Электроснабжение цеха и завода

Содержание
1.ВВЕДЕНИЕ 5
2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 6
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЁТНЫХ НАГРУЗОК ЦЕХА И ЗАВОДА 7
3.1 Расчёт нагрузок цеха №2 7
3.2 Расчет электрических нагрузок завода 11
Расчет активной максимальной нагрузки цехов Рр 11
4.ВЫБОР ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ ДЛЯ ЦЕХОВОЙ СЕТИ НА СТОРОНЕ ВТОРИЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (до 1кВ) 13
5 ВЫБОР АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ ДЛЯ ЦЕХОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИЁМНИКОВ (ДО 1КВ) 15
6 ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЗАВОДА И ЦЕХОВ 18
7 ВЫБОР ПИТАЮЩИХ ПРОВОДНИКОВ ДЛЯ ЗАВОДСКОЙ СЕТИ (ВЫШЕ 1кВ) 19
8 КАРТОГРАММА НАГРУЗОК ЦЕХОВ ЗАВОДА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ГПП 23
9 ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ ЦЕХОВОЙ ТП И ДЛЯ ГПП С УЧЁТОМ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 24
9.1 Выбор компенсирующих устройств 24
9.2 Выбор трансформаторов для цехов и ГПП 26
10 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ВЫБОР АППАРАТУРЫ НА СТОРОНЕ ПЕРВИЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (ДЛЯ ЦЕХА №2) 28
10.1 Расчёт токов короткого замыкания (КЗ) 28
10.2 Выбор аппаратуры на стороне первичного напряжения 31
11 ЗАЩИТА СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 36
12 КРАТКИЕ ПОЯСНЕНИЯ ПО АВТОМАТИКЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЗАВОДА И ЦЕХА 37
13 РАСЧЁТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА 39
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 44

ПараметрыКаталожная величина аппаратаРасчётная величина установкиУсловие для выбора и проверкиНоминальное напряжение, кВ=6=666Нагрузка вторичной цепи, ВА=75=13≥75≥7Таблица 10.7 – Нагрузка измерительного трансформатора напряженияПриборКласс точностиНоминальная потребляемая мощность одной обмоткой , ВАРасчётная потребляемая мощность одной обмоткой, Вт, вар1 Амперметр электромагнитный0,531,82,42 Счётчик индукционный0,510,60,83 Ваттметр электродинамический0,531,82,4Итого---4,25,6 Проверка шин=α∙∙ , (60)где α=11 (для алюминия); и - из таблицы 8.2.=α∙∙=11∙0,83∙=3,5Выбираем шину размером 30x4 из таблицы Ф.4 [4]. Данные шины занесены в таблицу 10.8.Таблица 10.8 – Условие выбора и проверки шинПараметрыКаталожная величина проводникаРасчётная величина установкиУсловие для выбора и проверкиНоминальное напряжение, кВ=6=6≥6≥6Номинальный ток, кА=365=15,2≥365≥15,2Электродинамическая стойкость, кА=50=2,1≥50≥2,1 Термическая стойкость (сечение), =120=3,5≥120≥3,511 ЗАЩИТА СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГППУстройства релейной защиты для силовых трансформаторов предусматривают защиту от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы: многофазных замыканий в обмотках и на выводах; однофазных замыканий на землю в обмотках и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленнойнейтралью; межвитковых замыканий в обмотках; внутренних повреждений трансформатора; превышения давления в масляном баке и т.д.Пример релейной защиты трансформатора представлен на втором листе графической части проектаВиды защит трансформатора определяются его мощностью, назначением, режимом работы, местом установки, схемой включения и др. Наряду с защитой, действующей при повреждении в самом трансформаторе и его соединениях, предусматривают резервные защиты от внешних коротких замыканий (КЗ). Они одновременно являются защитами шин, на которых работает трансформатор.В качестве защит от внешних КЗ применяют токовые защиты с выдержкой времени.На воздушных и кабельных линиях с изолированной нейтралью должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных замыканий и однофазных замыканий на землю. Наиболее распространенным видом защиты является максимальная токовая защита.12 КРАТКИЕ ПОЯСНЕНИЯ ПО АВТОМАТИКЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЗАВОДА И ЦЕХАНадёжность электроснабжения, обеспечивается внедрением подстанционной автоматики для обеспечения надёжного и бесперебойного электроснабжения одной релейной защиты бывает недостаточно. Поэтому дополнительно предусматривают устройства автоматического повторного включения (АПВ) и устройства автоматического включения резерва (АВР). АВР позволяет подключить резервный источник питания при выходе из строя основного источника. АПВ предназначено для повторного включения линий электропередач, т.к. большинство повреждений после быстрого отключения линий релейной защитой самоустраняется.Наиболее распространенным видом автоматики на подстанциях является автоматический ввод резерва (АВР). Для потребителей первой и второй категорий надёжности бесперебойность электроснабжения обычно обеспечивается двумя.источниками питания (трансформаторы, линии), работающими в нормальном режиме раздельно каждый на свою секцию шин (неявный резерв), В. этом случае нарушение электроснабжения на части схемы восстанавливается действием, АВР. При этом включается нормально отключённый межсекционный выключатель на шинах вторичного напряжения (6-10 кВ) подстанции. Питание потребителя при этом переводится на один трансформатор или на одну линию.Бесперебойность электроснабжения может быть обеспечена также с помощью АВР, если потребитель нормально питается от рабочего источника, а другой источник находится в "горячем" резерве (явный резерв). В этом случае резервный источник питания включается только после отключения рабочего источника, поэтому оборудование используется хуже, чем при неявном резерве.Пуск в действие АВР может осуществляться с помощью реле минимального напряжения, контролирующим напряжение на отдельных секциях шин. Эффективное действие АВР обеспечивается при достаточной мощности резервного источника питания.Для трансформаторов мощностью до 400кВА обычно применяют АВР на контакторах (с секционным контактором при напряжении до 1кВ). Если пропускная способность (по току) одного контактора для установленного трансформатора недостаточна, применяют схему АВР с двумя спаренными контакторами.Для проектов, в которых предусматривается установка двух силовых трансформаторов (на ГПП или на цеховой ТП), в данном пункте достаточно решить вопрос об АВР. На основании принятого характера резерва и источников оперативного тока, пользуясь учебной литературой, следует подобрать соответствующую схему АВР и хорошо в ней разобраться.Для проектов, в которых не предусматриваются резервные линии и трансформаторы (или при желании студента), следует решить вопрос об автоматическом повторном включении (АПВ) линии ввода или отходящей линии.13 РАСЧЁТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВАРасчёт сети заземления определяет тип заземлителя, их количество, место размещения и сечение заземляющих проводников. Расчёт производится для необходимого сопротивления заземляющего устройства в соответствии с требованиями ПУЭ. Грунт, окружающий заземлители, не является однородным. Наличие в нем песка, строительного мусора и грунтовых вод оказывает большое влияние на сопротивление грунта. Поэтому ПУЭ рекомендуют определять удельное сопротивление грунта путём непосредственных измерений в том месте, где будут размещаться заземлители.Удельное сопротивление грунта, полученное путём замеров является важнейшей величиной, определяющей сопротивление заземляющего устройства. Но при этом учитываются все сезонные изменения удельного сопротивления грунта.Рассчитать заземляющий контур если известно: - грунт-суглинок;- вертикальный заземлитель – уголок с размерами 50504; длиной l = 3м; - горизонтальный заземлитель - полоса 404; - расстояние между вертикальными заземлителями – a = 4,5м;- заземляющий контур заглубляется в землю на глубину 0,7м;Рисунок 13.1 Схема расположения заземлителя Устанавливается необходимое по ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства:Rи = 4 ОмОпределяется расчётное удельное сопротивление грунта с учётом коэффициентов учитывающих высыхания грунта летом и промерзание зимой:Выбирается значение коэффициента учитывающего высыхание грунта летом и промерзания зимой:кв = 1,8По справочным данным выбирается удельное сопротивления грунта – суглинок = 100 Ом*м где, - среднее удельное сопротивление грунта, ;Определяется сопротивление растеканию одного вертикального электрода:,где, - длина вертикального электрода,; - расстояние от поверхности земли до середины электрода,; - диаметр забиваемых электродов,. Определяется примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования:,. где, = , так как - коэффициент использования.Определение сопротивления растекании горизонтальных электродов:Определяется длина соединительной полосы:,где, - расстояние между забиваемыми электродами, .Определяется удельное сопротивление для горизонтальных электродов:где, - длина соединительной полосы,;- расстояние от поверхности земли до середины высоты соединительной полосы:Уточняется необходимое сопротивление вертикальных электродов с учетом сопротивления горизонтальной полосы: ,Уточняется число вертикальных электродов с учетом сопротивления коэффициента использования:,Определяется сопротивление выбранного заземляющего контура:,Так как сопротивление заземляющего устройства соответствует требованиям ПУЭ, следовательно, расчет произведен, верно. ЗАКЛЮЧЕНИЕОпределены основные показатели и коэффициенты, характеризующие нагрузки цеха.В работе выполнен выбор силовых понижающих трансформаторов по нагрузочной способности.Выбрана главная схема электрических соединений подстанции: ЗРУ - 6 кВ выполнено ячейками КРУ серии К-59 по типовой схеме № 10-2 (две одиночные секционированные выключателями системы шин) с использованием расщепления обмоток НН трансформаторов.Выполнен расчёт кабельных линий и выбраны аппараты защиты.Выбраны аппараты защиты на стороне 6 кВ: разъединители, короткозамыкатели, выключатели.Рассчитана кабельная линия от ГПП до цеха, выбран кабель и проверен на термическую стойкость.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫЛипкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок – М.: Высш. Шк., 1990Правила устройства электроустановок – М.: Энергоатомиздат , 2014Методические указания к оформлению дипломного и курсового проектов.Фунзавя В.К., Лапутин Е.Д. – С-Пб, Санкт-Петербуржский колледж, 2013Методическое пособие для курсового проектирования по дисциплине “Электроснабжение отрасли”. 2-е изд., Лапутин Е.Д. – С-Пб, Санкт-Петербуржский колледж, 2013