (расчетных) значений электрических нагрузок является первым и основополагающим этапам проектированием СЭС. Расчетная максимальная мощность, потребляемая электроприемниками предприятия, всегда меньше суммы номинальных мощностей этих ЭП.

Завышение нагрузок приводит к удорожанию строительства, перерасходу проводникового материала и неоправданному увеличению мощности трансформаторов.

Занижение может привести к уменьшению пропускной способности электросети, к лишним потерям мощности, перегреву проводов, кабелей и трансформаторов, а следовательно, к сокращению срока их службы.

1) Вычисляем значение суммарной номинальной активной мощности для каждой группы потребителей по формуле:

P_н*n=?Р_н, [кВт] (2)

где, Pн - полная нагрузка каждого потребителя, кВт;

n - количество потребителей, шт.

Для токарных специальных станков:

?Р_н.гр = 7*10 =70 кВт

2) Определяем значения активных, реактивных и полных нагрузок для каждой группы потребителей.

3) Вычисляем значение активной нагрузки по формуле:



Р_р = ?Р_н.гр *k_с, [кВт] (3)

где k_с - коэффициент спроса для данной группы потребителей.

Для вентиляторов:

P_P=70*0,16=11,2 кВт

4)Вычисляем значение реактивной нагрузке по формуле:

Q_P=P_P* tgц, [кВар] (4)

где tgц - значение, соответствующее коэффициенту мощности для группы потребителей.

Q_P= 11,2*1,3319=14,92 кВар

5) Вычисляем значение полной нагрузки по формуле:

S_P=, [кВ^.А] (5)

где cosц - коэффициент мощности для каждой группы потребителей.

Для вентиляторов:

S_P=кВ*А

Расчеты электрических нагрузок других потребителей аналогичны выше приведенным, результаты расчетов заносим в таблицу.

6) Вычисляем суммарные значения мощности для всех групп потребителей путем сложения: ?P_P, ?Q_P, ?S_P.

7) Находим номинальную мощность освещения:

P_н.осв.=P_уд.осв*S\1000, [кВт] (6)

где P_уд.осв - мощность удельного освещения, берем из таблицы «Значение удельной мощности электрического освещения», [кВт]

S - площадь помещения

Для ЦМОД:

P_н.осв.=10*1344/1000= 13,44 кВт

8) Находим активную, реактивную и полную мощность освещения:

Активная мощность:

P_р = P_н.осв*Кс, [кВт] (7)

Реактивная мощность:

Qр = Рр* tgц, [кВАр] (8)

Где tgц=0,33

Полная мощность:

S_P=, [кВ^.А] (9)

Активная мощность:

P_р = 13,44*0,9=12,1 кВт

Реактивная мощность:

Qр = 12,1 * 0,3288= 3,98 кВАр

Полная мощность:

S_P= кВ*А

9) Определяем количество ламп:

n=P_уд*S/P_л (10)

где P_л=35Вт, мощность одной лампы

Для ЦМОД:

n=10*1344/35=384

Получаем , n=384

Таблица 2

Объект	n	Pуд.осв.Вт/м2	S,м2	Kc	Pн.осв.,кВт	Pр.,кВт	Qр,кВт	Sр,кВ*А
ЦМОД	384	10	1344	0,9	13,44	12,1	3,98	12,73

Таблица 3

Приемник	n	Pн,кВт	?Pн,кВт	Kс	cosц	tgц	Pр,кВт	Qр,кВт	Sр,кВ*А
Токарные специальные станки	7	10	70	0,16	0,6	1,3319	11,20	14,92	18,65
Алмазно-расточные станки	3	2,2	6,6	0,17	0,65	1,175	1,12	1,32	1,73
Вертикально-фрезерные станки	4	7,5	30	0,16	0,5	1,732	4,80	8,31	9,60
Наждачные станки	2	2,4	4,8	0,17	0,65	1,175	0,82	0,96	1,26
Сверлильные станки	4	8	32	0,16	0,5	1,732	5,12	8,87	10,24
Заточные станки	2	1,5	3	0,14	0,5	1,732	0,42	0,73	0,84
Закалочные установки	3	15	45	0,17	0,65	1,175	7,65	8,99	11,80
Круглошлифовальные станки	3	6,5	19,5	0,17	0,65	1,175	3,32	3,90	5,11
Токарные полуавтоматы	4	22	88	0,16	0,5	1,732	14,08	24,39	28,16
Балансировочные станки	2	2,7	5,4	0,14	0,5	1,732	0,76	1,31	1,51
Вертикально-сверлильные станки	3	4	12	0,14	0,5	1,732	1,68	2,91	3,36
Кран мостовой	1	30 кВ*А	15	0,1	0,5	1,732	9,48	16,42	18,96
Агрегатные станки	3	12	36	0,16	0,6	1,3319	5,76	7,67	9,59
Шпоночно-фрезерные станки	3	7	21	0,14	0,5	1,732	2,94	5,09	5,88
Магнитный дефектоскоп	2	1,2	2,4	0,6	0,5	1,732	1,44	2,49	2,88
Освещение		0.01	13,44	0,9	0,95	0,3288	12,10	3,98	12,73
Итого:							82,67	112,25	139,41

2.2 Выбор компенсирующих устройств

Средствами компенсации реактивной мощности на промышленных предприятиях могут быть синхронные двигатели (СД) и батарея статических конденсаторов (БК).

Компенсация при напряжении б (10) кВ может выполняться синхронными двигателями и БК, а при напряжении 0,38 (0,60) кВ --только БК

Экономически целесообразно использовать реактивную мощность при напряжении 6(10) кВ, передавая ее в сеть 0,38 (0,66) кВ, если это не вызывает увеличения мощности или числа трансформаторов на цеховой ТП.

Установка БК в сетях напряжением до 1000 В позволяет снизить мощность трансформаторов цеховой ТП или уменьшить нагрузку питающих линий, подключая БК к шинопроводам или силовым РП.

При выборе средств компенсации, определении места их подключения в схеме электроснабжения необходимо руководство¬ваться положениями, изложенными в и соответствующих разделах работ.

Мощность, которую необходимо компенсировать, определяется по формуле

QK = PМ tgцM - Qc.

Значения максимальной нагрузки PМ и коэффициента tgц устанавливаются в результате расчета электрических нагрузок. Величина Qc - наибольшая реактивная мощность, которая может быть передана в сеть предприятия из сети энергосистемы в период максимума активных нагрузок энергосистемы, задается энергосистемой с учетом tgцС Значения коэффициента реактивной мощности энергосистемы tgцС при напряжении 6 (10) кВ составляют 0,48--0,39. Увеличение коэффициента мощности предприятия осуществляется за счет искусственных способов горизонтальной установки дополнительных устройств, допускается увеличение cosц от 0,9 до 0,95, то есть идеальное условие работы предприятия - cosц=0,95. После установки компенсирующих устройств необходимо сделать перерасчет cosц.

Конденсаторы представляют собой электротехнические устройства, обладающие свойством быстро накапливать и отдавать электрическую энергию. Они широко используются для компенсации реактивной мощности и фильтрации высших гармоник тока и напряжения в силовых целях переменного тока, а также в полупроводниковых преобразователях для принудительной коммутации тиристоров.

1) определяем мощность батареи статических конденсаторов, выбираем тип конденсаторов.

Q_б = ?Р_р (tgц₁ - tgц₂), [квар] (11)

где tgц₁

tgц₂ =0,3288

tgц₁₌

Q_б=82,68*(1,35-0,3288)=84 квар

Из справочных данных выбираем тип конденсатора.

2х КЭ2-0,38-2-2УЗ - комплексная конденсаторная установка.

Определяем количество конденсаторов в батарее:

n , [шт] (12)

где g - мощность батареи

n=?4 шт.

Т.е. необходимо по два конденсатора на секцию.

Схема присоединения конденсаторных установок:

2) Определяем мощность потребителей с учетом выбора компенсирующих устройств по формуле

_, [кВ^.А] (13)

кВ*А

Для одной секции: 88,7/2=44,35 кВ*А

3) Производим пересчет cosц с учетам Qб:

cosц=?P_р/S_расч (14)

cos_свц=82,67/88,7=0,932?0,9

Вывод: cosц равен 0,932, значит компенсация прошла успешно

2.3 Выбор силовых трансформаторов

Силовых трансформаторов требуются высокие эксплуатационные характеристики: стабильный уровень напряжения, минимальный уровень потерь, повышенная. Исходя из особенностей конкретной области применения, требования, предъявляемые к силовому трансформатору значительно варьируются. Так, при переменной нагрузке трансформатор должен быть устойчив к изменениям напряжения. При осуществлении бесперебойного питания, нагрузочные потери в силовом трансформаторе должны быть доведены до минимума. Когда трансформатор питает станки большой мощности, он должен стабильно справляться с краткими перегрузками. В отдельных отраслях промышленности от надежность.

Когда дело касается выбора номинальной мощности исходят из суточного графика нагрузки, отображающего среднесуточную и максимальную активную нагрузку (кВт), а также из расчетной активной нагрузки (когда нет суточных графиков), темпа роста нагрузки и стоимости электроэнергии. В практических условиях значение номинальной мощности выбирают в соответствии с графиком нагрузки и коэффициентом начальной нагрузки. Номинальная полная мощность трансформатора должна быть выше расчетной полной мощности: Sнт>Sр. Необходимо также учитывать и температуру, при которой эксплуатируется трансформатор.

Указанные параметры выбирают таким образом, чтобы они исключали возникновение высших гармоник и выравнивали нагрузку по стороне ВН при неравномерной нагрузке по стороне НН. Конкретные схема и группа определяются исходя из параметров питающей сети и подключенной нагрузки. Группу и схему соединения необходимо учитывать при параллельном включении силовых трансформаторов, так как их совпадение является обязательным условием параллельной работы.

Как правило, выбирают 1 или 2 трансформатора. Использование одного силового трансформатора допускается для питания потребителей III категории, и когда потребитель электроэнергии любой категории подключен через замкнутые сети или через незамкнутые, но соединенные резервными линиями. В свою очередь, два силовых трансформатора выбирают для электроснабжения потребителей I и II категорий, когда по стороне НН у них нет связи с другими подстанциями. При взаимном резервировании мощность силовых трансформаторов выбирают идентичной (например, два трансформатора по 1000кВА). Двухтрансформаторные ТП применяют, когда преобладают потребители I категории и при высокой удельной плотности нагрузок более 0,5-0,7 кВА/м2.

Изоляция силовых трансформаторов может быть жидкой (трансформаторное масло) или сухой (литая изоляция). Выбор типа изоляции силового трансформатора напрямую сопряжен с местоположением данного оборудования: внутри помещения или вне его. При эксплуатации силового трансформатора за пределами помещения, предпочтение отдают жидкой изоляции (например, трансформаторы серии ТМ и ТМГ). Тогда как сухие трансформаторы (например, ТСЗ и ТЛС) применяют при установке в помещении. Жидкая изоляция дольше служит и эффективнее охлаждает трансформатор, но сильнее подвержена воспламенению. Для охлаждения обмоток сухих силовых трансформаторов используется приточная вентиляция. При установке такого оборудования в жарком климате необходимо обратить особое внимание на применение дополнительной вентиляции.

1) Алюминиевые обмотки применяются в относительно недорогих силовых трансформаторах, тогда как оборудование с медными обмотками выгодно отличается более компактными габаритами и механической прочностью. Стоит обратить внимание и на материал сердечника трансформатора, ведь только высококачественная многослойная электротехническая сталь позволяет снизить потери на гистерезис и вихревые токи.

1) Выписываем из расчетов S_{Р пред.} и выбираем марку трансформаторов, проверяем условия выбора.

S_{Р пред.} =88,7/2=44,35 кВ^.А

Из справочных данных выбираем ближайшее большее значение мощности трансформатора.

2) Выбираем трансформаторы марки ТМ-100/10 - трехфазный трансформатор с масляным охлаждением с номинальной мощностью 100 кВ^. А, с напряжением высокой стороны 10кВ, низкой стороны - 0,4 кВ.

Паспортные данные:

P_x.x=0,365 кВт,

P_к.з=1,97 кВт,

?U_к.з=4,5%,

I_х.х=2,6%,

Проверяем условия выбора:

S_p.пр<S_н.тр

44,35<100

3) Вычисляем коэффициент загрузки трансформаторов по формуле:

в= S_р.пр/S_н.тр (15)

в=44,35/100=0,44

4) Определяем активные и реактивные потери трансформаторов.

? Р=Р_х.х+ в ²*Р_кз. , [кВт] (16)

где Р_х.х - активная нагрузка трансформатора холостого хода, кВт;

Р_к.з - активная нагрузка трансформатора короткого замыкания, кВт.

? Р=0,365 +(0,44²)* 1,97=0,75 кВт

?Q=S_нтр(?Q_x.x+ в ²*?Q_к.з)*10^-2 [квар] (17)

где Q_x.x - реактивная нагрузка трансформатора холостого хода, соответствует значению I _x.x;

Q_к.з - реактивная нагрузка трансформатора короткого замыкания, соответствует значению U_к.з.

? Q=100*(2,6+0,44²*4,5)*10^-2= 3,5 кВар

5) Вычисляем полную расчетную нагрузку трансформаторов, необходимую для предприятия с учетом потерь и КУ.

S_рпр= [кВ^.А] (18)

S_рпркВ*А

91,13/2=45,56 кВ*А

6) Проверяем выбранные трансформаторы на условие надежности

S_рпр?S_нтр

S_нтр.? S_ртр

45,56?100

100?43,75

Вывод: окончательно к установке принимаются два трансформатора ТМ-100/10-0,4.

2.4 Выбор и проверка сечений КЛ на потери напряжения

Выбор сечений КЛ производится с учетом величины напряжения, значения рабочего тока, способности противостоять действию токов кроткого замыкания. Таким образом, расчет сводится к определению необходимых сечений КЛ, которые обеспечат нормальный режим работы потребителей.

Выбор сечений КЛ производят с учетом следующих факторов: влияние окружающей среды; способность проводника выдерживать длительную токовую нагрузку; стойкость к воздействию токов короткого замыкания; учет падений напряжения в проводниках от проходящего тока; стойкость к механическим нагрузкам.

Исходя из этого, существуют следующие виды проверок КЛ: проверка КЛ на потери U; проверка по экономической плотности тока; проверка на термическую устойчивость к воздействию длительных токов кроткого замыкания.

1) Вычисляем токовые нагрузки для каждого кабеля.

Iр= P_н/(U*cosц*), [А] (19)

где U - напряжение потребителя, В.

2) Выбираем марку кабеля для каждого потребителя, записываем его параметры.

Из справочных данных по расчетным значениям тока выбираем ближайшее допустимое значение тока.

I_р < I_доп

Выбираем кабель ВВГнг-4x2,5 с сечением жилы 2,5 мм²

Проверяем выбранное сечение на потери напряжения.

?U = I_р*l*(r*cosц+x*sinц), [B] (20)

Где l- длина кабеля, км;

r, х - активное и индуктивное сопротивление;

sinц - коэффициент, соответствующий cosц.

Для токарных автоматов:

U= 25,26*0,0184* *(7,41*0,6+0,116*0,8)=3,649 В

4) Вычисляем потери напряжения в процентах.

?U %=?U+?Uшрс/U_н *100% (21)

Для токарных автоматов+ШРС:

? U%=3,649+1,7/380*100%=1,408 %

Выбранные сечения и марки кабелей обеспечат надежное электроснабжение потребителей, так как потери напряжения соответствуют допустимым.

Все полученные значения заносим в таблицу 4.

Таблица 4

Оборуд.	L до шрс	I,токи	Sсеч.	r акт. сопр.	x,реакт. сопр.	cosц	sinц	?U	?U%	Марка
ШРС-I	17,4	117,33	25	0,727	0,091	0,56	0,8281	1,7	0,45	ВВГнг-4x25
ШРС-II	13,46	322,85	120	0,153	0,08	0,53	0,8471	1,12	0,29	ВВГнг-4x120
ШРС-III	4,56	350,32	150	0,124	0,079	0,55	0,8348	0,37	0,1	ВВГнг-4x150
ШРС-IV	11,4	240,09	70	0,268	0,082	0,54	0,8387	1,01	0,26	ВВГнг-4x70
ШРС-I
Оборуд.	L после шрс 1,м	I,токи	Sсеч.	r акт. сопр.	x,реакт. сопр.	cosц	sinц	?U	?U,%	Марка
l1	18,4	25,26	2,5	7,41	0,116	0,6	0,800	3,649	1,408	ВВГнг-4x2,5
l7	14,4	4,55	2,5	7,41	0,116	0,5	0,857	0,431	0,561	ВВГнг-4x2,5
l3	9,6	22,73	2,5	7,41	0,116	0,5	0,857	1,436	0,825	ВВГнг-4x2,5
l4	7,6	5,59	2,5	7,41	0,116	0,65	0,759	0,360	0,542	ВВГнг-4x2,5
l10	4	34,96	2,5	7,41	0,116	0,65	0,759	1,187	0,760	ВВГнг-4x2,5
l5	18	24,24	2,5	7,41	0,116	0,5	0,857	2,871	1,203	ВВГнг-4x2,5
ШРС-II
Оборуд.	L после шрс 1,м	I,токи	Sсеч.	r акт. сопр.	x,реакт. сопр.	cosц	sinц	?U	?U,%	Марка
l6	28,6	24,24	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	4,562	1,495	ВВГнг-4x2,5
l2	29,4	5,12	2,5	7,41	0,116	0,65	0,7593	1,277	0,631	ВВГнг-4x2,5
l8	25	4,55	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	0,749	0,492	ВВГнг-4x2,5
l9	21	5,59	2,5	7,41	0,116	0,65	0,7593	0,996	0,557	ВВГнг-4x2,5
l18	6,6	24,24	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	1,053	0,572	ВВГнг-4x2,5
l22	11,2	8,18	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	0,603	0,453	ВВГнг-4x2,5
l16	12	25,26	2,5	7,41	0,116	0,6	0,7997	2,380	0,921	ВВГнг-4x2,5
l27	15	12,13	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	1,197	0,610	ВВГнг-4x2,5
l21	14,6	66,67	10	1,83	0,099	0,5	0,8572	1,684	0,738	ВВГнг-4x10
l15	15,4	25,26	2,5	7,41	0,116	0,6	0,7997	3,054	1,098	ВВГнг-4x2,5
l26	18,6	22,73	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	2,783	1,027	ВВГнг-4x2,5
l20	19,4	15,15	2,5	7,41	0,116	0,65	0,7593	2,495	0,951	ВВГнг-4x2,5
l14	19,4	15,15	2,5	7,41	0,116	0,65	0,7593	2,495	0,951	ВВГнг-4x2,5
l11	13,4	34,96	2,5	7,41	0,116	0,65	0,7593	3,975	1,341	ВВГнг-4x2,5
l12	18,4	34,96	2,5	7,41	0,116	0,65	0,7593	5,459	1,731	ВВГнг-4x2,5
ШРС-III
Оборуд.	L после шрс 1,м	I,токи	Sсеч.	r акт. сопр.	x,реакт. сопр.	cosц	sinц	?U	?U,%	Марка
l29	6,4	12,13	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	0,511	0,232	ВВГнг-4x2,5
l17	15,8	24,24	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	2,520	0,761	ВВГнг-4x2,5
l23	11,2	8,18	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	0,603	0,256	ВВГнг-4x2,5
l28	10	12,13	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	0,798	0,307	ВВГнг-4x2,5
l25	20,6	22,73	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	3,082	0,908	ВВГнг-4x2,5
l19	26	15,15	2,5	7,41	0,116	0,65	0,7593	3,343	0,977	ВВГнг-4x2,5
l24	24,2	22,73	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	3,621	1,050	ВВГнг-4x2,5
l13	32,2	25,26	2,5	7,41	0,116	0,6	0,7997	6,386	1,778	ВВГнг-4x2,5
l45	14,2	3,63	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	0,340	0,187	ВВГнг-4x2,5
l35	10,8	25,26	2,5	7,41	0,116	0,6	0,7997	2,142	0,661	ВВГнг-4x2,5
l34	13,6	25,26	2,5	7,41	0,116	0,6	0,7997	2,697	0,807	ВВГнг-4x2,5
l33	17,3	30,31	2,5	7,41	0,116	0,6	0,7997	4,117	1,181	ВВГнг-4x2,5
l43	25	5,12	2,5	7,41	0,116	0,65	0,7593	1,086	0,383	ВВГнг-4x2,5
l32	25	30,31	2,5	7,41	0,116	0,6	0,7997	5,950	1,663	ВВГнг-4x2,5
l42	29,8	21,21	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	4,160	1,192	ВВГнг-4x2,5
l37	32,4	66,67	10	1,83	0,099	0,5	0,8572	3,737	1,081	ВВГнг-4x10
ШРС-IV
Оборуд.	L после шрс 1,м	I,токи	Sсеч.	r акт. сопр.	x,реакт. сопр.	cosц	sinц	?U	?U,%	Марка
l46	9,6	3,63	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	0,230	0,326	ВВГнг-4x2,5
l36	9	25,26	2,5	7,41	0,116	0,6	0,7997	1,785	0,736	ВВГнг-4x2,5
l40	14	21,21	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	1,954	0,780	ВВГнг-4x2,5
l44	17	5,12	2,5	7,41	0,116	0,65	0,7593	0,739	0,460	ВВГнг-4x2,5
l39	18	66,67	10	1,83	0,099	0,5	0,8572	2,076	0,812	ВВГнг-4x10
l38	22,6	66,67	10	1,83	0,099	0,5	0,8572	2,606	0,952	ВВГнг-4x10
l31	27,2	30,31	2,5	7,41	0,116	0,6	0,7997	6,473	1,969	ВВГнг-4x2,5
l41	29,8	21,21	2,5	7,41	0,116	0,5	0,8572	4,160	1,361	ВВГнг-4x2,5



2.5 Расчет параметров короткого замыкания

Значение параметров короткого замыкания позволяет произвести проверку сечений КЛ и ВЛ на термическую устойчивость, выбрать аппаратуру коммутации и защиты, а также рассчитать шины ВН и НН.

Расчет параметров короткого замыкания ВС производится упрощенным методом в относительных единицах. Это возможно в том случае, если источник питания неограниченной мощности; величина напряжения в течение всего периода короткого замыкания постоянная. При таком расчете необходимо выбрать величины базисной мощности и базисного напряжения. А значением активного сопротивления можно пренебречь, так как R<<x.

При расчете токов короткого замыкания в сетях напряжением до 1000В, наряду с индуктивными сопротивлениями основных элементов короткого замыкания цепи, необходимо также учитывать активные сопротивления их. Учитываются также индуктивные сопротивления ТТ, катушек автоматов и контакторов и активные сопротивления всех переходных контактов короткого замыкания цепи.

Все перечисленные выше сопротивления необходимо учитывать при определении на шинах распределительного щита собственных нужд ГПП. Если же между точкой короткого замыкания и питающим трансформатором имеется кабель длиной хотя бы в несколько десятков метров, то сопротивлениями всех переходных контактов и даже катушке аппаратов можно пренебречь, так как они на много меньше сопротивления кабеля.

1) Рассчитываем параметры короткого замыкания для ВС. Составляем расчетную схему, указываем на ней все точки короткого замыкания.



2) Составляем схему замещения.

3) Определяем индуктивное сопротивление системы по формуле:



xc=[Ом] (22)

xc=

4) Определяем индуктивное сопротивление линии по формуле:

,[Ом]

,мОм (23)

5) Определяем индуктивное, активное сопротивление трансформатора по формуле:

, [Ом] (24)

мОм

, [Ом] (25)

= 1,6 мОм

6) Индуктивное сопротивление:

Для точки К1:

xк1=xc+xl, [мОм] (26)



xк1=1,3+867=868,3 мОм

7) Определяем ток КЗ:

, [А] (27)

=6910 А

8) Определяем 2-х фазный ток КЗ:

, [А] (28)

5977 А

9) Определяем действующее значение тока в каждой точке КЗ:

, [А] (29)

А

10) Определяем ударный ток в каждой точке КЗ:

i_у.кз= К_У * I^?*, [А] (30)

К_У=1

Для точки К1:

i_у.кз= 1*6910*=9743 А

11) Определяем действующее значение ударного тока в каждой точке КЗ:

I”= I^?*, [А] (31)

Для точки К1:

I”= 6910*= 6910 А

12) Определяем мощность КЗ:

Sкз=Uн*Iкз, [МВ*А] (32)

Sкз=6000*6910=41,46 МВ*А

Полученные данные заносим в таблицу 5.

Таблица 5

Наименование точек	iy, А	Iк?,А	I?, А
К1	9743	6910	5977
К2	691,3	414,4	265
К3,ШРС-I	672,5	400,1	265
К4,ШРС-II	691,2	414,4	265
К5,ШРС-III	698,7	420,1	265
К6,ШРС-IV	694,9	417,3	265
К7,магнитный дефектоскоп	598,4	348,5	262
К8,токарный полуавтомат	644	379,4	264
К9,Токарный специальный станок	487,2	284,4	252,2
К10,Заколочная установка	644,5	379,7	264,2

2.6 Выбор и расчет сборных шин

Основными токоведущими частями на подстанции являются шины, они предназначены для приема и распределения электрической энергии, электрического соединения между собой отдельных аппаратов.

Определяем расчетных ток сборных шин по формуле:



I_р.ш=Iшрс1+Iшрс2 ,[A] (33)

где Iшрс1,2 -суммарные токи на ШРС, [А]

I_р.ш=117,33+322,88=440,18 А

Выбираем алюминиевую шину размером 60х10мм, сечением 598,1 мм²

2) Проверим шину на термическую устойчивость:

[мм²] (34)

где б =12;

t_пр=0,8

S_т.у=12*3,9*=41,8мм²<360

3) Для проверки сборных шин на электродинамическую устойчивость определяют величину электродинамической силы:

F_расч=1,76*i_у²*10^-2*l/a, [кг] (35)

где l=1000;

а=300

F_расч=1,76*5,6²*10^-2*1000/300=1,8 кг

4) Вычисляем изгибающий момент:

M_изг=F_расч*l/10,[кг*см] (36)

M_изг=1,8*1000/10=180 кг*см

5) Вычисляем момент сопротивления:

[см³] (37)

где b - высота;

h - ширина

W=6*10^-2*6² /6=0,36см³

6) Определяем напряжение материала для сборных шин:

G_расч=М_изг/W, [кг/см²] (38)

G_расч=180/0,36=500 кг/см²

7) Сравним расчетное значение с допустимым:

G_доп>G_расч

700>500

Т.е., выбранная шина обеспечит нормальный режим работы.

2.7 Выбор НВ и ВВ аппаратуры

Высоковольтное оборудование.

Аппаратура напряжением выше 1000В в период эксплуатации работает в трех режимах.

при длительной номинальной нагрузке

в режиме перегрузки

в режиме короткого замыкания.

Выбор выключателей

Выключатель- это коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи в различных режимах работы. Выключатели должны надежно отключать токи нормального режима и режима КЗ, а также малые индуктивные и емкостные токи без появления при этом опасных коммутационных перенапряжений.



Таблица 6

Расчетное	Паспортное
Uрасч = 6 кВ	Uном. = 6(10) кВ
Iрасч.= 29 А	Iном. = 630 А
Iуд. расч. = 5,6 кА	Iдин. =50 кА
I?к.з.ш.= 4 кА	Iтерм.= 10/3 кА/c

Выбираем ВВТЭ-10-10/630У2-внутренней установки:

В - выключатель;

В - вакуумный;

Т - трехполюсный;

Э - специального исполнения;

М - модернизированный;

10 - номинальное напряжение выключателя, кВ;

10 - номинальный ток отключения выключателя, кА;

630 - номинальный ток выключателя, А;

У2 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ

15150-69.

Выбор разъединителей

Выбор разъединителей производится по номинальному току и напряжению, по предельному току короткого замыкания, току термической стойкости 10 сек.

Таблица 7

Расчетное	Паспортное
Uрасч = 0,4 кВ	Uном. = 6(10) кВ
Iрасч.= 440 А	Iном. = 630 А
Iуд. расч. = 5,6 кА	Iдин. =41 кА
I?к.з.ш.= 4 кА	Iтерм.= 16/4 кА/c

Выбираем РВФ-6/630

Р - разъединитель;

В - внутренней установки;

Ф - фигурный (с проходными изоляторами для РВФ и РВФ3);

6 - номинальное напряжение, кВ;

630 - номинальный ток, А.

Низковольтное оборудование.

Автоматические выключатели (автоматы) предназначены для автоматического размыкания электрических цепей при коротком замыкании, перегрузках. Автоматы можно отключить и вручную. Автоматы широко применяются для защиты электродвигателей, освещения…

Таблица 8

Приемник	Iн	Автомат	Iр	Магнитный пускатель
Токарные специальные станки	25,35	ВА 88-32	93,75	ПМЛ-610004
Алмазно-расточные станки	5,15	ВА 88-32	43,75	ПМЛ-410004
Вертикально-фрезерные станки	22,82	ВА 88-32	71,25	ПМЛ-510004
Наждачные станки	5,62	ВА 88-32	55,6	ПМЛ-410004
Сверлильные станки	24,34	ВА 88-32	60,7	ПМЛ-410004
Заточные станки	4,56	ВА 88-32	40	ПМЛ-310004
Закалочные установки	35,10	ВА 88-32	109	ПМЛ-610004
Круглошлифовальные станки	15,21	ВА 88-32	57	ПМЛ-410004
Токарные полуавтоматы	66,93	ВА 88-32	250,9	ПМЛ-810004
Балансировочные станки	8,21	ВА 88-32	51	ПМЛ-410004
Вертикально-сверлильные станки	12,17	ВА 88-32	45	ПМЛ-410004
Кран мостовой	45,63	ВА 88-32	168	ПМЛ-710004
Агрегатные станки	30,42	ВА 88-32	93,7	ПМЛ-610004
Шпоночно-фрезерные станки	21,30	ВА 88-32	65,6	ПМЛ-510004
Магнитный дефектоскоп	3,65	ВА 88-32	32

2.8 Выбор измерительных трансформаторов

Измерительный трансформатор применяют в установках переменного тока для изоляции цепей измерительных приборов и реле от сети высокого напряжения и для расширения пределов измерения измерительных приборов. Непосредственное включение измерительных приборов в цепь высокого напряжения сделало бы приборы опасными для прикосновения. Конструкция приборов в этом случае была бы сильно усложнена, так как изоляция токоведущих частей должна была бы быть рассчитана на высокое напряжение, а их сечение - на большие токи.

Измерительные трансформаторы делятся на трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Их применение дает возможность пользоваться одними и теми же приборами со стандартными пределами измерения для измерения самых различных напряжений и токов.

Измерительный трансформатор тока преобразует измеряемый большой ток в малый, а измерительный трансформатор напряжения - измеряемое высокое напряжение в низкое.

2.8.1 Выбор трансформатора напряжения ТН

Выбор трансформаторов напряжения производится по номинальному напряжению первичной цепи и классу точности в зависимости от напряжения приборов, включенных во вторичную обмотку.

Таблица 9

№	Потребитель	Кол-во	Sн., ВА	Cos	?P кВm	?Q ВАр
				Сумма
1	Счетчик активной энергии	2	1,5	3	0,95	2,85	0,88
2	Счетчик реактивной энергии	2	1,5	3	0,95	2,85	0,88
4	Вольтметр	2	1,5	3	0,95	2,85	0,88
5	Отключающая катушка	2	30	60	1	57	17,7
6	Ваттметр	2	1,5	3	0,95

Подобные документы

• Электроснабжение промышленных потребителей

  Характеристика штамповочного цеха, электрических нагрузок и его технологического процесса. Классификация помещений по взрыво-, электробезопасности. Расчет электрических нагрузок силового оборудования, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов.
  
  дипломная работа [318,6 K], добавлен 10.07.2015
  

• Разработать и рассчитать схему осветительной сети участка прессового цеха

  Характеристика объекта электроснабжения, электрических нагрузок и его технологического процесса. Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности. Расчет осветительной нагрузки цеха. Выбор питающих проводов, распределительных пунктов.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.02.2015
  

• Электроснабжение предприятий и гражданских зданий

  Характеристика электромеханического цеха, его структура и оборудование. Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности. Категория надёжности электроснабжения. Расчёт электрических нагрузок, компенсирующего устройства и трансформаторов.
  
  курсовая работа [319,0 K], добавлен 02.02.2011
  

• Проект системы электроснабжения и электроосвещения механического участка ОАО "Атоммашэкспорт"

  Характеристика электрических нагрузок объекта и его технологического процесса. Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, и электробезопасности. Категория надежности и выбор схемы снабжения и освещения механического участка ОАО "Атоммашэкспорт".
  
  дипломная работа [890,3 K], добавлен 08.06.2013
  

• Энергоснабжение пищеблока больницы г. Почепа

  Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности. Расчет осветительных сетей и силовых нагрузок для каждой группы электроприемников. Конструктивное исполнение и монтаж электрических сетей на предприятии. Система уравнивания потенциалов.
  
  дипломная работа [103,9 K], добавлен 29.01.2010
  

• Электроснабжение и электрооборудование механического цеха завода среднего машиностроения

  Выбор элементов электроснабжения и электрооборудования механического цеха завода среднего машиностроения. Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и трансформатора. Классификация помещений по пожаро-, взрыво-, электробезопасности.
  
  курсовая работа [319,4 K], добавлен 29.01.2011
  

• Электроснабжение станкостроительного завода

  Определение расчетных электрических нагрузок. Выбор компенсирующих устройств и мест их установки. Определение центра электрических нагрузок. Комплектные трансформаторные подстанции. Выбор сечения воздушной линии. Расчёт токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [245,5 K], добавлен 25.12.2015
  

• Электроснабжение цеха промышленного предприятия

  Краткая характеристика производства и потребителей электроэнергии в цехе обработки корпусных деталей. Расчет электрических нагрузок, зоны рассеяния центра активных электрических нагрузок цеха. Выбор трансформатора ЦТП, расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [273,3 K], добавлен 20.12.2009
  

• Электроснабжение инструментального цеха

  Характеристики потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок и мощности компенсирующих устройств реактивной мощности. Выбор мощности трансформаторов подстанции. Расчет заземляющего устройства подстанции и выбор распределительной сети.
  
  курсовая работа [702,9 K], добавлен 23.04.2021
  

• Проектирование электротехнологического цеха

  Характеристика потребителей по категории надежности электроснабжения и среды производственных помещений. Определение расчетных электрических нагрузок. Выбор количества, мощности и тип трансформаторов цеха и компенсирующих устройств реактивной мощности.
  
  курсовая работа [219,8 K], добавлен 12.06.2019
  

• Приемники электрической энергии. Электрические нагрузки

  Понятие о многоступенчатой передаче электроэнергии. Характеристики основных промышленных потребителей. Графики электрических нагрузок. Определение приведенного числа приемников, средних нагрузок, расхода электроэнергии, расчетных электрических нагрузок.
  
  контрольная работа [465,0 K], добавлен 13.07.2013
  

• Электроснабжение цеха

  Выбор напряжения и его обоснование. Краткая характеристика производства и потребителей электрической энергии. Расчет силовых электрических нагрузок. Выбор трансформаторов. Определение токов короткого замыкания и их действие. Техника безопасности.
  
  курсовая работа [952,7 K], добавлен 22.11.2012
  

• Нетяговые потребители

  Расчет электрических нагрузок ремонтно-механического цеха, по уровням системы. Определение нагрузок цехов на напряжение распределения, построение картограммы. Расчет центра электрических нагрузок. Выбор компенсирующих устройств и мест их установки.
  
  курсовая работа [284,8 K], добавлен 23.06.2019
  

• Проектирование сети для электроснабжения группы потребителей

  Схемы электрических соединений подстанций. Расчет баланса мощности и расстановка компенсирующих устройств. Выбор трансформаторов на подстанциях потребителей. Уточнение баланса мощности. Себестоимость передачи электроэнергии. Расчет электрических режимов.
  
  курсовая работа [764,6 K], добавлен 08.10.2013
  

• Проектирование электрических сетей промышленных предприятий

  Электрическая схема внутрицеховой сети. Расчёт электрических нагрузок. Распределение нагрузок по шинопроводам. Определение величины допустимых потерь напряжения. Выбор компенсирующих устройств, силового трансформатора. Расчёт токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [871,4 K], добавлен 31.03.2012
  

• Проектирование главной понизительной подстанции промышленного предприятия

  Расчет центра электрических нагрузок. Выбор схемы электроснабжения ГПП и территориально-распределенных потребителей. Определение мощности и места установки компенсирующих устройств. Выбор проводов линий и кабельных линий. Расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [417,2 K], добавлен 17.05.2011
  

• Электроснабжение механического цеха

  Характеристика потребителей электроэнергии. Расчет индивидуальных цеховых нагрузок. Обоснование схемы электроснабжения цеха. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов и компенсирующих устройств. Расчет сети высокого напряжения и сечения проводников.
  
  курсовая работа [209,0 K], добавлен 27.11.2013
  

• Электроснабжение и электрооборудование инструментального цеха

  Краткая характеристика производства и потребителей электроэнергии. Выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения. Определение расчетных нагрузок. Характеристика электроприемника, помещения. Проверка выбранной линии электроснабжения по потери напряжения.
  
  курсовая работа [499,2 K], добавлен 17.08.2013
  

• Электроснабжение первого механического завода

  Характеристика среды производственных помещений и характеристика потребителей электрической энергии по бесперебойности электроснабжения. Расчет электрических нагрузок, картограмма и определение их центра. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов.
  
  курсовая работа [229,6 K], добавлен 12.12.2011
  

• Электроснабжение предприятия строительной индустрии

  Определение расчетной полной мощности предприятия, выбор компенсирующих устройств и числа трансформаторов на подстанции. Расчет силовых электрических нагрузок для трехфазных потребителей с линейным напряжением 380В. Составление схемы питающей сети.
  
  курсовая работа [1008,4 K], добавлен 12.11.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам