СХЕМЫ ВНЕШНЕГО И ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ

 

При выборе электрооборудования системы электроснабжения промышленного предприятия следует иметь в виду, что значительная его часть может быть комплектной. Поэтому после определения параметров системы электроснабжения (напряжений и токов) необходимо выбрать соответствующее комплектное оборудование, выделить его составные элементы и после этого произвести проверку типового и остального оборудования по условиям утяжеленного режима работы и устойчивости к токам КЗ.

Выбранные аппараты и проводники должны:

- длительно проводить рабочие токи нормального и утяжеленного режимов работы без чрезмерного повышения температуры;

- противостоять кратковременному электродинамическому и термическому действию токов КЗ;

- удовлетворять требованиям экономичности.

В соответствии с существующими нормами (6, 7, 13, 14, 29) электрооборудование выбирается и проверяется по параметрам, указанным в таблице 3.15.

В проектируемой системе электроснабжения промышленного предприятия нужно выбрать и проверить следующее электрооборудование:

1 Выключатели, разъединители, разъединитель-заземлитель, ограничитель перенапряжения, схемы внешнего электроснабжения.

2 Воздушную или кабельную линию схемы внешнего электроснабжения, соединяющую подстанцию энергосистемы и ГПП (ЦРП) промышленного предприятия.

3 Тип и ячейки распределительного устройства (РУ) на стороне низшего напряжения ГПП и ячейки РУ РП. Выключатели, трансформаторы тока и напряжения, устанавливаемые в этих ячейках.

4 Токоограничивающие реакторы и токопроводы напряжением 6 или  10 кВ, соединяющие силовые трансформаторы ГПП и РУ низшего напряжения ГПП или соединяющие ГПП и мощные РП. Опорные изоляторы.

5 Кабельные линии напряжением выше 1000 В и до 1000 В.

6 Цеховые трансформаторные подстанции (ТП). Коммутационные аппараты на стороне высшего и низшего напряжений этих ТП.

7 Коммутационные аппараты низковольтных распределительных пунктов (РПН).

Перед проверкой коммутационной и измерительной аппаратуры должно быть дано обоснование и сделан выбор комплектного оборудования системы электроснабжения промышленного предприятия (если такое оборудование есть).

Выбор электрооборудования производится по различным каталогам. Недостающие технические данные выбранного электрооборудования допускается принимать из справочной и технической литературы.

Таблица 3.15 – Условия выбора электрооборудования

 

Вид электрообору-дования	Номинальное напряжение	Коронирование	Номинальный ток	Ток утяжеленного режима	Экономическая плотность тока	Потери напряжения	Стойкость к токам КЗ		Отключающая способность	Класс точности	Реактанс
							электро-динамическая	термическая
Выключатели	+	-	+	+	-	-	+	+	+	-	-
Разъединители	+	-	+	+	-	-	+	+	-	-	-
Ограничители перенапряжения	+	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Воздушные линии	+	+	-	+	+	+	-	-	-	-	-
Ячейки комплектных распределительных устройств	+	-	+	+	-	-	+	+	-	-	-
Изоляторы	+	-	-	-	-	-	+	-	-	-	-
Кабельные линии	+	-	-	+	+	+	-	+	-	-	-
Токопроводы 6,10 кВ	+	-	-	+	+	+	+	+	-	-	-
Реакторы	+	-	+	+	-	+	+	+	-	-	+
Трансформаторы тока	+	-	+	+	-	-	+	+	-	+	-
Трансформаторы напряжения	+	-	-	-	-	-	-	-	-	+	-
Выключатели нагрузки	+	-	+	+	-	-	+	+	+	-	-
Предохранители	+	-	+	+	-	-	-	-	+	-	-
Автоматические выключатели	+	-	+	+	-	-	+	+	+	-	-
Контакторы	+	-	+	+	-	-	+	-	+	-	-
Магнитные пускатели	+	-	+	+	-	-	+	-	+	-	-
Рубильники	+	-	+	+	-	-	+	-	-	-	-

 

Состав выбираемого электрооборудования системы электроснабжения промышленного предприятия, рассматриваемой в курсовом проекте, уточняется руководителем проекта.

Выбор коммутационной аппаратуры всех классов напряжений производится в соответствии с методикой, приведенной в справочной литературе. Необходимо выбрать все коммутационные аппараты схемы внешнего электроснабжения и выключатели, установленные на вводе в РУ низшего напряжения ГПП.

Выключатели выбирают по номинальным значениям напряжения и тока, типу установки и условиям работы, конструктивному исполнению и коммутационной способности. Выбранные выключатели проверяют на стойкость при сквозных токах к.з.

 

Условия выбора выключателей 1-220 кВ

1 По номинальному напряжению

(кВ),

где  – номинальное напряжение выключателя (из каталога);

 – номинальное напряжение установки.

2 По току расчетному (продолжительного режима)

 (А),

где  – рабочий ток послеаварийного режима (I утяжеленного режима);

 – номинальный ток выключателя (из каталога).

3 По отключающей способности

(кА),

где  – номинальный ток отключения выключателя

 – периодическая составляющая тока к.з.

4 По термической стойкости

(кА²С),

где  – расчетный тепловой импульс;

 – предельный ток термической стойкости (равный  выключателя).

 – время протекания тока термической стойкости ( при кВ;  при кВ).

5 По электродинамической стойкости (кА).

где  – амплитудное значение динамической стойкости;

 – ударный ток трехфазного к.з. (расчетный).

Основные условия выбора выключателей нагрузки и разъединителей практически те же, что и для выключателей (см. таблицу 3.15).

 

Пример расшифровки выбранного силового выключателя ВВЭ-10-20-630-У3

В – выключатель.

В – вакуумный.

Э – электромагнитный привод.

10 – номинальное напряжение выключателя (кВ).

20 – номинальный ток отключения выключателя (кА).

630 – номинальный ток выключателя (А).

У – умеренный климат (климатические условия).

3 – внутренней установки (категория размещения)

Результаты выбора коммутационных аппаратов и ячеек РУ должны быть сведены в таблицы по форме 3.16.

 

Таблица 3.16

Расчетные параметры цепи	Каталожные данные аппарата	Условия  выбора

 

Номинальные токи выключателей, разъединителей, предохранителей, трансформаторов тока выбираются с учетом параметров основного оборудования (силовых трансформаторов, их перегрузочной способности).

Остальные выключатели напряжением 6 и 10 кВ схемы внутреннего электроснабжения, а также соответствующие трансформаторы тока следует выбирать по параметрам, приведенным в таблице формы3.17.

 

Таблица 3.17

Кабельные линии (начало и конец)	Uн, кВ	Ip, А	Iутяж,  А	Iпо,  кА	iу, кА	Вк, кА2·с	Тип выключателя	Тип трансформатора тока

 

В обозначении типа выключателя необходимо указать напряжение, номинальный ток, ток отключения КЗ, вид исполнения, а для трансформаторов тока – напряжение, номинальный первичный ток, классы точности вторичных обмоток.

Для выключателей нагрузки и предохранителей, устанавливаемых на вводах цеховых ТП, результаты выбора сводятся в таблицы формы 3.18.

 

Таблица 3.18

Номер ТП	Uн, кВ	Ip, А	Iутяж, А	Iк, кА	Вк, кА2·с	Тип выключателя нагрузки	Тип предохранителя

 

В обозначении типа выключателя нагрузки должны быть указаны вид привода, номинальные напряжение и ток, ток сквозного КЗ, вид исполнения, а для предохранителя – номинальные напряжение и ток (см. таблицу приложения 3).

На стороне низшего напряжения цеховых ТП выбираются только вводные и секционные автоматические выключатели, а для РПН – только вводные аппараты. Результаты выбора сводятся в таблицу формы 3.19.

 

Таблица 3.19

Номер ТП, РПН	Место установки выключателя	Ip, А	Iутяж, А	Iк, кА	Тип выклю-чателя	Тип РПН
ТП1	Вводной Секционный
РПН3	Вводной

 

Для РПН необходимо выбрать тип распределительного пункта (шкафа) [6, 16, 21].

Для токопроводов напряжением 6, 10 кВ, соединяющих силовые трансформаторы ГПП и РУ низшего напряжения ГПП, расчет сводится в таблицу формы 3.20.

 

Таблица 3.20

Мощность трансформатора ГПП	Ip, А	Iутяж, А	iу, кА	Параметры токопроводов
				Тип	Uн, кВ	Iн, А	Эл. динам. стойкость к токам КЗ, кА

 

Кабели напряжением 6, 10 кВ схемы внутреннего электроснабжения проверяются на термическую стойкость к токам КЗ. Должны быть рассмотрены все характерные термические сечения F_тс кабелей. Например, для схемы, показанной на рисунке 3.4, можно выделить следующие характерные кабели: ГПП – РП, ГПП – ТП, ГПП – Д, РП – ТП, РП – Д. Расчетные данные по проверке кабелей сводятся в таблицу формы 3.21.

 

Таблица 3.21

Начало и конец кабельной линии	Iк, кА	tрз , с	tов , с	Та , с	Вк , кА2∙ с	С	Fтс , мм2

 

В данной таблице:

t_рз – время срабатывания релейной защиты;

t_ов – время отключения выключателя;

Т_а – время протекания апериодической составляющей тока КЗ;

В_к  – тепловой импульс тока КЗ;

С – коэффициент, зависящий от вида металла жил кабеля.

Если площадь сечения кабеля, выбранная по условиям нормального и утяжеленного режимов работы, оказывается меньше площади термически устойчивого сечения F_тс , то сечение такого кабеля следует увеличить до ближайшего меньшего стандартного сечения по отношению к F_тс. Все кабели, для которых производится увеличение сечения, должны быть занесены в таблицу формы 3.22.

 

Таблица 3.22

Начало  и конец кабельной линии	Прежняя площадь сечения кабеля, мм2	Площадь термически устойчивого сечения кабеля, мм2	Тип и новая площадь сечения кабеля

 

Из измерительной аппаратуры подробно рассчитываются трансформаторы тока на вводе в РУ 6, 10 кВ ГПП и трансформаторы напряжения, подключенные к сборным шинам этого же РУ. Основные параметры сводятся в таблицу формы 3.16, а расчеты по проверке их класса точности соответственно в таблицы форм 3.23 и 3.24. На стороне низшего напряжения ГПП для контроля потребляемых предприятием мощности и электроэнергии на вводе каждой из секций шин устанавливаются по одному вольтметру и амперметру, а также в точках коммерческого учета устанавливаются многофункциональные трехфазные электронные счетчики активной и реактивной энергии, имеющие цифровой интерфейс для работы в системах АИИС КУЭ. Многофункциональные счетчики позволяют измерять и отображать на индикаторе показатели качества электроэнергии; величину тока и напряжения по каждой фазе; активную, реактивную и полную мгновенную мощность. Класс точности для присоединений с уровнем напряжения 6-10кВ и ниже должен быть не хуже 0,5S и 1 соответственно. Подключение измерительных цепей коммерческого учета производится к отдельным обмоткам измерительных трансформаторов (т.т.) и трансформаторов напряжения (т.н.) соответствующих классов точности (т.т. – не хуже 0,5S; т.н. - не хуже 0,5) (17, 21). В ячейках линий, отходящих от секций шин – по одному амперметру и счетчику активной или реактивной энергии, если к ячейке РУ подключена высоковольтная конденсаторная батарея.

Таблица 3.23

Прибор	Тип прибора	Количество приборов	Потребляемая мощность, В∙А
			фаза А	фаза В	фаза С
PA
PW
PI
PK
		ИТОГО:

Таблица 3.24

Прибор	Тип при-бора	Кол-во при-боров	Число катушек одного прибора	Мощность одной катушки прибора, В∙А	cos φ	sin φ	P, Вт	Q, В∙А
PV
PW
PK
						ИТОГО:

 

В зависимости от назначения могут применяться различные схемы включения трансформаторов напряжения (ТН). Два однофазных ТН, соединенные в неполный треугольник, позволяют измерять линейные напряжения. Такая схема целесообразна для подключения счетчиков электроэнергии и ваттметров. Для измерения линейных напряжений, фазных напряжений относительно земли и напряжения нейтрали могут быть использованы три однофазных ТН, обмотки которых соединяются по схеме «звезда с нулем - звезда с нулем – открытый треугольник», или трехфазный ТН типа НТМИ. За номинальную вторичную мощность ТН принимают мощность всех трех однофазных ТН, соединенных по схеме звезды, или мощность двух однофазных ТН, включенных по схеме неполного треугольника. На ГПП и РП обязательна установка трех однофазных ТН или одного ТН типа НТМИ (для питания измерительных приборов и устройств контроля изоляции). Если недостаточна вторичная мощность выбранных ТН, то следует дополнительно установить два или более однофазных ТН, соединенных по схеме неполного треугольника.

Для обеспечения защиты или сигнализации однофазных замыканий на землю в электрических сетях предприятия 6 или 10 кВ в начале питающих кабельных линий должны устанавливаться трансформаторы тока нулевой последовательности, например, типа ТЗЛ. Выбор указанных трансформаторов тока производится в соответствии с положениями методическими указаниями [7, 21, 18].

Примечание: Выбор трансформаторов собственных нужд в курсовом проекте не предусматривается и на схеме он не показывается.

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: