Расчет электрических нагрузок по узлам присоединения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

На тему: Расчет электрических нагрузок по узлам присоединения

Содержание

Введение

1. Характеристика объекта

2. Расчётно-конструктивная часть

2.1 Схема и конструкция силовой части электрической сети

2.2 Расчёт электрических нагрузок по узлам присоединений

2.3 Расчёт электрических нагрузок цеха

2.4 Расчёт электрических нагрузок электроосвещения

2.5 Расчёт и выбор компенсирующих установок и трансформаторов

2.6 Расчёт и выбор распределительных сетей

2.7 Расчёт и выбор питающих сетей

2.8 Выбор силовых распределительных пунктов

2.9 Расчёт токов короткого замыкания

2.10 Расчёт и выбор высоковольтной кабельной линии

2.11 Выбор высоковольтных аппаратов главной понизительной подстанции

2.12 Расчёт и выбор шин 0,4 кВ ТП

2.13 Схема и конструкция комплектной ТП

3. Охрана труда

3.1 Расчёт заземляющего устройства подстанции

Заключение

Список литературы

Введение

Системой электроснабжения называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии.

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электрических станций.

Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий велось в централизованном порядке в ряде проектных организаций. В результате обобщения опыта проектирования возникли типовые решения.

В настоящее время созданы методы расчета и проектирования цеховых сетей, выбора мощности трансформаторов, методика определения электрических нагрузок, выбора напряжения, сечений проводов и жил кабелей и т.п.

1. Характеристика объекта. Исходные данные

Характеристика производственной зоны и средств механизации на объекте проектирования.

Учебные мастерские предназначены для практической подготовки обучаемых. Они являются неотъемлемой частью учебно-материальной базы предприятия.

Кроме того, учебные мастерские можно использовать для выполнения несложных заказов силами учащихся нуждающимся организациям.

В учебных мастерских предусматривается наличие производственных, учебных, служебных и бытовых помещений.

Грунт в районе цеха супесь с температурой +20 °С. Каркас здания и трансформаторной подстанции сооружен из блоков-секций длиной 8 и 6 м каждый. Размеры цеха А х В х Н = 40 х 30 х 9 м, все помещения двухэтажные высотой 4 м.

Оценка уровня электрификации, автоматизации на объекте проектирования.

ЭСН мастерских осуществляется от ТП, расположенной на расстоянии 50 м от здания. ТП подключена к подстанции глубокого ввода (ПГВ), установленной в 4 км от нее, напряжение 10кВ. В соответствии с заданием, учебные мастерские не предназначены для массового выпуска продукции. Временное отключение электроснабжения мастерских не приведёт к массовому простою рабочих и нарушению непрерывных циклов. Присваиваем цеху 3-ю категорию надёжности электроснабжения. Учебно-подготовительный процесс - односменный. Основные потребители ЭЭ - станки различного назначения.

В цехе обработки корпусных деталей расположено различное электрооборудование 3-х фазное, имеющее напряжение питания 380В с промышленной частотой 50Гц. Так как электроприёмники относятся к третьей категории надёжности электроснабжения, то питание цеха осуществляется с помощью одного трансформатора, расположенного в помещении ТП. Цеховые цепи делят на питающие, которые отходят от источника питания, и распределительные, к которым присоединяются электроприёмники. С учётом количества и мощностей станков применяем для цеха радиальную схему электроснабжения. Перечень ЭО представлен в Таблице 1

Таблица 1 Перечень ЭО цеха обработки корпусных деталей

№	Наименование	Кол-во	Рном; кВт	Ки	cos?	tg?
1	Деревообрабатывающие станки	3	3,5	0,12	0,4	2,35
2	Заточные станки	4	3,2	0,12	0,4	2,35
3	Сверлильные станки	4	4,2	0,12	0,4	2,35
4	Вентилятор вытяжной	1	3,2	0,65	0,8	0,73
5	Вентилятор приточный	1	4,5	0,65	0,8	0,73
6	Сварочные агрегаты	4	16 кВ•А	0,3	0,35	2,58
7	Токарные станки	4	5,7	0,12	0,4	2,35
8	Круглошлифовальные станки	4	6,5	0,12	0,4	2,35
9	Фрезерные станки	3	4,8	0,12	0,4	2,35
10	Болтонарезные станки	5	2,5	0,12	0,4	2,35
11	Резьбонарезные станки	5	4,2	0,12	0,4	2,35



Рисунок 1.1 План расположения электрооборудования учебных мастерских

2. Расчётно-конструктивная часть

2.1 Схема и конструкция силовой части электрической сети

Источник питания силового оборудования и электроосвещения служит трансформаторная подстанция.

Приводим нагрузку потребителей мастерских к трёхфазной.

Для аппаратов сварочных 14 - 17:

1. Учитываем повторно - кратковременный режим работы:

Условная трёхфазная мощность станков заточных 4-7:

На примере группы электроприёмников РП2 произведём расчёт электрической нагрузки.

1. Все электроприёмники разбиваются на однородные по режиму работы.

2. Подсчитывается количество электроприемников в группе и в целом по расчётному узлу присоединений.

3. Определяется суммарная номинальная мощность электроприёмников, подключенных к группе.

4. По табличным данным для каждого электроприёмника определяют коэффициент использования (Ku), коэффициент мощности (cos?) и tg?.

Все электроприёмники разделяем на 2 распределительных пункта, расположенных у стен и шинопровода вдоль пролёта цеха.

Распределительная сеть выполняется проводом марки АПВ или ПВ приложенные в пластмассовых или металлических трубах, скрытых в полу.

Защита распределительных сетей осуществляется плавкими предохранителями марки ПР - 2 или ПН - 2, установленные в силовых распределительных пунктах.

Питающая сеть выполняется кабелем марки АВВГ или ВВГ открыто по кабельным конструкциям к стенам, потолку, кабельным конструкциям. Защита питающей сети осуществляется автоматическими выключателями, установленными в распределительное устройство 0,4 кВ трансформаторной подстанции (ТП). Защита от перегрузки не требуется.

2.2 Расчет электрических нагрузок по узлам присоединений

Методику расчета рассмотрим на примере узла РП - 2.

Для каждого электроприемника из группы определяется средне активная нагрузка на смену (Рсм).

Рсм=Ки•?Рном

где Ки - коофицент использования, ?Рном - номинальная активная мощность.

Рсм.резьб=0,12•31=4,34 кВт

Рсм.болт.=0,12•12,5=1,75 кВт

Рсм.фрез=0,12•22,5=3,15 кВт

Рсм.шлиф=0,12•15,2=2,13 кВт

Рсм.токар=0,12•25,2=3,53 кВт

Затем определяют по формуле (2) среднесменную реактивную нагрузку

Qcм=Рсм•tg?

где tg? - коофицент реактивной мощности.

Qсм.резьб=4,34•1.73=7.5 кВар

Qсм.болт.=1,75•1.73=3.03 кВар

Qсм.фрез=3,15•1.73=5.45 кВар

Qсм.шлиф=2,13•1.73=3.98 кВар

Qсм.токар=3,53•1.73=6.11 кВар

Токарные полуавтоматы: ku = 0,17; cosц = 0,65; tgц = 1,15

Наждачные станки: ku = 0,35; cosц = 0,65; tgц = 1,15

Карусельно-фрезерные станки: ku = 0,17; cosц = 0,65; tgц = 1,15

Продольно-фрезерные станки: ku = 0,17; cosц = 0,65; tgц = 1,15

Подсчитывается количество электроприемников n в каждой группе.

Для каждой группы электроприемников рассчитывается установленная активная мощность.

где Pui - номинальная мощность i-го электроприемника

Py = 61,5+6,6+30+75=173,1 кВт.

1. Для каждой группы электроприемников рассчитывается активная и реактивная среднесменная нагрузка (мощность).

Pсм1 = 0,17 • 61,5 = 10,46 кВт;

Pсм2 = 0,35 • 6,6 = 2,31 кВт;

Pсм3 = 0,17 • 30 = 5,1 кВт;

Pсм4 = 0,17 • 75 = 12,75 кВт;

? Pсм = 10,46+2,31+5,1+12,75=30,62 кВт

Qсм1=10,46 • 1,15= 12,03 кВАр

Qсм2=2,31 • 1,15= 2,69 кВАр

Qсм3=5,1 • 1,15= 5,87 кВАр

Qсм4=12,75 • 1,15= 14,66 кВАр

? Qсм = 12,03 +2,69 +5,87 +14,66 =35,25 кВАр

2. Для узла присоединения рассчитывается активная установленная, активная и реактивная мощности.

;

;

;

PУу=173,1 кВт;

PСму= 30,62 кВт;

QСму=35,25 кВАр.

3. Определяем коэффициент использования для узла kиу

kи=30,62/173,1= 0,18

4. Определяем cosц и tgц для узла.

tgц=35,25/30,62 = 1,15;

5. Определяем эффективное число электроприемников узла nэ.

Эффективное (приведенное) число электроприёмников - это число однородных по режиму работы приемников одинаковой мощности, которую потребляют ту же самую мощность, то и действительные электроприемники.

Если n? 5, то ;

Если , то

где Pн max - максимальная номинальная мощность электроприемников в узле. В нашем случае 12 > поэтому применяем формулу

Если nэ получается больше nф(фактическое), то в этом случае принимается nэ=nф.

6. По таблице на основании kи и nэ определяем коэффициент максимума kм.

Kм=1,92

7. Определяется расчетная реактивная нагрузка угла.

кВт

8. Определяется расчетная реактивная нагрузка узла.

При n?10

kM/=1,1

При n10

kM/=1

=35,25 кВАр

9. Определяется полная мощность (нагрузка) узла.

10. Определяем расчетный ток узла.

Расчет остальных узлов производится аналогичным образом и он сведен в Таблицу 2.

Таблица 2.1 Группировка электроприемников по РП

№ РП	кол-во	№ на плане	P; кВт	cosц	УР; кВт
РП1	4	Агрегат сварочный 14, 15, 16, 17	37,18	0,35	148,72
CП2	1	Вентиллятор вытяжной 12	3,2	0,8	3,2
	1	Вентиллятор приточный 13	4,5	0,8	4,5
CП3	4	Сверлильный станок 8, 9, 10, 11	4,2	0,4	16,8
CП4	4	Заточный станок 4, 5, 6, 7	9,6	0,4	38,4
CП5	3	Деревообрабатывающий станок 1, 2, 3	3,5	0,4	10,5
CП6	4	Токарные станки 18, 19, 20, 21	5,7	0,4	22,8
CП7	4	Круглошлифовальные станки 22, 23, 24, 25	6,5	0,4	26
CП8	3	Фрезерные станки 26, 27, 28	4,8	0,4	14,4
CП9	5	Болтонарезные станки 29, 30, 31, 32, 33	2,5	0,4	12,5
CП10	5	Резьбонарезные станки 34, 35, 36, 37, 38	4,2	0,4	21

Таблица 2 - Сводная ведомость нагрузок по цеху

Наименование ЭО	Pн кВт	n	Pу	Kи	cos ц	tg ц	Pсм кВт	Q см квар	nэ	Kм	Pр кВт	Qр квар	Sр кВ*А	Iр А
ШП-1
Токарные полуавтоматы	20,5	3	61,5	0,17	0,65	1,15	10,46	12,03
Наждачные станки	2,2	3	6,6	0,35	0,65	1,15	2,31	2,69
Карусельно-фрезерные станки	10	3	30	0,17	0,65	1,15	5,1	5,87
Продольно-фрезерные станки	25	3	75	0,17	0,65	1,15	12,75	14,66
Всего по ШП1	2,2-25	12	173,1	0,18	0,56	1,15	30,62	35,25	12	1,92	58,79	32,25	68,55	103,82
ШП-2
Вертикально-протяжные станки	14	2	28	0.25	0,65	1,17	7	8,19
Горизонтально-расточные станки	17,5	2	35	0,14	0,5	1,73	4,9	8,48
Клепальная машина	5	2	10	0,25	0,65	1,17	2,5	2,93
Всего по ШП-2	5-17,5	6	73	0,2	0,6	1,36	14,4	19,6	6	2,24	32,26	21,56	38,8	59,02
ШП-3
Закалочная установка	16	1	16	0,7	0,35	2,58	11,2	28,9
Вертикально-сверлильные станки	7,5	2	15	0,12	0,4	2,35	1,8	4,23
Агрегатные горизонтально-сверлильные станки	17	2	34	0,12	0,4	2,35	4,08	9,59
Агрегатные горизонтально-сверлильные станки	13	2	26	0,12	0,4	2,35	3,12	7,33
Шлифовально-обдирочные станки	4	2	8	0,17	0,65	1,15	1,36	1,56
Круглошлифовальные станки	5	2	10	0,14	0,5	1,73	1,4	2,42
Всего по ШП-3	4-17	11	109	0,21	0,4	2,35	22,96	54,03	13	1,7	39,03	54,03	66,65	101,38
ШС-1
Вентиляторы	4,5	2	9	0,65	0,8	0,73	5,85	4,27
Всего по ШС-1	4,5	2	9	0,65	0,8	0,73	5,85	4,27	2	1.38	8,07	4,7	9,34	14,21
Освещение			19,5	0,9	0,95	0,33	17,55	5,79		1	17,55	5,79	18,48	28,11
Силовая нагрузка по цеху	2,2-25	31	355,1				73,83	113,15	33		134,78	112,54	183,34	278,43
Нагрузка по цеху + освещение	2,2-25	31	374,6		0,66	1,25	91,38	118,94	33		152,33	118,33	201,82	306,54

2.3 Расчёт электрических нагрузок электроосвещения

Удельная мощность (плотность) осветительной нагрузки (11-16)Вт/м2

S (площадь) = 50 30=1500м2

Ру = (РудS)/1000 = (131500) /1000 = 19,5 кВт

Рсм = Ки Ру = 0,919,5 = 17,55 кВт

Qсм=Pptg =17,550,33=5,79 кВАр

Sр= кВА

А

2.5 Расчет и выбор компенсирующих установок и трансформаторов

Расчёт и выбор компенсирующих устройств

Компенсировать реактивные нагрузки необходимо в том случае, если cos ц, объекта меньше, чем требует энергосистема. Энергосистема задаёт предприятию сos эн = 0,95.

Необходима установка компенсирующих устройств если cos ц <0,95.

<0,95.

Найдём мощность компенсирующего устройства:

QК.У.= б Pp (tg ц р - tg ц эн)

б=0,95 - расчётный коэффициент, учитывающий возможность повышения cos ц естественным путём.

- расчётный по объекту.

Qp - расчётная реактивная мощность по объекту.

tg ц эн = 0,33 ; при cos ц эн = 0,95

Выберем компенсирующее устройство по найденному значению .

Компенсирующее устройство:

КРМ-0.4-75-3-25У3

Расчёт и выбор числа и мощности трансформаторов

Число трансформаторов на подстанции зависит от категории электроприёмников по надёжности электроснабжения объекта. 2 категория - 2 трансформатора.

Выбираем два трансформатора с учётом Sдоп = 400 кВА.

Определим расчётную нагрузку:

Определим ориентировочно мощность трансформатора:

в - коэффициент загрузки трансформаторов;

n-количество трансформаторов;

Определим потери мощности в трансформаторе:

0,02558,23=11,16 кВт

0,1558,23=55,82 кВАр

кВА

Выберем мощность трансформатора по из справочника: ТМ-630/6/0.4

Определим коэффициент загрузки в аварийном режиме:

.

1,4

2.6 Расчет и выбор распределительных сетей

Рассмотрим методику расчёта на примере: Токарные полуавтоматы

Зная мощность электроприемника, определяется расчетный ток.

1. По таблице выбирается допустимый ток Iд (ближайший) и соответствующее ему сечение проводника.

Iдоп=50 А; Марка и сечение проводника ПВ - 4(4х10).

2. Выбирается способ прокладки: труба

3. По таблице выбираются плавкие предохранители по условию:

Таблица 3 - Расчет распределительной сети

Наименование ЭО	Pн кВт	cos ц	Iр	Iд	Марка провода (кабеля)	Способ прокладки	Iп.в. расч	Тип защитного аппарата	Iп.в.	Iн.аппр
ШП-1
Токарные полуавтоматы	20,5	0,65	47,97	50	ПВ-4(4х10)	Труба	95,94	ПН-2	100	100
Наждачные станки	2,2	0,65	5,15	14	ПВ-4(4х1)	Труба	10,3	ПН-2	16	100
Карусельно-фрезерные станки	10	0,65	23,4	25	ПВ-4(4х2,5)	Труба	46,8	ПН-2	50	100
Продольно-фрезерные станки	25	0,65	58,5	75	ПВ-4(4х16)	Труба	117	ПН-2	125	250
ШП-2
Вертикально-протяжные станки	14	0,65	32,76	34	ПВ-4(4х5)	Труба	65,52	ПН-2	80	100
Горизонтально-расточные станки	17,5	0,5	53,24	75	ПВ-4(4х16)	Труба	106,48	ПН-2	125	250
Клепальная машина	5	0,65	11,7	14	ПВ-4(4х1)	Труба	23,4	ПН-2	25	100
ШП-3
Закалочная установка	16	0,35	69,54	75	ПВ-4(4х16)	Труба	139,08	ПН-2	160	250
Вертикально-сверлильные станки	7,5	0,4	28,52	30	ПВ-4(4х4)	Труба	57,04	ПН-2	63	100
Агрегатные горизонтально-сверлильные станки	17	0,4	64,65	75	ПВ-4(4х16)	Труба	129,3	ПН-2	160	250
Агрегатные горизонтально-сверлильные станки	13	0,4	49,44	50	ПВ-4(4х10)	Труба	98,88	ПН-2	100	100
Шлифовально-обдирочные станки	4	0,65	9,36	14	ПВ-4(4х1)	Труба	18,72	ПН-2	20	100
Круглошлифовальные станки	5	0,5	15,21	16	ПВ-4(4х1,2)	Труба	30,42	ПН-2	31,5	100
ШС-1
Вентиляторы	4,5	0,8	8,56	14	ВВГ- (4х1)	Труба	17,12	ПН-2	20	100

А

4. Выбираются предохранители: ПН-2 ():

Iдоп ? Кз•Iп.в; 50? 0,33•100;

Кз=0,33; 50?33

Расчет для остальных электроприемников производится аналогичным образом и сведен в Таблицу 3

2.7 Расчет и выбор питающей сетей

Методику расчета рассмотрим на примере узла ШП-1.

1. Расчетная активная нагрузка Рр и расчетный ток Iр для узла берутся из Таблицы 2.

Рр=58,79 кВт; Iр=103,82 А.

2. По таблице выбирается допустимый ток Iд (ближайший большой) и соответствующее ему сечение проводника.

Iд ? Iр,

Iдоп=120 А, Марка и сечение проводника ВВГ - (4х35)

3. Выбираем способ прокладки: открыто

4. По таблице выбираются автоматические выключатели по условию:

Iнр?Iр,

Iн.р; =125 А;

125 А ?103,82 А

Выбираем автоматический выключатель: А3710: 160/32

5. Проверка правильности выбора.

Iд ? Iнр•kз kз=1

120 ? 0,66х125

6. Определяется момент нагрузки М.

M=P•l;

Р - расчетная активная нагрузка узла, кВт;

l - длина кабеля, м;

l = 15,5 м для узла ШП-1.

М=58,79=911,25 кВт•м.

7. Определяем потери ДU%.

F - сечение проводника; С=72,1;

%

Расчет для остальных узлов производится аналогичным образом и сведен в Таблицу 4.

2.8 Выбор силовых распределительных пунктов

Выбор силового распределительного пункта рассмотрим на примере узла ШП-1.

1. Количество отходящих линий: 12

2. Токи вставок на отходящих линиях были определены в пункте 2.6.

3. Расчетный ток для узла был определен в пункте 2.2: Iр=103,82А.

4. По справочным данным выбираем тип шинопровода:

5. ШРА-73, Iн=160 А

Выбор силовых распределительных пунктов и шинопроводов для остальных узлов произведен аналогичным образом и представлен в таблице 5.

Таблица 4 - Расчет питающей сети

Номер пункта питания	Pр кВт	Qр квар	Sр кВ*А	Iр А	Iд	Марка провода (кабеля)	Способ прокладки	Тип защитного аппарата	Iн.р.	Iн.аппр	l м	М кВт*м	U%
ШП-1	58,79	32,25	68,55	103,82	120	ВВГ- 4х35	Труба	А3716Ф	125	160	15,5	911,25	0,36
ШП -2	32,28	21,56	38,8	59,02	75	ВВГ- 4х16	Труба	А3716Ф	63	80	15	484,2	0,42
ШП -3	39,03	54,03	66,65	101,38	120	ВВГ- 4х35	Труба	А3716Ф	125	160	22	858,66	0,34
ШС-1	8,07	4,7	9,34	14,21	19	ВВГ- 4х1,5	Труба	А3716Б	20	80	55	443,85	4, 1

Таблица 5 - Выбор силовых распределительных пунктов.

Расчетные данные	Справочные данные
Силовой пункт	Количество отходящих линий	Iпв, А на отходящие линии	Iр, А	Число групп и их Iн, А	Токи вводного аппарата	Тип силового пункта
ШП -1	12	100;31,5;50;125.	103,82	-	160	ШРА-73
ШП -2	6	80;125;31,5.	59,02	-	80	ШРА-73
ШП -3	11	160;63;160;100;31,5;31,5.	101,38	-	160	ШРА-73
ШС-1	13	31,5.	14,21	-	80	ВВГ- 4х1,5

2.9 Расчёт токов короткого замыкания.

Расчёт токов к.з. необходим для:

1. Выбора высоковольтных коммутационных аппаратов

2. Проверки на стойкость к токам к.з. шин 0,4кВ.

3. Проверки на стойкость к токам к.з. высоковольтного кабеля.

Рисунок 1 - Расчетная схема короткозамкнутой цепи

Задана расчётная схема короткозамкнутой цепи.

Sc1=100 MBA

хс1=0,25

Sт1=16 МВА

Sт2=1,6 МВА

Для выбора и проверки элементов сети необходимо рассчитать ток к.з в точке K-1.

Cоставим схему замещения по расчётной схеме короткозамкнутой цепи.



Рисунок 2 - Схема замещения

Произведём расчёт сопротивлений элементов короткозамкнутой цепи.

Задаёмся базисными величинами:

= 100 МВА

Рис. 3 - Преобразованная схема замещения

Произведём расчёт токов точки K1

- базисный ток точки К1

- установившееся значение трёхфазного тока к.з.

- мгновенное значение ударного тока к.з.

Произведём расчёт токов точки K2

- базисный ток точки К2

- установившееся значение трёхфазного тока к.з.

- мгновенное значение ударного тока к.з.

Таблица 6 - Расчётные токи к.з.

Значение токов к.з.	Расчётные токи к.з.
	К1	К2

2.10 Расчёт и выбор высоковольтной кабельной линии

Определим ток линии:



Определим экономическое сечение.

jЭ = 1,6 А/мм2-для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией.

Выберем ближайшее стандартное сечение AAБ-4*16-6кВ; Iдоп=75 A; Iдоп? Iр; 75>57,8

Определим потери напряжения :

L - длина линии, км;

Iр - ток линии, А ;

Uн - номинальное напряжение линии, кВ;

r0 - удельное активное сопротивление линии(находится из справочника);

x0 - удельное индуктивное сопротивление линии(находится из справочника);

Проверим сечение на термическое действие тока к.з.



t0= tв+ tз= 0,1+0,05 = 0,15 - время отключения

tв - срабатывание выключателя (0,06-0,1) c;

tз - время срабатывания защиты (0,02-0,1) c.

Ст=85-коэффициент, зависящий от допустимой температуры нагрева при коротком замыкании и от материала проводника. Проверим правильность выбора сечения.

Fр ? Fmin ; 16 мм ?15 мм

2.11 Выбор высоковольтных аппаратов главной понизительной подстанции

Выключатель выбираем маломасляный, разъединитель - для внутренней установки.

Рис. 4 - Расчетная схема

Таблица 7 - Высоковольтные аппараты

Данные выключателя ВМПП-6-630-20	Данные разъеденителя РВ-6/400
Расчетные	Табличные	Расчетные	Табличные
Uн=6 кВ Iр=57, 8 А iу=кА Iк=кА I2кt0=20,15= =1,6 кА2*сек	Uн =6 кВ IН=630 А Iпред.скв=52 кА Iоткл=20 кА Iт.стtт.с.т=1600	Uн=6 кВ Iр=57, 8 А iу= кА Iк2t0=1,6 кА2сек	Uн =6 кВ IН=400 А Iпред.скв=50 кА Iт.ст*tт.с.т=1024

Данные предохранителя ПК2-6-40/32-20У3
Расчетные	Табличные
Uн=6 кВ Iр=57, 8 А iу=кА Iк=кА	Uн=6 кВ Iн=80 кА iоткл=20 кА

Iр - расчетный ток

iу - ударный ток к.з.

Iк - установившееся значение тока к.з.

IН - номинальный ток

Iпред.скв - предельное сквозное (динамическое) значение тока к.з.

Iоткл - ток отключения

t0 - время отключения тока к.з.

tт.с.т - время термической стойкости

Iт.ст - ток термической стойкости.

Выбор вводного автомата

Вводный автомат соединяет трансформатор подстанции и шины 0,4 кВ:

Выбираем автомат AВМ15 Iн.р.=1000 А. Iн.ав.=1500 А

Условие выбора выполняется Iн.р.?Iр.

Iн.р - номинальный ток расцепителя автомата.

2.12 Расчёт и выбор шин 0,4 кВ КТП

Выберем алюминиевые шины и проверяем по нагреву:

Iдоп=1425A; шина (100) ; Iдоп;

Шины проверяются на динамическую стойкость к токам к.з.

где W=0.167bh2 - момент сопротивления сечения при расположении шин горизонтально (см3)

b и h - размеры шин

W=0.1670,6102=10,2 (см3)

l=130 (см) - расстояние между изоляторами шинной конструкции,

a=15 (см) - для шин 0,4 кВ - расстояние между фазами

Для алюминия значение

Условие выполняется

Проверим шины на термическое действие тока к.з.

Ст = 88 - коэффициент, зависящий от допустимой температуры нагрева при коротком замыкании и от материала проводника (аллюминий).

- расчетное сечение шины

72,3

2.13 Схема и конструкция комплектной ТП

Спроектированная КТП , содержащая два трансформатора марки ТМ-630 /6/0,4

КТП состоит из двух ШВН-2 и одного ШВН-3 (для 630кВа) для исполнения Y:

AВМ15 1000 (вводный ) количество 1

А3716Ф 160 (160) количество 2

А3716Ф 100 (80) количество 2

КТП состоит из двух шкафов ШВВ , содержащих высоковольтный разъединитель марки РВ-6/400, а также содержит высоковольтный предохранитель ПК2-6-40/32-20У3.

3. Охрана труда

3.1 Расчет заземляющего устройства подстанции

1. Исходный данные : суглинок ; Iз=52А. Рассчитываем требуемое сопротивление заземления:

Ом

Rз=4 Ом.

2. Определим удельное сопротивление грунта -p =70 Омм.

3. Определяется конфигурация заземляющего контура, причем расстояние между вертикальными электродами принимается не менее их длины.

Рекомендуется в курсовой работе в качестве искусственных заземлителей принимать электроды стали l = 5м; а =15м; т.е. = 3.

Соединительную полосу выполнять из полосовой стали 40х4(мм).

Электроды забивают на глубину 0,5-0,7 м от поверхности земли.

4. Определяется сопротивление одного вертикального заземлителя:

Ом

электрическая нагрузка трансформатор подстанция

Ксез - коэффициент сезонности(принимается для II климатической зоны).

5. Определяется ориентировочное число вертикальных заземлителей:

- сопротивление искусственных заземлителей.

Nв - коэффициент использования вертикальных заземлителей ориентировочно принимаем. nв=1.

6. Рассчитываем фактическое число вертикальных заземлителей:

Заключение

В курсовом проекте выполнены расчёты электрических нагрузок по узлам присоединения. Выбраны трансформаторы и компенсирующие устройства. Разработана схема распределительных устройств подстанции. Рассчитаны токи короткого замыкания. Выбраны высоковольтные аппараты, высоковольтная кабельная линия. Сделан расчёт заземляющего устройства подстанции. Выбраны распределительные и питающие сети. Спроектирована принципиальная схема подстанции.

Список использованной литературы

1.Правила устройства электроустановок 6-е издание. - М:Госэнергонадзор, 2006. - 606 с.

2.Кудрин, Б.И. Система электроснабжения (1-е изд.): учеб.пособие. - 2011.

3.Кабышев, А.в. Расчёт и проектирование систем электроснабжения: справ. мат. По электрооборудованию/А.В.Кабышев, С.Г.Обухов: учеб. Пособ. - Томск: Том.политехн.ун-т., 2005. - 168 с.(э.б.: пособие для вузов)

4.Толашко Т.А. Электроснабжение промышленных предприятий:методические указания по курсовому проектированию/ Т.А. Толашко.- Новосибирск:Новосиб., НГАВТ., 2014.

5.СП-1 10-2003. Свод правил по проектированию и строительству. - М.:Госстрой России, 2004.

6.Энергоснабжение стационарных и мобильных объектов.учеб.пособие: в 3 ч. Ч.2./В.П.Горелов и др.; под ред.В.П.Горелова, Н.В.Цугленка. - Новосибирск: НГАВТ, 2007. - 348 с.

7.Князевский, А.Б. Электроснабжение промышленных предприятий / А.Б.Князевский, Б.Ю.Липкин: учеб.для студ. Вузов - 3-е изд., перераб. и доп. - М.:Высш.шк., 1986. - 400 с.

8.Фёдоров, А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб.пособие для вузов. - М.:Энергоавтомиздат, 1987. - 368 с.

Размещено на Allbest.ru

...