(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Проектирование РЭС ТОО «КЭЦ» с расчетом компенсирующей установки для шин на 10 кВ
30
Расположено на /
Проектирование РЭС ТОО «КЭЦ» с расчетом возмещающей установки для шин на 10 кВ.
Введение
В стратегии развития “Казахстан-2030” президент Республики Казахстан Н.А. Назарбаев указал главные ценности развития страны, в какой одной из важных задач является усовершенствование и предстоящее развитие электроэнергетической отрасли, без которой не мыслимо функционирование остальных отраслей народного хозяйства.
Первым и важным шагом усовершенствования и развития электроэнергетики является создание оптимальных систем электроснабжения компаний.
Создание, передача и рациональное распределение электроэнергии получают всё большее
Главными задачками проектирования и эксплуатации современных систем электроснабжения промышленных компаний являются правильное определение электронных нагрузок, рациональная передача и рациональное распределение электроэнергии, обеспечение нужного свойства электроэнергии на зажимах электроприёмников с питающей сетью, экономия электроэнергии и остальных вещественных ресурсов.
Выполнение этих задач осуществляется входящими в состав электросетей воздушными и кабельными линиями электропередачи, разными токопроводами, трансформаторными подстанциями, распределительными устройствами и коммутационными пт, электроустановками, генерирующими реактивную мощность, средствами регулирования напряжения и устройствами для поддержания свойства электроэнергии.
Посреди бессчетных отраслей народного хозяйства энергетика вместе с машиностроением занимает ведущее положение. Уровень развития энергетики и электрификации в более обобщенном виде отражает достигнутый технико-экономический потенциал хоть какой страны. Энергетика обеспечивает электроэнергией и теплом промышленные компании, сельское хозяйство, транспорт, коммунально-бытовые нужды городов, рабочих и сельских поселков.
Электрификация оказывает определяющее воздействие на развитие всех отраслей народного хозяйства, она является стержнем строительства экономики коммунистичёского общества. Отсюда беспристрастно следует необходимость опережающих темпов развития энергетики и электрификации, непрерывного роста производства электроэнергии и тепла.
Пользователи электроэнергии очень многообразны в отношении преобладающих видов приемников энергии, размера и режима употребления энергии, требований к надежности электроснабжения и качеству электроэнергии. Различают последующие главные виды потребителей:
1) промышленные компании;
2) стройку;
З) железно дорожный электрифицированный транспорт;
4) коммунально-бытовые пользователи городов и рабочих поселков;
5) сельское хозяйство.
Приемниками электроэнергии являются асинхронные и синхронные электродвигатели, электронные печи, электротермические, электролизные и сварочные установки, осветительные и бытовые приборы, кондиционные и холодильные установки, радио- и телеустановки, мед и остальные особые установки.
Режим употребления электронной с отдельными предприятиями, группами компаний, популяцией городов, поселков в течение суток и года, обычно, неравномерен, что разъясняется работой компаний в одну, две и три смены с неодинаковой перегрузкой, перерывами меж сменами, конфигурацией режима работы в лет нее время, торжественные деньки, а так же наружными факторами: длительностью светлой части суток, температурой воздуха и др. Значительную неравномерность заносит перегрузка осветительных приборов, возникающая в утренние (в зимнюю пору) и вечерние часы и спадающая деньком и ночкой, также в летнюю пору.
Режим употребления электроэнергии быть может представлен графиком перегрузки — зависимостью активной, реактивной либо полной мощности от времени. Различают дневные графики для различных дней недельки и различных периодов года (зимний, летний, вешний, осенний), также годичные графики.
Дневные графики перегрузки представляют собой непрерывные кривые зависимости. Но при проектировании электроустановок, различного рода расчетах непрерывные графики обычно подменяют приближенными ступенчатыми графиками.
Графики электронных нагрузок компаний разных отраслей индустрии, городов, рабочих поселков разрешают предсказывать ожидаемые наибольшие перегрузки, режим и размеры употребления электроэнергии, обоснованно проектировать развитие системы. Чем равномернее графики перегрузки потребителей, тем равномернее и график перегрузки электронной системы в целом, тем легче обеспечить экономную работу электростанций, для регулирования графика перегрузки системы употребляют последующие меры:
а) подключение сезонных потребителей (торфоразработки, орошение, фабрики сезонного производства, и др.);
б) подключение неких нагрузок ночкой (насосные гидроаккумулирующие установки, зарядные станции и др.);
в) повышение числа рабочих смен в индустрии;
г) смещение начала и конца работы рабочих смен и компаний в целом;
д) смещение выходных дней у отдельных компаний;
е) введение дифференцированных тарифов на электроэнергию, потребляемую в часы максимума и минимума перегрузки энергосистемы.
Требования к качеству электроэнергии. Под качеством электроэнергии соображают степень соответствия напряжения и частоты нормированным значениям. Согласно правилам устройства электроустановок нормированию подлежат последующие величины:
а) отклонение напряжения от номинального значения (при скорости конфигурации напряжения наименее 1% в секунду),%;
б) колебания напряжения (при скорости конфигурации напряжения не наименее 1 % в секунду), %;
в) несинусоидальность (коэффициент несинусоидальности) формы кривой напряжения, %;
г) несимметрия (коэффициент несимметрии) напряжения, %;
д) смещение (коэффициент смещения) нейтрали, %;
е) отклонение частоты (за 10 с), %;
ж) качание частоты (при скорости конфигурации частоты не наименее 0,2 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ)/с), %;
Главные элементы электронной части энергосистем — разные типы районных трансформаторных и распределительных подстанций, главные подстанции компаний (ГПП) и остальных объектов и городов. В согласовании со схемой и принятыми напряжениями они соединяются меж собой линиями электропередачи (ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока)) напряжением 750, 500, 220, 35 кВ, являющимися районными электронным и сетями энергосистем. Распределительные сети энергосистем напряжением 35, 10 и 6 кВ являются сразу электронными сетями наружного электроснабжения промышленных компаний [1].
1. Общая часть
Верная систематизация приемников электроэнергии по требуемой степени бесперебойного электроснабжения, обуславливающая нужную степень надёжности питания (нужный объём резервирования), является одним из главных критериев выбора рациональной схемы электроснабжения.
Угрозы для жизни людей и значимого вреда предприятию не создается.
Электроприёмники II группы рекомендуется обеспечивать электроэнергией от 2-ух независящих взаимно резервирующих источников питания. При нарушении электроснабжения от 1-го из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, нужное для включения запасного питания действиями дежурного персонала либо выездной оперативной бригады [3].
Главными приёмниками электроэнергии компании являются силовые общепромышленные установки, электродвигатели производственных станков, электротермические установки, сварочные аппараты и агрегаты, осветительные установки и др.
Электросварочные установки как приёмники делят на установки, работающие на переменном и неизменном токе. Электросварочные агрегаты неизменного тока состоят из мотора переменного тока и сварочного генератора неизменного тока, при всем этом сварочная перегрузка распределяется по трём фазам в питающей сети переменного тока умеренно. Коэффициент мощности таковых установок при номинальном режиме работы составляет 0,7-0,8; при холостом ходе коэффициент мощности понижается до 0,4 [2].
Сварочные трансформаторы характеризуются частыми перемещениями в питающей сети.
электронные свойства участков приведены в таблице 1.1
Таблица 1.1 — Электронная черта
Наименование электроприемника
Кол-во
, кВт
1
2
3
4
5
Инструментальный участок
1М63Ф10 — Токарный
1
14,5
0,75
0,8
СУ40 — Токарный
1
52,5
0,75
0,8
16К20 — Токарно-винторезный
1
12,1
0,8
0,8
2Н135 — Радиально-сверлильный
1
4
0,75
0,8
WD32 — Координатно-расточной
1
6
0,75
0,8
2А534 — Радиально-сверлильный
1
4,5
0,75
0,8
3Д722 — Шлифовальный
1
17
0,75
0,8
3М131 — Шлифовальный
1
11,6
0,75
0,8
3К229А — Модельный
1
11,5
0,75
0,8
3К227 — Модельный
1
11,2
0,75
0,8
3Б12 — Круглошлифовальный
1
6,7
0,6
0,8
3Г11 — Заточной
1
10,3
0,75
0,8
6Р12 — Вертикально-фрезерный
1
9,7
0,8
0,85
6Р82Ш — Фрезерный
1
12
0,75
0,85
Освещение
—
2
1
0,8
Итого
185,6
0,76
0,8
Литейный участок
Сверлильный
1
5
0,75
0,85
53А80Н — Зубофрезерный
1
19,2
0,75
0,8
ГФ2171 — Копировально-фрезерный
1
12,6
0,8
0,8
Освещение
—
1
1
1
Итого
37,8
0,8
0,8
Кузнечно-термический участок
М4138 — Молот
1
55
0,75
0,8
МА4136 — Молот
1
30
0,75
0,8
МБ4134 — Молот
1
22
0,8
0,8
ВЧГ9 — 60 — ТВЧ
1
60
0,8
0,8
Кран мостовой 5тс
1
6,5
0,75
0,85
Освещение
—
5
1
0,8
Итого
178,5
0,8
0,8
Котельно-сварочный участок
1523 — Токарно-карусельный
1
58
0,8
0,8
1516 — Токарно-карусельный
1
26
0,8
0,8
1525 — Токарно-карусельный
1
58
0,75
0,8
1А670 — Токарный
1
125
0,75
0,8
2М57 — Вертикально-сверлильный
1
4,5
0,75
0,8
W100 — Расточной
1
15
0,8
0,8
2620ВФ1 — Расточной
1
16
0,75
0,8
2Н636ГФ1 — Расточной
1
38,8
0,8
0,85
2Л53У — Радиально-сверлильный
1
3
0,8
0,85
2Н150 — Сверлильный
1
7,5
0,7
0,85
3М197 — Шлифовальный
1
56
0,75
0,8
6560МФ3 — Фрезерный
1
14,1
0,75
0,8
6560ВФ1 — Фрезерный
1
10,4
0,75
0,8
6738 — Пресс гидравлический
1
14
0,75
0,8
7216 — Строгальный
1
191,6
0,8
0,8
НГ5222 — Пресс ножницы
1
4,8
0,8
0,85
НГ1330 — Пресс ножницы
1
13,7
0,75
0,85
Н3223 — Пресс ножницы
1
7
0,75
0,85
Кран мостовой 20тс
1
30
0,75
0,85
Кран мостовой 10тс
1
15
0,75
0,85
Телега грузовая 20т
1
20,6
0,75
0,8
Освещение
—
2
1
1
Итого
731
0,7
0,8
Модельный участок
8А531
1
6
0,75
0,8
Строгальный станок всепригодный
1
8,3
0,8
0,8
Сверлильный станок
1
4
0,75
0,8
Освещение
—
2
0,9
1
Итого
20,3
0,8
0,85
Координатно-расточной участок
2Е440А — Координатно-расточной
1
5,8
0,75
0,8
2421 — Координатно-расточной
2
6
0,75
0,8
2А450 — Координатно-расточной
2
6
0,75
0,8
6Г450 — Копировально-фрезерный
1
10,6
0,75
0,8
6464 — Копировально-фрезерный
1
10,8
0,75
0,8
ГФ2171 — Вертикально-фрезерный
1
9,7
0,75
0,8
Освещение
—
10
1
0,8
Итого
70,9
0,78
0,8
Механический участок
1Н65 — Токарный
1
23,62
0,75
0,85
165 — Токарный
1
23,4
0,75
0,8
С11МВ — Токарный
4
7,5
0,8
0,8
С13 — Токарно-винторезный
3
7,5
0,8
0,8
1М63БФ101 — Токарный
3
14,3
0,75
0,8
1М63Ф10 — Токарный
3
14,5
0,75
0,8
СУ40 — Токарный
4
52,5
0,75
0,8
16К20 — Токарно-винторезный
2
12,1
0,8
0,8
16К25 — Токарно-винторезный
2
12,1
0,75
0,8
1283 — Токарно-револьверный
2
108,6
0,75
0,8
1М756ДФ313 — Токарный с ЧПУ
2
90
0,8
0,8
1М61П — Токарно-винторезный
3
4
0,75
0,8
Заточной
2
6
0,75
0,8
3У144 — Шлифовальный
1
13,3
0,8
0,8
3Б722 — Шлифовальный
2
17
0,8
0,8
3А74 — Шлифовальный
1
15,2
0,75
0,8
3М174 — Шлифовальный
2
21,6
0,8
0,8
3М151 — Шлифовальный
1
14
0,8
0,8
3Б12 — Шлифовальный
1
6,7
0,7
0,8
3Д725 — Шлифовальный
1
44
0,8
0,8
5А342П — Зубострогальный
2
17
0,75
0,8
5С280П — Зубофрезерный
1
24,6
0,75
0,85
5К32А — Зубофрезерный
3
18,4
0,75
0,8
5М161 — Зубострогальный
1
5,4
0,75
0,8
5140 — Зубодолбёжный
1
7,7
0,75
0,8
5А250П — Зубострогальный
1
5,4
0,75
0,8
7310Д — Долбёжный
1
5,5
0,75
0,8
7Д36 — Долбёжный
1
8,6
0,75
0,8
7Д450 — Долбёжный
1
14
0,75
0,8
7Д37 — Долбёжный
1
11,1
0,8
0,8
2М55 — Сверлильный
2
8,3
0,8
0,8
МС902 — Балансировочный
2
3
0,75
0,8
Кран мостовой 3,2тс
2
58
0,75
0,85
Освещение
—
10
0,8
1
Итого
1356,02
0,7
0,8
Обмоточный участок
2Н135 — Радиально-сверлильный
1
4
0,75
0,8
Намоточный
1
3
0,75
0,8
ТТ-20У2 — Обмоточный
1
0,5
0,75
0,85
Кран мостовой 1тс
1
1,9
0,75
0,85
Освещение
—
2
1
1
Итого
11,4
0,75
0,86
Участок штамповки
1А64 — Токарный
1
10,5
0,8
0,85
1Н65 — Токарный
2
23,62
0,75
0,85
165 — Токарный
3
23,4
0,75
0,8
1М65 — Токарный
1
23,4
0,8
0,85
6Р83Г — Фрезерный
1
14,1
0,75
0,85
6Р13 — Фрезерный
1
29,1
0,75
0,85
1
2
3
4
5
6Р83 — Фрезерный
1
14
0,75
0,8
6Р82 — Фрезерный
1
10
0,75
0,8
6Т82Ш — Фрезерный
1
10,4
0,75
0,8
ГФ2223С2 — Карусельно-фрезерный
1
14
0,8
0,85
6550 — Фрезерный
2
10,4
0,75
0,8
6Т83Ш — Фрезерный
1
9,6
0,75
0,8
П6328 — Пресс горизонтальный
1
22
0,75
0,8
ПА6362 — Пресс гидравлический
1
14
0,8
0,85
КВ2123 — Пресс однокривошипный
1
21,5
0,8
0,8
К18002 — Пресс гидравлический
1
20
0,75
0,8
Н3118 — Пресс ножницы
1
7,5
0,75
0,85
Навесной кран 2т
3
3
0,75
0,85
Освещение
—
1,5
1
1
Итого
368,84
0,8
0,8
Заточной участок
3В164М — Заточной
1
10,5
0,8
0,8
3В642 — Заточной всепригодный
2
12
0,8
0,8
3Д692 — Заточной дисковый
1
12
0,8
0,8
Заточной
1
6
0,75
0,8
Кран навесной 0,5тс
1
1
0,75
0,85
Освещение
—
5
1
1
Итого
58,5
0,8
0,8
Участок обрубки литья
5К32 — Зубофрезерный
1
36,6
0,75
0,8
Н52222 — Пресс ножницы
1
4,8
0,75
0,85
И2220А — Вальцы
1
10
0,75
0,8
Освещение
—
11
0,9
0,8
Итого
62,4
0,78
0,8
Участок пластмасс
3025420671 — Пресс
2
10,4
0,75
0,8
Пресс по нарезки резины
2
12
0,75
0,8
ПГ5432М — Пресс
1
12
0,75
0,8
420901 — Вальцы
1
9,5
0,75
0,8
Молотилка
1
11,2
0,75
0,8
Освещение
—
8
0,9
0,8
Итого
85,5
0,75
0,8
Сушильно-пропиточный участок
Печь
1
14
0,8
0,85
Сушильный шкаф
1
3
0,75
0,8
Кран мостовой 3,2тс
2
58
0,75
0,85
Освещение
—
1,5
1
1
Итого
134,5
0,8
0,87
Участок роликов
С13 — Токарно-винторезный
2
7,5
0,8
0,8
16А20Ф — Токарный с ЧПУ
2
48
0,8
0,85
FWD32 — Фрезерный
1
20
0,75
0,8
FYD32 — Фрезерный
3
21
0,75
0,85
2Г942 — Фрезерно-центровочный
1
36,3
0,75
0,85
872М — Отрезной
4
9,2
0,75
0,8
9М14 — Трубоотрезной
1
12,4
0,75
0,8
83П450 — Пресс для заправки роликов
1
14
0,75
0,8
Н52222 — Вальцы
1
10
0,75
0,8
Кран мостовой 5тс
3
6,5
0,75
0,85
Телега грузовая 5тс
1
12,4
0,75
0,8
Освещение
—
5
1
1
Итого
340,4
0,75
0,8
Заготовительный участок
8Г662 — Отрезной
3
23
0,75
0,8
8Г681 — Отрезной
1
23,4
0,75
0,8
Н3118 — Пресс ножницы
1
7,5
0,75
0,85
Заточной
1
6
0,75
0,8
НГ5223 — Пресс ножницы
1
4,8
0,75
0,85
ИВ3428 — Трубогиб
1
4,5
0,75
0,8
3025420671 — Пресс
1
10,4
0,75
0,8
МТР ПКПлЦ — 2,5 — 6 — Плазматрон
1
105
0,8
0,85
Кран мостовой 5тс
3
6,5
0,75
0,85
Освещение
—
5
1
0,8
Итого
255,1
0,75
0,8
Итого по ТОО ЗРДТ «КЭЦ»
—
3896,76
0,7
0,8
2. Расчет наружного электроснабжения ТОО ЗРДТ «КЭЦ»
Определение активных, реактивных, полных нагрузок компании
Определяем расчетную нагрузку электрооборудования по формулам:
, кВт, (2.1)
, кВАр, (2.2)
, кВА, (2.3)
где — расчетная активная мощность, кВт;
— расчетная реактивная мощность, кВАр;
— расчетная полная мощность, кВА;
— коэффициент спроса.
Данные для расчета показаны в таблице
Определим расчетную нагрузку токарного станка 1М63Ф10:
кВт,
кВАр,
кВА.
Детализированный расчет и общий расчет других станков аналогичен. Все данные расчета записываем в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 Расчетные перегрузки электроприемников
Наименование электроприемника
Кол-во
, кВт
, кВт
, кВАр
, кВА
1
2
3
4
5
6
7
8
Инструментальный участок
1М63Ф10-Токарный
1
14,5
0,75
10,9
0,8
7,96
13,5
СУ40-Токарный
1
52,5
0,75
39,38
0,8
28,75
48,8
16К20-Токарно-винторезный
1
12,1
0,8
9,68
0,8
7,07
12
2Н135-Радиально-сверлильный
1
4
0,75
3
0,8
2,19
3,71
WD32-Координатно-расточной
1
6
0,75
4,5
0,8
3,29
5,57
2А534-Радиально-сверлильный
1
4,5
0,75
3,38
0,8
2,47
4,19
3Д722-Шлифовальный
1
17
0,75
12,75
0,8
9,31
15,8
3М131-Шлифовальный
1
11,6
0,75
8,7
0,8
6,35
10,8
3К229А-Модельный
1
11,5
0,75
8,63
0,8
6,3
10,7
3К227-Модельный
1
11,2
0,75
8,4
0,8
6,13
9,17
3Б12 — Круглошлифовальный
1
6,7
0,75
5,03
0,8
3,67
6,23
3Г11-Заточной
1
10,3
0,75
7,73
0,8
5,64
9,57
6Р12-Вертикально-фрезерный
1
9,7
0,8
7,76
0,85
4,81
9,13
6Р82Ш-Фрезерный
1
12
0,75
9
0,85
5,58
10,6
Освещение
—
2
1
0,8
2
1,5
2,5
Итого
9,3
6,7
11,48
Литейный участок
Сверлильный
1
5
0,75
3,75
0,85
2,33
4,41
53А80Н-Зубофрезерный
1
19,2
0,75
14,4
0,8
10,51
18
ГФ2171-Копировально-фрезерный
1
12,6
0,8
10,08
0,8
7,36
12,5
Освещение
—
1
1
1
1
0
1
Итого
7,3
5,05
8,9
Кузнечно-термический участок
М4138-Молот
1
55
0,75
41,25
0,8
30,11
51,1
МА4136-Молот
1
30
0,75
22,5
0,8
16,43
27,9
МБ4134-Молот
1
22
0,8
17,6
0,8
12,85
21,8
ВЧГ9-60-ТВЧ
1
60
0,8
48
0,8
35,04
59,4
Кран мостовой 5тс
1
6,5
0,75
4,88
0,85
30,03
30,4
Освещение
—
5
1
0,8
5
3,75
6,25
Итого
22,5
21,4
32,8
Котельно-сварочный участок
1516-Токарно-карусельный
1
26
0,8
20,8
0,8
15,18
25,8
1525-Токарно-карусельный
1
58
0,75
43,5
0,8
31,76
53,9
1523-Токарно-карусельный
1
58
0,8
46,4
0,8
33,87
57,5
1А670-Токарный
1
125
0,75
93,75
0,8
68,44
116
2М57-Вертикально-сверлильный
1
4,5
0,75
3,38
0,8
2,47
4,19
W100-Расточной
1
15
0,8
12
0,8
8,76
14,8
2620ВФ1-Расточной
1
16
0,75
12
0,8
8,76
14,8
2Н636ГФ1-Расточной
1
38,8
0,8
31,04
0,85
19,24
36,5
2Л53У-Радиально-сверлильный
1
3
0,8
2,4
0,85
1,49
2,82
2Н150-Сверлильный
1
7,5
0,75
5,63
0,85
3,49
6,62
3М197-Шлифовальный
1
56
0,75
42
0,8
30,66
52
6560МФ3-Фрезерный
1
14,1
0,75
10,58
0,8
7,72
13,1
6560ВФ1-Фрезерный
1
10,4
0,75
7,8
0,8
5,69
9,65
6738-Пресс гидравлический
1
14
0,75
10,5
0,8
7,67
13
7216-Строгальный
1
191
0,8
153,3
0,8
111,9
189
НГ5222-Пресс ножницы
1
4,8
0,8
3,84
0,85
2,38
4,52
НГ1330-Пресс ножницы
1
13,7
0,75
10,28
0,85
6,37
12,1
Н3223-Пресс ножницы
1
7
0,75
5,25
0,85
3,26
6,18
Кран мостовой 20тс
1
30
0,75
22,5
0,85
13,95
26,5
Кран мостовой 10тс
1
15
0,75
11,25
0,85
6,98
13,2
Телега грузовая 20т
1
20,6
0,75
15,45
0,8
11,28
19,1
Освещение
—
2
1
1
2
0
2
Итого
25,7
18,2
31,5
Модельный участок
8А531
1
6
0,75
4,5
0,8
3,29
5,57
Строгальный станок универсал.
1
8,3
0,8
6,64
0,8
4,85
8,22
Сверлильный станок
1
4
0,75
3
0,8
2,19
3,71
Освещение
—
2
0,9
1
1,8
0
1,8
Итого
3,8
2,6
4,8
Координатно-расточной участок
2Е440А-Координатно-расточной
1
5,8
0,75
4,35
0,8
3,18
5,39
2421-Координатно-расточной
2
6
0,75
4,5
0,8
3,29
5,57
2А450-Координатно-расточной
2
6
0,75
4,5
0,8
3,29
5,57
6Г450-Копировально-фрезерный
1
10,6
0,75
7,95
0,8
5,8
9,84
6464-Копировально-фрезерный
1
10,8
0,75
8,1
0,8
5,91
10
ГФ2171-Вертикально-фрезерный
1
9,7
0,75
7,28
0,8
5,31
9,01
Освещение
—
10
1
0,8
10
7,5
12,5
Итого
5,4
4,9
8,3
Механический участок
1Н65-Токарный
1
23,6
0,75
17,72
0,85
10,98
20,8
165-Токарный
1
23,4
0,75
17,55
0,8
12,81
21,7
С11МВ-Токарный
4
7,5
0,8
6
0,8
4,38
5,02
С13-Токарно-винторезный
3
7,5
0,8
6
0,8
4,38
5,02
1М63БФ101-Токарный
3
14,3
0,75
10,73
0,8
7,83
13,3
1М63Ф10-Токарный
3
14,5
0,75
10,9
0,8
7,96
13,5
СУ40-Токарный
4
52,5
0,75
39,38
0,8
28,75
48,8
16К25-Токарно-винторезный
2
12,1
0,75
9,08
0,8
6,63
11,2
16К20-Токарно-винторезный
2
12,1
0,8
9,68
0,8
7,07
12
1283-Токарно-револьверный
2
108
0,75
81,45
0,8
59,46
100
1М756ДФ313-Токарный с ЧПУ
2
90
0,8
72
0,8
52,56
89,1
1М61П-Токарно-винторезный
3
4
0,75
3
0,8
2,19
3,71
Заточной
2
6
0,75
4,5
0,8
3,29
5,57
3У144-Шлифовальный
1
13,3
0,8
10,64
0,8
7,77
13,2
3Б722-Шлифовальный
2
17
0,8
13,6
0,8
9,93
16,8
3А74-Шлифовальный
1
15,2
0,75
11,4
0,8
8,32
14,1
3М174-Шлифовальный
2
21,6
0,8
17,28
0,8
12,61
21,4
3М151-Шлифовальный
1
14
0,8
11,2
0,8
8,18
14,8
3Б12-Шлифовальный
1
6,7
0,7
4,69
0,8
3,42
5,8
3Д725-Шлифовальный
1
44
0,8
35,2
0,8
25,7
43,6
5А342П-Зубострогальный
2
17
0,75
12,75
0,8
9,31
15,7
5С280П-Зубофрезерный
1
24,6
0,75
18,45
0,85
11,44
21,7
5К32А-Зубофрезерный
3
18,4
0,75
13,8
0,8
10,07
17,1
5М161-Зубострогальный
1
5,4
0,75
4,05
0,8
2,96
5,02
1
2
3
4
5
6
7
8
5140-Зубодолбёжный
1
7,7
0,75
5,78
0,8
4,22
7,16
5А250П-Зубострогальный
1
5,4
0,75
4,05
0,8
2,96
5,02
7310Д-Долбёжный
1
5,5
0,75
4,13
0,8
30,01
30,3
7Д36-Долбёжный
1
8,6
0,75
6,45
0,8
4,71
7,99
7Д450-Долбёжный
1
14
0,75
10,5
0,8
7,67
13
7Д37-Долбёжный
1
11,1
0,8
8,88
0,8
6,48
10,9
2М55-Сверлильный
2
8,3
0,8
6,64
0,8
4,85
8,22
МС902-Балансировочный
2
3
0,75
2,25
0,8
1,64
2,78
Кран мостовой 3,2тс
2
58
0,75
43,5
0,85
26,97
51,2
Освещение
—
10
0,8
1
8
0
8
Итого
15,7
12
20,1
Обмоточный участок
2Н135-Радиально-сверлильный
1
4
0,75
3
0,8
2,19
3,71
Намоточный
1
3
0,75
2,25
0,8
1,64
2,78
ТТ-20У2 — Обмоточный
1
0,5
0,75
0,375
0,85
0,27
0,46
Кран мостовой 1тс
1
1,9
0,75
1,43
0,85
0,89
1,68
Освещение
—
2
1
1
2
0
2
Итого
1,6
1
2,1
Участок штамповки
1А64-Токарный
1
10,5
0,8
8,4
0,85
5,21
9,88
1Н65-Токарный
2
23,6
0,75
17,72
0,85
10,98
20,8
165-Токарный
3
23,4
0,75
17,55
0,8
12,81
21,7
1М65-Токарный
1
23,4
0,75
17,55
0,85
10,88
20,7
6Р83Г-Фрезерный
1
14,1
0,75
10,58
0,85
6,56
12,5
6Р13-Фрезерный
1
29,1
0,75
21,83
0,85
13,53
25,7
6Р83-Фрезерный
1
14
0,75
10,5
0,8
7,67
13
6Р82-Фрезерный
1
10
0,75
7,5
0,8
5,48
9,29
6Т82Ш-Фрезерный
1
10,4
0,75
7,8
0,8
5,69
9,65
ГФ2223С2-Карусельно-фрезерный
1
14
0,8
11,2
0,85
6,94
13,2
6550 — Фрезерный
2
10,4
0,75
7,8
0,8
5,69
9,65
6Т83Ш-Фрезерный
1
9,6
0,75
7,2
0,8
5,26
8,92
П6328-Пресс горизонтальный
1
22
0,75
16,5
0,8
12,05
20,4
ПА6362-Пресс гидравлический
1
14
0,8
11,2
0,85
6,94
13,2
КВ2123-Пресс однокривошипный
1
21,5
0,8
17,2
0,8
12,56
21,3
К18002-Пресс гидравлический
1
20
0,75
15
0,8
10,95
18,6
Н3118-Пресс ножницы
1
7,5
0,75
5,85
0,85
3,63
6,88
Навесной кран 2тс
3
3
0,75
2,25
0,85
1,4
2,65
Освещение
—
1,5
1
1
1,5
0
1,5
Итого
11,3
7,6
13,7
Заточной участок
1
2
3
4
5
6
7
8
3В164М-Заточной
1
10,5
0,8
8,4
0,8
6,13
10,4
3В642-Заточной всепригодный
2
12
0,8
9,6
0,8
7,01
11,8
3Д692-Заточной дисковый
1
12
0,8
9,6
0,8
7,01
11,8
Заточной
1
6
0,75
4,5
0,8
3,29
5,57
Кран навесной 0,5тс
1
1
0,75
0,75
0,85
0,47
0,89
Освещение
—
5
1
1
5
0
5
Итого
5,6
4
7,6
Участок обрубки литья
5К32-Зубофрезерный
1
36,6
0,75
27,45
0,8
20,04
33,9
Н52222-Пресс ножницы
1
4,8
0,75
3,6
0,85
2,23
4,23
И2220А-Вальцы
1
10
0,75
7,5
0,8
5,48
9,29
Освещение
—
11
0,9
0,8
9,9
7,42
12,4
Итого
9,8
8,8
15
Участок пластмасс
3025420671-Пресс
2
10,4
0,75
7,8
0,8
5,69
9,65
Пресс по нарезки резины
2
12
0,75
9
0,8
6,57
11,1
ПГ5432М-Пресс
1
12
0,75
9
0,8
6,57
11,1
420901-Вальцы
1
9,5
0,75
7,13
0,8
5,2
8,82
Молотилка
1
11,2
0,75
8,4
0,8
6,13
10,4
Освещение
—
8
0,9
0,8
7,2
5,4
9
Итого
7,02
5,9
10,01
Сушильно-пропиточный участок
Печь
1
14
0,8
11,2
0,85
6,94
13,2
Сушильный шкаф
1
3
0,75
2,25
0,8
1,64
2,78
Кран мостовой 3,2тс
2
58
0,75
43,5
0,85
26,97
51,2
Освещение
—
1,5
1
1
1,5
0
1,5
Итого
14,5
8,9
17,17
Участок роликов
С13-Токарно-винторезный
2
7,5
0,8
6
0,8
4,38
5,02
16А20Ф-Токарный с ЧПУ
2
48
0,8
38,4
0,85
23,81
45,2
FWD32-Фрезерный
1
20
0,75
15
0,8
10,95
18,6
FYD32-Фрезерный
3
21
0,75
15,75
0,85
9,77
18,5
2Г942-Фрезерно-центровочный
1
36,3
0,75
27,23
0,85
16,88
32
872М-Отрезной
4
9,2
0,75
6,9
0,8
5,04
8,54
9М14-Трубоотрезной
1
12,4
0,75
9,3
0,8
6,79
11,5
83П450-Пресс для заправки роликов
1
14
0,75
10,5
0,8
7,67
13
Н52222-Вальцы
1
10
0,75
7,5
0,8
5,48
9,29
Кран мостовой 5тс
3
6,5
0,75
4,88
0,85
30,03
30,4
Телега грузовая 5т
1
12,4
0,75
9,3
0,8
6,79
11,5
Освещение
—
5
1
1
5
0
5
1
2
3
4
5
6
7
8
Итого
12,6
10,6
17,4
Заготовительный участок
8Г662-Отрезной
3
23
0,75
17,25
0,8
12,59
21,4
8Г681-Отрезной
1
23,4
0,75
17,55
0,8
12,81
21,7
Н3118-Пресс ножницы
1
7,5
0,75
5,85
0,85
3,63
6,88
Заточной
1
6
0,75
4,5
0,8
3,29
5,57
НГ5223-Пресс ножницы
1
4,8
0,75
3,6
0,85
2,23
4,23
ИВ3428-Трубогиб
1
4,5
0,75
3,38
0,8
2,47
4,19
3025420671-Пресс
1
10,4
0,75
7,8
0,8
5,69
9,65
МТР ПКПлЦ-2,5-6-Плазматрон
1
105
0,9
94,5
0,85
58,59
111
Кран мостовой 5тс
3
6,5
0,75
4,88
0,85
30,03
30,4
Освещение
—
5
1
0,8
5
3,75
6,25
Итого
16,01
13,5
22,1
Итого ТОО ЗРДТ «КЭЦ»
168,1
131,2
223
3. Расчет внешнего электроснабжения ПС «Затобольская»
3.1 Определение расчетной перегрузки ПС «Затобольская»
Расчетная перегрузка потребителей 10 кВ.
Определяем перегрузки по формулам (2.1), (2.2).
ТОО ЗРДТ «КЭЦ»:
кВт,
кВАр.
Расчетная осветительная перегрузка
Осветительная перегрузка определяется по формуле:
, кВт, (3.1)
ТОО ЗРДТ «КЭЦ»:
кВт.
Расчетная полная мощность
Полная мощность определяется по формуле:
, кВА, (3.2)
ТОО ЗРДТ «КЭЦ»:
кВА.
Расчетная перегрузка других потребителей 10 кВ и потребителей 0,4 кВ ведется аналогично. Все расчеты занесены в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 Расчётная перегрузка потребителей 10 кВ 0,4кВ
Наименование приёмника
, кВт
, кВАр
, кВт
1
2
3
4
ТОО ЗРДТ «КЭЦ»
3507,1
2630,3
366,4
ТОО «Бакас»
4200
2835
893,7
ТОО «Восход»
3121
2106,7
421,8
«Казцентрэлектропровод»
3239,4
2186,6
497,1
база УМТС
825
618,8
309,8
п. Затобольск
7359,2
4967,76
8319,2
ШСУ №7
560
378
212
ТОО «Онур»
5855,2
3952,2
1860,5
ЗАО «Хлебозавод № 3»
2451,1
1654,5
360,5
Итого
31118
21329,8
13241
Определяем полную мощность ПС по формуле:
, кВА, (3.3)
кВА.
Определяем утраты мощности трансформаторов в ТП потребителей:
, кВт, (3.4)
кВт.
, кВАр, (3.5)
кВАр.
Расчетная активная мощность ПС с учетом коэффициента разновременности максимумов:
, кВт, (3.6)
где — коэффициент разновременности максимума, равный 0,95.
кВт.
Расчетная реактивная мощность:
, кВАр, (3.7)
кВАр.
Среднегодовая активная перегрузка определяется по формуле:
, кВт, (3.8)
, (3.9)
где — годичное число использования максимума активной мощности, равное 3770 ч.;
— годичный коэффициент сменности по энергетическому использованию активной энергии;
— годичное число часов работы компенсирующих устройств, равное 8000ч.
, кВт.
естественный коэффициент мощности за год:
, (3.10)
где — годичное число часов использования максимума реактивной мощности, равное 4840.
,
при , .
Нужная мощность некомпенсирующих устройств:
, кВАр. (3.11)
кВАр.
Не скомпенсированная реактивная мощность:
, кВАр. (3.12)
кВАр.
Расчетная перегрузка с учетом компенсацией реактивной мощности:
, кВА. (3.13)
кВА.
Утраты в трансформаторах ПС по формулам (3.4), (3.5):
кВт,
кВт.
Расчетная полная мощность со стороны ВН трансформаторов ПС:
, кВА. (3.14)
кВА.
3.2 Проектирование системы наружного электроснабжения
В систему наружного электроснабжения входят схема электроснабжения и источники питания компании. Главными критериями проектирования рациональной системы наружного электроснабжения являются надежность, экономичность и свойство электроэнергии в сети.
Экономичность определяется приведенными затратами на систему электроснабжения. Надежность зависит от группы потребителей электроэнергии и особенностей технологического процесса, некорректная оценка которых может привести как к понижению надежности системы электроснабжения, так и к неоправданным затратам на излишнее резервирование [4].
Электроснабжение ПС осуществляется от ЦРП по двум воздушным линиям напряжением 110 кВ и снижается до 35 кВ и до 10 кВ.
На ПС инсталлируются два трансформатора, т.к. имеются пользователи I группы.
3.3 Выбор силовых трансформаторов
Выбор силовых трансформаторов делается с учётом того, что обычным режимом работы трансформатора, при котором возрастает срок деяния его работы, считается режим, при котором трансформатор загружен на 65-70% от его номинальной мощности. Потому мощность силового трансформатора определяется из выражения:
(3.15)
где n — число трансформаторов.
Отсюда:
, МВА
Согласно этому по каталогу избираем трансформатор 2ЧТД-10000/35 [4.].
Главные характеристики трансформатора представлены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 Технические данные трансформаторов Т1, Т2
Тип
Номинальная
мощность,
МВА
кВ
кВ
%
кВт
кВт
%
ТД-10000/35
10000
38,5
6,3
0,8
12
65
7,5
Масса оборудования =20 т, занимаемая площадь: длинна 4,2, ширина 2,95, высота 3,76.
3.4 Расчет токов в обычном, аварийном и послеаварийном режимах работы
Данная подстанция имеет два источника питания напряжением 35 кВ и 30 восемь фидерных линий потребителей напряжением 10 кВ.
Выбор оборудования делается по условиям работы в более тяжёлом режиме работы — послеаварийном [5].
ток, протекающий через оборудование подстанции при обычном режиме работы, определяется по формуле:
, А (3.16)
где — ток в обычном режиме, кА;
— номинальное напряжение, кВ.
Для одиночных, круговых линий ток в обычном режиме равен току в послеаварийном режиме:
, А, (3.17)
где — наибольший ток послеаварийного режима, А.
Для полосы ТОО ЗРДТ «КЭЦ»:
, А
определения токов для других воздушных линий в обычном и послеаварийном режимах делается аналогично выше приведенному расчету.
тут ток в послеаварийном режиме будет определяться из условия отключения 1-го из трансформаторов либо повреждения одной из линий питания секции сборных шин, при условии работы другого трансформатора либо иной полосы в работе. Беря во внимание, что все пользователи остаются в работе. ток в таковой полосы будет равен сумме токов 2-ух линий в обычном режиме работе.
Все данные расчета токов сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 — Токи в проводниках
Заглавие полосы
, кВА
, А
, А
1
2
3
4
ТОО ЗРДТ «КЭЦ»
223
21,4
42,8
ТОО «Бакас»
382
36,7
73,4
ТОО «Восход»
445
42,7
85,4
«Казцентрэлектропровод»
293
28,14
56,28
база УМТС
169
16,22
32,4
П. Затобольск
1300
125
250
ШСУ №7
80
7,7
15,4
ТОО «Онур»
693
66,65
133,12
ЗАО «Хлебозавод № 3»
101
9,66
19,32
3.5 Расчет токов недлинного замыкания со стороны высочайшего, среднего и низкого напряжения ПС
Самой главной предпосылкой нарушения обычного режима работы системы электроснабжения является появление КЗ в сети либо в элементах электрооборудования в следствии повреждения изоляции либо некорректных действий обслуживающего персонала. Для понижения вреда, обусловленного выходом из строя электрооборудования при протекании токов КЗ, а так же для резвого восстановления обычного режима работы системы электроснабжения нужно верно определять токи КЗ и по ним выбирать электрооборудование, защитную аппаратуру и средства ограничения токов КЗ.
При появлении КЗ имеет пространство повышение токов в фазах системы электроснабжения либо электроустановок по сопоставлению с их значением в обычном режиме работы. В свою очередь, это вызывает понижение напряжений в системе, которое в особенности велико поблизости места КЗ.
Для расчета токов КЗ составляют расчетную схему системы электроснабжения и на ее базе схему замещения. Схема представляет собой облегченную схему, на которой указывают все элементы системы и их характеристики, действующие на ток КЗ. Схема замещения представляет собой электронную схему, подобающую расчетной схеме, в какой все магнитные связи изменены электронными и все элементы системы электроснабжения представлены сопротивлениями.
Для упрощения все недлинные замыкания принимаем за железные. Расчеты проводим для трехфазного недлинного замыкания на землю по схеме изображенной на рисунке 3.1. Расчет будем вести в относительных единицах, за базовую мощность принимаем:
базовая мощность = 1000 МВА.
сопротивление ВЛ = 0,4 Ом/км;
За базовые напряжения принимаем:
кВ, кВ, кВ.
Составим схему замещения
Набросок 3.1 — Схема замещения
Находим базовые токи:
, кА, (3.18)
где — базовый ток;
— базовое напряжение;
— базовая мощность.
кА,
кА.
Вычисляем характеристики частей схемы при базовых критериях.
Для системы .
Для полосы электропередач:
, о.е., (3.19)
где — сопротивление высоковольтной линий;
— удельное сопротивление высоковольтной линий, Ом/км;
— длина линий, км.
о.е.,
Для трансформатора:
, о.е., (3.20)
о.е.,
, о.е., (3.21)
о.е.,
, о.е., (3.21)
о.е.,
о.е., (3.22)
о.е..
ток К.З. в точке К1:
, кА, (3.23)
кА.
ток К.З. в точке К2:
, кА, (3.24)
кА.
Ударные токи.
Точка №1:
, кА, (3.25)
где — ударный коэффициент.
определяем по таблице 3.8 [2]. КУ=1,8
кА.
Точка №2:
кА.
Наибольшее действующее тока К.З.:
, (3.27)
где — коэффициент затухания апериодического тока.
,
где — собственное время выключателя, с.
Для современных выключателей оно не превосходит 0,2 с.
[3],
с,
по таблице 3.8 [2]
.
Точка № 1:
кА.
Точка № 2:
кА.
Определяем повторяющуюся составляющую тока К.З.
Точка № 1:
кА, ток постоянный во времени. [2] (3.28)
Точка № 2:
кА.
3.6 Расчёт токов недлинного замыкания на стороне 0,4 кВ
электроснабжение подстанция ток
Активное сопротивление линий, индуктивное сопротивление трансформаторов тока, катушек автоматов, контакторов, контактные сопротивления разъединителей, контакторов и автоматов оказывает существенное воздействие на ток недлинного замыкания. Если не учесть все эти причины, как это делается при расчёте токов недлинного замыкания в сетях напряжением выше 1кВ, то это может привести к большенный ошибки, что повлечёт за собой неверный выбор сечения проводов, кабелей и электронной аппаратуры.
Активное сопротивление цепи оказывает огромное воздействие на апериодическую составляющую тока недлинного замыкания, которая затухает весьма стремительно.
Для кабеля от фидеров 35(25) до трансформатора:
, о.е., (3.29)
о.е.,
о.е. (3.30)
Для трансформатора:
о.е., (3.31)
о.е.
Полное сопротивление трансформатора от фидера 35(25) до ТР:
о.е., (3.32)
о.е. (3.33)
Полное сопротивление цепи до точки К.З.
о.е. (3.34)
Изначальное ток:
кА, (3.36)
где — ударный коэффициент.
Наибольшее действующее ток проходит по дюралевым шинам типа ШМА 59-1(2Ч100Ч8), длина 8 м через автоматический выключатель с 2-мя разъединителями. На всех участках шин фазы размещены в одной плоскости и меж фазами 250 мм.
Сопротивления шин:
о.е.,
о.е..
Сопротивления кабеля:
, о.е., (3.38)
о.е.,
о.е..
Сопротивления катушек автоматов (4шт):
о.е.,
о.е..
Переходное сопротивление контактов автоматов (4шт) и контактора (1шт):
о.е..
Переходное сопротивление контактов разъединителей (6шт):
о.е..
Сопротивления трансформатора тока:
о.е.,
о.е..
Определяем сопротивления шин в РП: тип ШМА 59-1 (2Ч100Ч8) длина 6м.
Сопротивления шин:
о.е.,
о.е.
Сопротивления кабеля:
о.е.,
о.е.
Определяем суммарные сопротивления цепи К.З.:
о.е.,
о.е.,
о.е.,
о.е.,
о.е.,
о.е..
ток недлинного замыкания у мотора в точке К4:
кА. (3.39)
Определим ударный ток К.З. от системы, при находим , тогда: ,
кА, (3.40)
кА. (3.41)
Результаты расчётов сведём в таблицу 6.1.
Таблица 6.1 Результаты расчета характеристик для точек К.З.
Номер точки К.З.
, кА
, кА
, кА
, кА
,кА
1
27,7
70,3
42
8
27,7
2
21,3
54
32,16
5
21,3
3
15,4
39,16
23,25
—
—
4
8,2
15
12,4
—
—
4. Выбор оборудования ПС «Затобольская»
4.1 Выбор электронных аппаратов на стороне высочайшего и низкого напряжения ПС
электронные аппараты, изоляторы и токоведущие устройства работают в критериях эксплуатации в 3-х главных режимах: в продолжительном режиме, в режиме перегрузки (с завышенной перегрузкой, которая для неких аппаратов добивается значения до 1,4 номинальной) и в режиме недлинного замыкания.
В продолжительном режиме надежная работа аппаратов обеспечивается правильным выбором их по номинальному напряжению и номинальному току.
В режиме перегрузки надежная работа аппаратов обеспечивается ограничением величины и продолжительности увеличения напряжения либо тока в таковых границах, при которых еще гарантируется обычная работа электронных установок за счет припаса прочности [11].
В режиме недлинного замыкания надежная работа аппаратов обеспечивается соответствием избранных характеристик устройств по условиям электродинамической и тепловой стойкости.
ток, протекающий через оборудование подстанции при обычном режиме работы, определяется по формуле:
, А, (4.1)
где — мощность подстанции, кВА;
— напряжение на высочайшей либо низкой стороне, кВ.
ток, протекающий через оборудование подстанции при послеаварийном режиме работы, определяется по формуле:
, А, (4.2)
где — ток при обычном режиме работы, А.
4.1.1 Выбор высоковольтных выключателей
Выключатель является главным аппаратом в электронных установках, он служит для отключения и включения цепи в всех режимах: долгая перегрузка, перегрузка, куцее замыкание, холостой ход, несинхронная перегрузка. Более тяжеленной операцией является отключение недлинного замыкания и включение на имеющееся куцее замыкание.[12]
К выключателям предъявляются последующие требования:
— надежное отключение всех токов;
— быстрота деяния, т.е. меньшее время отключения;
— резвое включение выключателя сходу же опосля отключения (АПВ — автоматическое повторное включение);
— легкость ревизии и осмотра контактов;
— взрыво- и пожаробезопасность;
— удобство транспортировки и эксплуатации [6].
При выбирании выключателей нужно учесть 12 разных характеристик, но, потому что заводами — изготовителями гарантируется определённая зависимость характеристик, то допустимо создавать выбор выключателей по важным характеристикам:
1. По напряжению установки.
(4.3)
2. По долговременному току — больший долгий ток, который аппарат способен проводить долгое время при номинальном напряжении, номинальной частоте и номинальной температуре воздуха, при всем этом температура аппарата не обязана превосходить допустимых значений [4].
, (4.4)
3. По отключающей возможности:
, (4.5)
где -номинальный ток отключения по каталогу.
4. На электродинамическую стойкость:
а)по действующему значению
, (4.6)
где — изначальное случае ),кА;
— действующее значение предельного сквозного тока недлинного замыкания (по каталогу),кА.
б) по амплитудному значению
, (4.7)
где — ударный ток недлинного замыкания в цепи, кА;
— амплитудное ток определяется из выражения:
, (4.8)
где — ударный коэффициент, равный 1,6;
— ток недлинного замыкания, А.
5. По тепловой стойкости.
, (4.9)
где — термический импульс по расчёту; ;
— предельный ток тепловой стойкости (по каталогу), кА;
— продолжительность протекания тока тепловой стойкости (по каталогу), с.
Термический импульс определяем по выражению:
, (4.10)
где — неизменная времени затухания апериодической составляющей тока недлинного замыкания, принимаем с;
— время отключения, с.
Согласно ПУЭ [1], время отключения складывается из времени деяния главный релейной защиты данной цепи и полного времени отключения выключателя :
, (4.11)
где — время срабатывания релейной защиты, =0,1с;
— полное время отключения выключателя, с.
Выбор выключателя представлен в таблице 4.1.
Таблица 4.1 — Технические свойства выключателя
Условия выбора
Выключатель ВН
С-35-2000-50БУ1
(привод ШПЭ-38)
Выключатель НН
ВМПЭ-10-1000-31,5У3
(привод ШПЭ-38)
Расчётные данные
Каталожные данные
Каталожные данные
Каталожные данные
4.1.2 Выбор разъединителей
Разъединитель ? это контактный коммутационный аппарат, созданный для отключения и включения электронной цепи без тока либо с незначимым током, и который для обеспечения сохранности имеет меж контактами в отключенном положении изоляционный просвет.
При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв меж частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами выведенными в ремонт.
Разъединителями недозволено отключать токи перегрузки, потому что контактная система не имеет дугогасительных устройств и в случае неверного отключения токов перегрузки возникает устойчивая дуга, которая может привести к междуфазному недлинному замыканию и злосчастным случаям с обслуживающим персоналом. Перед операцией разъединителем цепь обязана быть разомкнута выключателем.
Но для упрощения схем электроустановок допускается применять разъединители для производства последующих операций:
— отключение и включение нейтралей трансформаторов и заземляющих дугогасящих реакторов при отсутствии в сети замыкания на землю;
— отключения и включения зарядного тока шин и оборудования всех напряжений (не считая батарей конденсаторов);
— отключения и включения нагрузочного тока до 15 А трехполюсными разъединителями внешной установки при напряжении 10 кВ и ниже;
— разъединителем разрешается создавать также операции, если он накрепко шунтирован низкоомной параллельной цепью (шиносоединительным либо обходным выключателем);
— разъединителями и отделителями разрешается отключать и включать незначимый намагничивающий ток силовых трансформаторов и зарядный ток воздушных и кабельных линий.
Выбор разъединителей делается по характеристикам, обозначенных по формулам:
-по напряжению установки (4.3).
-по долговременному току (4.4).
-на электродинамическую стойкость:
-по амплитудному значению (4.7).
-ударный ток определяется из выражения (4.8).
-по тепловой стойкости (4.9).
-тепловой импульс определяем по выражению (4.10).
Выбор разъединителя представлен в таблице 4.2.
Таблица 4.2 Технические свойства разъединителя
Условия выбора
Разъединитель ВН. РЛНД-35/600
Разъединитель НН. РНД-35/1000 У1
Расчётные данные
Каталожные данные
Каталожные данные
Каталожные данные
4.1.3 Выбор отделителей
Отделитель предназначен для отключения токов намагничивания трансформаторов. Отделитель отключается автоматом под действием пружин при срабатывании блокирующего реле либо отключающего электромагнита.
Выбор отделителей делается аналогично выбору разъединителей.
Избираем отделитель ОД-35/630 У1. Данные отделителя записываем в таблицу 4.3
Таблица 4.3 Технические данные отделителя
Условия выбора
ОтделительОД-35/630 У1
Расчётные данные
Каталожные данные
4.2 Выбор короткозамыкателей
Короткозамыкатели предусмотрены для сотворения искусственного недлинного замыкания при повреждениях в силовых трансформаторов. защита, реагируя на замыкание, отключает отделитель, установленный на питающих концах полосы.
Выбор короткозамыкателей делается аналогично выбору отделителей [4]. При всем этом короткозамыкатели не проверяются по току перегрузки. Избираем короткозамыкатель КЭ-110 (привод ППК). Данные короткозамыкателя записываем в таблицу 4.4.
Таблица 4.4 Технические свойства короткозамыкателя
Условия выбора
Короткозамыкатель КРН-35 У1
Расчётные данные
Каталожные данные
5. Выбор шин, токопроводов и кабелей
5.1 Выбор токопровода для открытого распределительного устройства
Шины предусмотрены для жёсткого соединения электронных аппаратов на подстанции. Основная их задачка — пропускать через себя электронный номинальный ток и аварийные разные токи без разрушения.
В РУ 35 кВ применяем токопроводы выполненные проводами марки АС до трансформаторов Т1(Т2).
Избираем провод АС-300
Таблица 5.1 Главные характеристики провода марки АС 300
Марка провода
Поперечник, мм
Масса 1 км провода, кг
Допустимый ток, А
(вне помещения)
АС-300
300
128
690
Выбранное сечение провода проверяем по последующим характеристикам:
а) по долговременному допустимому току:
165А<690А
б) по тепловому действию тока К.З.:
, (5.1)
где — малое сечение проводника, отвечающее требованию
его тепловой стойкости при К.З., ;
— коэффициент по каталогу, для дюралевых шин С=91, ;
— сечение избранного провода, ;
— термический импульс, .
,
90 < 800
в) по электродинамическому действию тока К.З. (проверка на схлестывание).
Определяем усилие от долгого протекания тока К.З.:
, Н/м, (5.2)
где D—расстояние меж фазами (для 35 кВ равно 1,5м), м.
Н/м.
Определяем силу тяжести 1-го метра провода по формуле:
, Н/м, (5.3)
где —масса 1-го метра токопровода, =3,68 кг/м (для АС -300).
Н/м.
Стрела провеса h=2м.
Определяем отношение:
, (5.4)
Задаваясь стрелой провеса h, определяют отношение:
, (5.5)
где — эквивалентное по импульсу время деяния стремительно работающей защиты, с,
— стрела провеса, =1,5 м (для ОРУ), [2].
Наибольшая стрела провеса h зависит от пролёта, натяжения проводов, малого допустимого расстояния до земли, критерий монтажа и остальных причин.
Для цепей генераторов и трансформаторов:
, (5.6)
где — действительная выдержка времени защиты от токов К.З., с, =0,1 с
По диаграмме зависимо от и определяем отклонение провода.
Отклонение провода b=0,63м
Отысканное момент их большего сближения, м, м.
Проверяем условие:
г) проверка по условиям коронирования.
Определяем наибольшее поверхности провода, для многопроволочных проводов m=0,82);
—радиус провода, см.
кВ А/см.
Напряжённость электронного поля около поверхности нерасщепленного провода определяется по выражению:
, кВ/см, (5.9)
где — линейное напряжение, кВ;
— среднее геометрическое расстояние меж проводами фаз, см.
При горизонтальном расположении фаз:
, см, (5.10)
см,
кВ/см.
Провода не будут коронировать, если большая напряжённость поля у поверхности хоть какого провода не наиболее 0,9. Таковым образом условие для проверки провода на корону:
Провод данной марки проходит по всем характеристикам.
5.2 Выбор шин для закрытого распределительного устройства
В ЗРУ 6 -10 кВ ошиновка и сборные шины производятся жёсткими шинами.
По источнику [2] избираем шины прямоугольного сечения, дюралевые, однополосные, сечением . Допустимый ток А.
Избранные шины проверяются по последующим характеристикам:
а) по долговременному допустимому току:
,
;
б) по тепловой стойкости при К.З. по формуле (8.2):
,
74 < 480 .
в) по электродинамической стойкости.
Жёсткие шины, укреплённые на изоляторах, представляют собой динамическую колебательную систему, находящуюся под действием электродинамических сил. В таковой системе появляются колебания. Электродинамические силы, возникающие при К.З., имеют составляющие, которые меняются с частотой 50 и 100 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ). Если собственные частоты колебательной системы шины — изоляторы совпадут с этими значениями, то перегрузки на шины и изоляторы вырастут, что может привести к их разрушению. Потому производим определение частоты собственных колебаний для дюралевых шин по формуле:
, (5.11)
где — длина пролёта меж изоляторами, м;
— момент инерции поперечного сечения шины относительно оси перпендикулярной направлению изгибающей силы, ;
— поперечное сечение шины, .
Изменяя длину просвета, достигают того, чтоб механический резонанс был исключён, т.е. Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ).
Определим длину пролёта l исходя из условия, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ):
, (5.12)
а) если шины размещены на «ребро»:
, (5.13)
.
Отсюда м.
б) При расположении шин «плашмя»:
, (5.14)
.
Отсюда м.
Потому принимаем вариант расположения шин «плашмя», пролёт меж изоляторами l=1,16 м, а расстояние меж фазами принимаем a=0,5 м.
Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ),
231,3 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ) > 200 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ).
Условие производится.
Данные шины проходят по всем характеристикам.
Находим момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия:
, (5.15)
Напряжение в материале шины при действии изгибающего момента:
МПа, (5.16)
Шины механически высокопрочны, если:
,
где — допустимое механическое напряжение в материале шин.
Для шин АДО из алюминия допустимое механическое напряжение .
27,15 МПа < 40 МПа, условие производится.
5.3 Выбор кабелей для линий потребителей
Пользователи 10 кВ получают питание по кабельным линиям, которые поначалу прокладываются в кабельных туннелях в распределительном устройстве, а потом в траншеях в земле.
Зависимо от места прокладки, параметров среды, механических усилий, воздействующих на кабель, рекомендуются разные марки кабелей.
Избираем кабель марки СБ.
Сечение кабелей выбирается по последующим характеристикам:
а) по напряжению установки:
;
б) по допустимому току:
,
где — продолжительно допустимый ток с учётом на число рядом положенных в земле кабелей и на температуру окружающей среды :
(8.17)
где =1 — коэффициент, учитывающий число положенных в земле кабелей [2];
=1 — коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды (для наших погодных критерий) [2].
в) по тепловой стойкости проверяем по формуле (8.2).
Произведём выбор кабеля для линий к пользователям по вышеприведённым характеристикам.
Избираем трёхжильный кабель сечением , с номинальным допустимым током =220 А.
10 кВ=10 кВ;
А,
218,7 А < 300 А;
Все высоковольтные бронированные кабели проложены к пользователю в воздухе.
Кабель данного сечения проходит по всем характеристикам.
Избранные фидерные кабели приведены в таблице 8.1.
Таблица 8.1 Технические свойства кабелей
Наименование пользователя
, А
, А
Марка
ТОО ЗРДТ «КЭЦ»
42,8
70
220
АСБ
ТОО «Бакас»
73,4
70
170
СБ
ТОО «Восход»
85,4
70
170
СБ
«Казцентрэлектропровод»
56,28
70
170
СБ
база УМТС
32,4
70
220
СБ в земле
п. Затобольск
250
—
—
—
ШСУ №7
15,4
70
170
СБ
ТОО «Онур»
133,12
70
170
СБ
ЗАО «Хлебозавод № 3»
19,32
70
110
СБ
6. Выбор изоляторов
6.1 Выбор опорных изоляторов
Жёсткие шины крепятся на опорных изоляторах, выбор которых делается по последующим условиям:
а) по номинальному напряжению:
;
б) по допускаемой перегрузке:
,
где — сила работающая на изолятор, Н;
— допустимая перегрузка на головку изолятора, Н.
,
где — разрушающая перегрузка на извив (по каталогу), Н.
При вертикальном либо горизонтальном расположении изоляторов всех фаз расчетная сила определяется из выражения:
, (6.1)
где — поправочный коэффициент на высоту шины, если она размещена на «ребро»
; , (6.2)
где — высота изолятора, мм.
Произведём выбор изоляторов по выше перечисленным характеристикам.
Принимаем изолятор типа ОА-6ов.
а) 10 кВ = 10 кВ;
б) Н,
Н,
1010 Н < 2250 Н.
Коэффициент в данном случае равен =1, потому что шины размещены плашмя.
Избранный изолятор удовлетворяет всем характеристикам.
6.2 Выбор проходных изоляторов
Проходные изоляторы выбираются следующим характеристикам:
а) по номинальному напряжению:
;
б) по номинальному току:
;
в) по допускаемой перегрузке;
.
Для проходных изоляторов расчётная сила определяется из выражения:
, Н. (6.3)
Осуществим выбор проходных изоляторов.
Принимаем изолятор типа ПВ-6/1000.
а) 10 кВ = 10 кВ;
б) 962 А = 1000 А;
в) Н,
Н,
586 Н < 750 Н.
Предложенный изолятор проходит по все характеристикам.
7. Выбор трансформаторов тока и напряжения
7.1 Выбор трансформаторов тока
Трансформаторы тока предусмотрены для уменьшения первичного тока до значений, более комфортных для измерительных устройств и реле, также для отделения цепей измерительных устройств и защиты от первичных цепей электрооборудования. От точности информаций поступающей от трансформатора тока к измерительным устройствам зависит надёжная и верная работа релейной защиты.
Трансформаторы выбираются по последующим характеристикам:
а) по напряжению установки:
;
б) по току:
,
;
в) по электродинамической стойкости:
, (7.1)
где — ударный ток К.З. по расчету, А;
— кратность электродинамической стойкости (по каталогу);
— номинальный первичный ток трансформатора тока, А.
г) по тепловой стойкости:
, (7.2)
где — кратность тепловой стойкости (по каталогу).
д) по вторичной перегрузке:
.
Индуктивное сопротивление токовых цепей не велико, потому . Вторичная перегрузка определяется из выражения:
, Ом,
где — сопротивление устройств, Ом;
— сопротивление соединительных проводов, Ом;
— сопротивление контактов, Ом.
Сопротивление устройств определяется по выражению:
, Ом, (7.3)
где — мощность, потребляемая устройствами, ВА;
— вторичный номинальный ток устройства, =5 А.
Сопротивление контактов принимается равным 0,1 Ом. Сопротивление соединительных проводов зависит от их длинны и сечения. Чтоб избранный трансформатор работал в избранном классе точности, нужно соблюдать условие:
. (7.4)
Откуда
. (7.5)
Дальше определяем сечение соединительных проводов:
, , (7.6)
где — расчётная длина, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока.
7.1.1 Произведём выбор трансформаторов тока на сторону высочайшего напряжения рассчитываемой подстанции
Принимаем трансформатор типа ТФНУ-35, =1,2 Ом, класс точности 0,5
а) ;
б); ;
в) кА,
;
г) ,
;
д) для проверки трансформатора тока по вторичной перегрузке составляем таблицу 7.1.
Таблица 7.1 Вторичная перегрузка трансформатора тока ВН
Приборы
Тип
Перегрузка, ВА, фазы
А
В
С
Амперметр (выключатель)
Э-335
0,5
0,5
0,5
Амперметр (линия 35кВ)
Э-335
0,5
0,5
0,5
Счётчик активной энергии
И-680
2,5
—
2,5
Счётчик реактивной энергии
И-676
2,5
—
2,5
Ваттметр
Д-335
0,5
—
0,5
Итого:
6,5
1
6,5
Ом,
Ом,
.
Принимаем кабель АКВРГ сечением 2,5 .
Трансформатор тока проходит по всем характеристикам.
7.1.2 Избираем трансформаторы тока на низкую сторону рассчитываемой подстанции
Принимаем трансформатор тока типа ТПОЛ-10 с номинальным током первичной обмотки 1000 А и классом точности 0,5, для цепи трансформатора и секционного выключателя:
а);
б); ;
в) кА,
;
г),
;
д) для проверки трансформатора тока по вторичной перегрузке составляем таблицу 7.2.
Таблица 7.2 Вторичная перегрузка трансформатора тока НН
Приборы
Тип
Перегрузка, ВА, фазы
А
В
С
Амперметр (общий)
Э-335
0,5
0,5
0,5
Амперметр (секционный)
Э-335
0,5
0,5
0,5
Счётчик активной энергии
]]>