Проектирование электроснабжения

Тип транс-форматора тока

Длительно допустимый ток при температуре воздуха 40°С, А

Десятисекун-дный ток термической стойкости, кА

Наибольший ударный ток КЗ, кА

Потребляемая мощность цепи подмаг-ничи-вання 110 В, В А

ЭДС небаланса во второй вторичной цепи, не более, мВ

от под-маг-ничи-вання

от несим-метрии первичных токов

Проектирование электроснабжения

Проектирование электроснабжения промышленных предприятий.

Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине " Электроснабжение предприятий и гражданских зданий " для студентов всех форм обучения специальности " Техническое обслуживание, ремонт и эксплуатация электрического и электромеханического оборудования "

Цель методического пособия является разработка проекта системы электроснабжения промышленного предприятия с учетом роста электрических нагрузок.

Пример оформления задания на курсовое проектирование выполняется в виде таблицы с описание деятельности проектируемого объекта или предприятия.

Таблица 1.

Исходные данные проекта.

№	Наименование	Площадь кв.м.	Кс	cosj	P_уо, Вт/м²	мощность, кВт по вариантам

Задачи курсового проекта:

1. проектная часть.

1.1 Определить электрические нагрузки по методу коэффициента спроса.

1.2. Спроектировать системы внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия.

1.3. Разработать мероприятия по компенсации реактивной мощности.

1.4. Рассчитать токи короткого замыкания.

1.5. Выбрать электрооборудование и проверить его по условиям работы в режиме КЗ.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ (ПРИМЕР). 3

1. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ.. 5

1.1. Определение расчетных электрических нагрузок на шинах 0, 38 кВ цеховых ТП.. 5

1.2. Построение картограммы электрических нагрузок. 7

1.3. Определение центра электрических нагрузок предприятия. 8

1.4. Выбор схемы внутреннего электроснабжения. 8

1.5. Компенсация реактивной мощности. 10

2. Выбор мощности силовых трансформаторов. 12

3. Расчет КЛ и ВЛ на 0, 4 кВ и 10 кВ.. 18

3.1. Выбор сечения согласно экономической плотности тока. 18

3.2. Проверка по условиям нагрева проводника от прохождения расчетного рабочего тока и тока короткого замыкания. 19

3.3. Выбор сечения проводников по допустимой потере напряжения. 23

3.4. Выбор сечения проводников по механической прочности. 24

4. Расчет токов короткого замыкания. 26

5. Выбор схемы внешнего электроснабжения. 29

7. Выбор пусковой и защитной аппаратуры.. 30

8. Выбор электрооборудования. 30

8.1 выбор и проверка выключателей. 35

8.2. Выбор и проверка разъединителей. 37

8.3. Выбор трансформаторов напряжения. 37

8.9. Выбор трансформаторов тока. 38

8.5. Выбор разрядников. 39

Список используемой литературы.. 41

ВВЕДЕНИЕ (ПРИМЕР)

Создание энергосистем и объединение их между собой на огромных территориях стало основным направлением развития электроэнергетики мира в 20 веке. Это обусловлено отличительной особенностью отрасли, в которой производство и потребление продукции происходят практически одновременно. Невозможно накопление больших количеств электроэнергии, а устойчивая работа электростанции и сетей обеспечивается в очень узком диапазоне основных параметров режима. В этих условиях надежное электроснабжение от отдельных электростанций требует резервирование каждой станции, как по мощности, так и по распределительной сети.

Известно, что объединенная работа энергосистем позволяет уменьшить необходимую установленную мощность в основном за счет разновременности наступления максимумов электрической нагрузки объединения, включая и поясной сдвиг во времени, сокращения необходимых резервов мощности вследствие малой вероятности одновременной крупной аварии во всех объединяемых системах.

Но главным преимуществом энергообъединения является возможность широкого маневрирования мощностью и электроэнергией на огромных территориях в зависимости от реально складывающихся условий. Дополнительное электросетевое строительство, связанное с созданием энергообъединений, не требует больших затрат, так как при их формировании используются в основном линии электропередачи, необходимые для выдачи мощности электростанций, а затраты на них с лихвой окупаются удешевлением строительства крупной электростанции по сравнению с несколькими станциями меньшей мощности. И, следовательно, только объединенная работа энергосистем позволяет обеспечить более экономичное, надежное и качественное электроснабжение потребителей.

Поскольку электроэнергия «не складируется», при возникновении дефицита она не может быть свободно куплена на мировом рынке и доставлена в любое место, как и другие продукты и товары. Поэтому обеспечение надежного и экономичного электроснабжения требует заблаговременного начала строительства новых генерируемых источников и электрических сетей, так как энергетические объекты весьма дороги и трудоемки. При этом необходимо обеспечить рациональный состав этих источников по используемым энергоресурсам, их основным техническим характеристикам; их регулировочным возможностям в суточном, недельном и годовом разрезе, а также их размещение.

Для этого необходима координация развития энергосистем и энергообъединений путем прогнозирования, как на долгосрочную, так и на краткосрочную перспективу, которое должно периодически повторяться. Последнее обусловлено тем, что все исходные данные для прогнозирования весьма неопределенны даже в условиях плановой экономики страны. Очевидно, что в условиях рыночной экономики эта неопределенность многократно возрастает.

ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ

Расчет КЛ и ВЛ на 0, 4 кВ и 10 кВ

При выборе сечения жил кабельных линий должны соблюдаться следующие технические и экономические условия: условия нагрева проводника от прохождения расчетного рабочего тока и тока короткого замыкания; падение напряжения в режимах нормальном и аварийном; условия потерь на корону и механической прочности, а также капитальные вложения и ежегодные эксплуатационные расходы.

Среди довольно значительного количества методов определения сечения жил кабельных линий, наиболее распространенными являются выбор сечения жил КЛ по нагреву расчетным током и током к.з., по потерям напряжения.

1. Наносим на ген. плане кабельные линии от ГПП от РП, с учетом радиальных и магистральных линий электропередач

2. Определим длину КЛ 0, 4 кВ по генеральному плану предприятия в соответствии масштаба (1мм: 1м).

Выбор электрооборудования

Электрооборудование, электрические аппараты и распределительные пункты предприятия должны надёжно работать в условиях нормальных длительных режимов, а также обладать термической и динамической стойкостью при возникновении самых тяжелых коротких замыканий. Поэтому при выборе аппаратов, шин, кабелей и других элементов очень важна проверка соответствия их параметров длительным рабочим и аварийным кратковременным режимам, возникающих при эксплуатации.

Основными параметрами оборудования, которые должны соответствовать условиям рабочего (длительного) режима, являются номинальные ток и напряжения.

(8.1)

Выбранное оборудование, аппараты проверяются по токам короткого замыкания:

Проверка на электродинамическую стойкость.

Проверка на термическую стойкость.

Проверка на коммутационную (отключающую) способность.

После выполнения расчетов, выбор электрооборудования осуществляют по таблице 21.

Термическая стойкость электрических проводников и аппаратов ограничивается предельно допустимой кратковременной температурой частей проводников и аппаратов при коротком замыкании. При проверке аппаратов и токоведущих частей ГРП на термическую и динамическую стойкость за расчётный вид короткого замыкания принимается трёхфазное к.з. На коммутационную способность проверяются коммутационные аппараты.

Высоковольтные выключатели служат для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения под нагрузкой и при аварийных режимах.

Выбор высоковольтных выключателей производится по условиям работы (для наружной или внутренней установки) и по следующим параметрам.

Так как предприятие относится к первой категории электроснабжения необходимо установить оборудование степени защиты IP-31. В целях повышения безопасности электроснабжения и улучшения качества используемой электроэнергии с учетом экономического анализа и сравнения вариантов устанавливаем комплектную трансформаторную подстанцию: типа

Комплектная трансформаторная подстанция предназначена для приема, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного тока частотой 50 Гц и устанавливается в электропомещениях.

Применяется в системах электроснабжения промышленных предприятий в районах с умеренным климатом.

Таблица 21

Технические характеристики шкафов РУНН КТП 630-1000 УЗ

Тип	Назначение	Схема	Iн1, А	Iн2, А (число отходящих линий)	Iн3, А	Масса, кг
Шкафы со стационарными выключателями
Левый ШНВ-12Л Правый ШНВ-12П*	Вводной 630 кВ-А	Рис. б		250—400 (1 шт.) 250—630 (1 шт.)
Левый ШНВ-13Л Правый ШНВ-13П*	Вводной 1000 кВ-А	Рис. б		250—400 (1 шт.) 250—630 (1 шт.)
Левый ШНС-13Л Правый ШНС-13П*	Секционный	Рис. ж		250—400 (1 шт.) 250—630 (1 шт.)
ШНЛ-23	Линейный	Рис. р	—	250—630** (4 шт.)
Шкафы с выдвижными выключателями
Левый ШНВ-2Л Правый ШНВ-2П*	Вводной 630 кВ*А	Рис. д		250—400 (1 ШТ.) 250—630 (1 шт.)
Левый ШНВ-ЗЛ Правый ШНВ-ЗП*	Вводной 1000 кВ-А	Рис. д		250—400 (1 шт. 250—630 (1 шт.)
Левый ШНС-2Л Правый ШНС-2П*	Секционный	Рис. м		250—400 (1 шт.) 250—630 (1 шт.)
Левый ШНС-ЗЛ Правый ШНС-ЗП*	Секционный	Рис. н		250—400 (1 шт.) 250—630 (1 шт.)
ШНЛ-7	Линейный	Рис. x	—	250—630** ( 4 шт.)
ШНЛ-8	Линейный	Рис. п	—	1000 (1 шт.) 250—630** (2 шт.)

Примечания:
1. Iн, — номинальный ток вводного (секционного) автомата; Iн2 — номинальный ток отходящих линий; Iн3 — номинальный ток сборных шин.
2. В верхнем отсеке шкафов устанавливается выключатель отходящей линии на токи не более 400 А.
* Схема правого шкафа является зеркальным отражением схемы левого шкафа. ** Ток по заказу.

Таблица 21

Выбор трансформаторов тока

Выбор трансформаторов тока производится по номинальному току и коэффициенту трансформации. Измерительные трансформаторы тока (ИТТ) выбираются: напряжению, первичному и вторичному токам и проверяются на динамическую и термическую стойкость в режиме к.з.

Кроме того, трансформаторы тока одбираются по классу точности, который должен соответствовать приборам, подключенным во вторичную цепь ИТТ. [3] Для установки трансформатора тока на вводе ГПП напряжением 10, 5 кВ

(8.1)

После выполнения расчетов, выбор электрооборудования осуществляют по таблице 25.

Таблица 25

Технические данные трансформаторов тока (шинные) внутренней установки для защиты от замыкания на землю в сетях 6-10 кВ

Выбор разрядников

Выбор разрядников производится по напряжению:

(8.1)

После выполнения расчетов, выбор электрооборудования осуществляют по таблице 26.

Таблица 26

Технические данные разрядников

Тип	Номинальное напряжение, кВ	Наибольшее допустимое напряжение, кВ	Пробивное напряжение при частоте 50 Гц (в cyxoм состоянии и под дождем), кВ	Импульсное пробивное напряжение (при предраз- рядном времени 2 — 20 мкс и полной волне 1, 5/40 мкс) не более, кВ	Наибольшее остающееся напряжение, кВ, при импульсном токе с длиной фронта 8 мкс и амплитудой, А	Масса, кг	Цена 1 шт., руб, - коп.
не менее	не более
РВО-ЗУ1(Т1)		3, 8						—	2, 3	2-80
РВО-6У1(Т1)		7, 6						-	3, 1	3-70
РВО-10У1(Т1)		12, 7		30, 5				-	4, 2	4-70
РВС-15										30-00

Результаты расчетов и выбора электрооборудования курсового проекта приведены в таблице 27

Таблица 27.

Технические данные двухтрансформаторной КТП

Наименование	Условные обозначения размера (мм)
A	B	Д	Шкафы с выключателями серии " ВА" и " Электрон"	Шкафы с выключателями фирмы " Merlin Gerin"
C	L	H	C	L	H
В зависимости от типа вводного шкафа РУНН	В зависимости от типа вводного шкафа РУНН

Список используемой литературы

1. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. Учебное пособие для вузов. –М.: Энергоатомиздат, 1987. –368с.: ил.

2. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. /Под ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновксого. –М.: Энергия, 1981.

3. Федосеев А.М. Релейная защиты электроэнергетических систем. Релейная защита сетей: Учеб. Пособие для вузов. –М.: Энергоатомиздат, 1984. –520с.: ил.

4. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства. /Под ред. В.Ю. Гессен, Ф.М. Ихтейман, С.Ф. Симоновский, Г.Н. Катович, -М.: Колос, 1981. –208с.: ил.

5. Каганов И.П. курсовое и дипломное проектирование. –3-е изд. перераб. и доп. –М.: Агропромиздат, 1990. –391с.: ил.

6. Левин М.С., Мурадян А.Б., Серых Н.Н. Качество электроэнергии в сетях сельских районов. –М.: Колос, 1975. –324с.

Проектирование электроснабжения

12 3 4 5 6 7 8 Следующая ⇒