Реферат: Электроснабжение промышленных предприятий 2

--PAGE_BREAK--


Цех №2                  Рр=1350 кВт                        
cosφ
=0.8                I категория

Цех №3                  Рр=1400 кВт                     
cosφ
=0.7                  II категория

Цех №4                  Рр=2400 кВт                     
cosφ
=0.9                  II категория

Цех №5                  Рр=2810 кВт                     
cosφ
=0.6                  II категория
3.Данные об источнике питания.

ЛЭП — 110 кВ на расстоянии 5 км от предприятия.

ЛЭП – 35 кВ на расстоянии 5 км от предприятия.

S
” = 1500 МВ·А, 2 трансформатора ТДТГ – 63 МВ·А,
U
кз
=10,5%.
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1504 _x0000_s1505 _x0000_s1506 _x0000_s1507 _x0000_s1508 _x0000_s1509 _x0000_s1510 _x0000_s1511 _x0000_s1512 _x0000_s1513 _x0000_s1514 _x0000_s1515 _x0000_s1516 _x0000_s1517 _x0000_s1518 _x0000_s1519 _x0000_s1520 _x0000_s1521 _x0000_s1522 _x0000_s1523 _x0000_s1524 _x0000_s1525 _x0000_s1526 _x0000_s1527">


ВВЕДЕНИЕ
Проблема обеспечения украинской экономики энергоносителями – одна из самых болезненных проблем нашего времени. Газ, нефть, уголь и даже электроэнергию приходится экспортировать. Ежегодно на это затрачиваетсяоколо 8млрд. долларов, что соответствует 2/3 всего товарного экспорта. Дефицит энергоносителей влечет за собой шлейф тяжких последствий: недобор урожая, систематическое отключение населенных пунктов от электроснабжения и т.д. Поэтому проблема требует кардинального решения.

В производстве электроэнергии создалось тяжелое положение. Главные производители электроэнергии – теплоэлектростанции страдают из-за чрезмерной стоимости отечественного угля и не меньшей дороговизны газа. Затраты на производство электроэнергии выше, чем цена продажи потребителям. Не все в порядке с обеспечением атомных станций ядерным топливом. Уранового сырья вполне достаточно, но реакторные кассеты приходится импортировать из России, т.к. у нас их изготовление еще не налажено. Относительно невысокие модули стока рек ограничивают использование гидроресурсов. Доля ГЭС в общем производстве электроэнергии составляет только 4 %; эту величину обеспечивают преимущественно 8 самых больших станций на Днепре.

В связи свышеизложенным, устранение дефицита производства электроэнергии видится в создании миниэлектростанций на карпатских реках, что помогло бы одновременно с решением проблемы электроснабжения в Западном регионе предотвратить разрушительные наводнения и наладить надежное водоснабжение населенных пунктов. Наверное, следует также возродить построенные в 50 — 60-е годы миниэлектростанции, а также всемерно использовать возможность производства электроэнергии в двигателях-электрогенераторах для обеспечения собственных потребностей семейных или перерабатывающих хозяйств, а также жилья, энергоносителями для которых могут являться побочные продукты промышленного и сельскохозяйственного производства или энергия природного происхождения (например, шахтный метан, био-газ, ветер и солнце).

Дополнительное количество топлива можно получить также внедрением современных технологий при добыче и переработке нефти, угля и газа.

Как видим, существует много путей для решения энергетической проблемы: увеличение собственной добычи топлива и энергии, значительное расширение круга контрагентов – поставщиков энергоносителей, применение альтернативных видов топлива, внедрение современных технологий. Но есть еще один путь – рациональное использование, экономия топлива и энергии. Здесь незаменимы счетчики. Дело в том, что плата за энергоресурсы начисляется большей частью не по фактическим затратам. Это приводит к перерасходу средств предприятиями, углубляет платежно-расчетный кризис, что приводит к еще большему углублению энергетического кризиса.
<img width=«712» height=«1117» src=«ref-2_1789535318-4937.coolpic» v:shapes="_x0000_s1192 _x0000_s1193 _x0000_s1194 _x0000_s1195 _x0000_s1196 _x0000_s1197 _x0000_s1198 _x0000_s1199 _x0000_s1200 _x0000_s1201 _x0000_s1202 _x0000_s1203 _x0000_s1204 _x0000_s1205 _x0000_s1206 _x0000_s1207 _x0000_s1208 _x0000_s1209 _x0000_s1210 _x0000_s1211 _x0000_s1212 _x0000_s1213 _x0000_s1214 _x0000_s1215 _x0000_s1216 _x0000_s1217 _x0000_s1218 _x0000_s1219 _x0000_s1220 _x0000_s1221 _x0000_s1222 _x0000_s1223 _x0000_s1224 _x0000_s1225 _x0000_s1226 _x0000_s1227 _x0000_s1228 _x0000_s1229 _x0000_s1230 _x0000_s1231 _x0000_s1232 _x0000_s1233 _x0000_s1234 _x0000_s1235 _x0000_s1236 _x0000_s1237 _x0000_s1238 _x0000_s1239">




1. Общая часть
1.1. Характеристика потребителей электроэнергии
Для более надёжного снабжения электроэнергией все потребители делятся на IIIгруппы. Данный завод является потребителем Iкатегории так как в его состав входят цеха Iкатегории.

 Согласно [1, с.15] для более надёжного снабжения электроэнергией все потребители делятся на 3 группы. Данный завод является потребителем первой категории так как в его состав входят цеха первой категории.

К электроприемникам Iкатегории относят те электроприемники перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, большой ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции. Электроприемники Iкатегории должны питаться от 2 независимых взаиморезервирующих источников питания, перерыв в электроснабжении которых может допускаться только на время включения АВР.

В Iцехе основными потребителями электроэнергии являются:

·        Задвижки

·        Прессы

·        Компрессоры

·        Конвейеры
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1480 _x0000_s1481 _x0000_s1482 _x0000_s1483 _x0000_s1484 _x0000_s1485 _x0000_s1486 _x0000_s1487 _x0000_s1488 _x0000_s1489 _x0000_s1490 _x0000_s1491 _x0000_s1492 _x0000_s1493 _x0000_s1494 _x0000_s1495 _x0000_s1496 _x0000_s1497 _x0000_s1498 _x0000_s1499 _x0000_s1500 _x0000_s1501 _x0000_s1502 _x0000_s1503">
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1240 _x0000_s1241 _x0000_s1242 _x0000_s1243 _x0000_s1244 _x0000_s1245 _x0000_s1246 _x0000_s1247 _x0000_s1248 _x0000_s1249 _x0000_s1250 _x0000_s1251 _x0000_s1252 _x0000_s1253 _x0000_s1254 _x0000_s1255 _x0000_s1256 _x0000_s1257 _x0000_s1258 _x0000_s1259 _x0000_s1260 _x0000_s1261 _x0000_s1262 _x0000_s1263">1.2.Расчёт электрических нагрузок




Расчетные нагрузки определяем методом коэффициента максимума, положенным в основу «Указаний по определению электрических нагрузок в промышленных установках».

Рассмотрим ряд понятий данного метода:

Определяем номинальную мощность электроприемников по формуле

Рн.общ =N·Pmax+ N·Pmin                                                (1)

где  N-максимальное и минимальное значение электроприемников, работающие в разные смены.

Pmax-максимальное значение мощности в наиболее загруженную смену, кВт

Pmin-минимальное значение мощности в наиболее разгруженную смену, кВт

Определяем m по формуле

m=Pmax/ Pmin                                                                                 (2)

где  Pmax-максимальное значение мощности в наиболее загруженную смену, кВт

           Pmin-минимальное значение мощности в наиболее разгруженную смену, кВт

Определяем коэффициент использования

                                                                                                   Kи=Pср/ Рн                                                                      (3)

где    Рср – средняя мощность за единицу времени,

          Рн  — номинальная мощность электроприемника

Данные коэффициенты просчитаны для разных видов электроприемников и определяются по [ ]

Определение nэпо данной формуле рекомендуется производить при числе электроприемников в группе до пяти. При большем числе приемников в связи с возникающими техническими трудностями рекомендуется пользоваться следующими упрощенными способами вычисления nэ, допустимая погрешность которых лежит в пределах <img width=«15» height=«16» src=«ref-2_1789549163-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">10%.     

Для электроприемников в группах 2 – 4, где n≥ 5 допускается принимать nэравным действительному числу электроприемников nпри условии, что отношение номинальной мощности наибольшего приемника к номинальной мощности наименьшего приемника меньше трех:

m=Рн/Рнмин<3

при n≤ 5; m<img width=«16» height=«16» src=«ref-2_1789549251-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">3; Ки <0,2; Рн≠const

nэ= n,

гдеn  – количество электроприёмников данной группы.   

Коэффициент максимума Км– определяется по кривым Км=f(nэ) или таблицам, приведенным в [ ]

Суть метода коэффициента максимума заключается в следующем:

Определяем сменную активную и реактивную нагрузки за наиболее загруженную смену по формулам:

                                                    Рсм=км*Рн                                                                     (4)

где    Рн  — активная номинальная мощность, кВт;

          ки  — коэффициент использования электроприемника

                                                 Qсм= Рсм*tg<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789549338-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031">                                       (5)
Определяем расчетную активную и реактивную мощность

                                                          Рр= Км* Рсм.кВА                                              (6)

где   Км  — коэффициент максимума,

    Рсм — сменная активная нагрузка

                                                        Qр=Км*Qсм, кВАР                                            (7)

Определяем расчетную полную мощность

                                               <img width=«117» height=«31» src=«ref-2_1789549432-279.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032">кВА                                    (8)

Определяем полную суммарную расчетную мощность по цеху №1

                                           <img width=«165» height=«31» src=«ref-2_1789549711-529.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">кВА                                 (9)

Определяем расчетные токи

                                                    <img width=«87» height=«49» src=«ref-2_1789550240-260.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034">А,                                          (10)

где       <img width=«23» height=«24» src=«ref-2_1789550500-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035">-номинальное напряжение, кВ.

Определяем суммарный расчетный ток по цеху №1

                                                  <img width=«105» height=«49» src=«ref-2_1789550606-304.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036">, А                                        (11)

Определяем <img width=«47» height=«25» src=«ref-2_1789550910-147.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037"> для цеха №1
<img width=«184» height=«56» src=«ref-2_1789551057-699.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1101">

                             (12)
Расчет нагрузок выполняем по вышеприведенным формулам сводим в таблицу 1

Найдём Рн.общ по формуле(1)

Рн.общ =

Найдём m по  формуле (2)

m = 32/4,5=4

Найдём Ки  по  формуле (3)

Ки=0,15

                Найдем nэ

nэ= n≥5; Кис< 0,2; м≥3; Рном≠const

nэ=n

nэ=55

Найдём Км по справочной литературе

Км=1,3

Найдём Рср по формуле(4)

Рсм=0,15·720=108 кВт

Найдём Qср по формуле(5)

Qсм=108·1,02=110 кВАр

<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1264 _x0000_s1265 _x0000_s1266 _x0000_s1267 _x0000_s1268 _x0000_s1269 _x0000_s1270 _x0000_s1271 _x0000_s1272 _x0000_s1273 _x0000_s1274 _x0000_s1275 _x0000_s1276 _x0000_s1277 _x0000_s1278 _x0000_s1279 _x0000_s1280 _x0000_s1281 _x0000_s1282 _x0000_s1283 _x0000_s1284 _x0000_s1285 _x0000_s1286 _x0000_s1287">Найдём Pp по формуле(6)

Pp=1,3·108=140 кВт
Найдём Qp по формуле(7)

Qp=1,1·110=121 кВАр

Найдём полную мощность для одного приёмника по формуле(8)

Sp=√1402+1212=√19600+14641 =√34241=185 кВА

Найдём ток для 1 приёмника (10)

Iр=185/√3*0,4=267А

Найдём полную мощность для завода цеха по формуле(9)

Sp=√9432+8672=√889249+751689=√1640938=1291 кВА

Рассчитаем ток по цеху № 1 (10)

Iр макс = 1291/√3*0.4= 1866А

Остальные данные по электроприёмникам сводим в таблицу (2)
Таблица.2 Данные по электроприёмникам первого цеха

№

Сменная мощность

Nэ

Км

Расчетная мощность

Iр

Рсм

Qсм

Pp

Qp

Sp

1

108

110

55

1,3

140

121

185

267

2

417

555

7

1,21

505

555

750

1084

3

42

43

12

1,15

48

47

67

97

4

192

144

8

1,3

250

144

289

418



759

852





943

867

1291

1866
    продолжение
--PAGE_BREAK--


Далее производим расчет нагрузок по заводу в целом:
Сначала определяю реактивную расчётную мощность каждого цеха по формуле:

Qц=Pц/tg<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789549338-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039">ц    (13)

где  Qц— расчётная реактивная мощность цеха, кВАр

       tg<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789549338-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">ц— тангенс угла сдвига фаз данного цеха.

Qц=1700*0,72=1224кВАр

Полную расчётную мощность каждого цеха определяем из выражения:

Sц=Pц/cos<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789549338-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">ц    (14)

где  Sц — расчётная полная мощность данного цеха, кВА

       cos<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789549338-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042">ц — косинус угла сдвига фаз данного цеха.

Sц=1700/0,81=2099кВА

Определяемрасчётнуюактивнуюмощностьзаводаизвыражения:

Рр з=<img width=«31» height=«27» src=«ref-2_1789556586-187.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">Рц     (15)

где  Рр з — расчётная активная мощность завода, кВт;

Рр з=9643кВт

Определяемрасчётнуюреактивнуюмощностьзаводаизвыражения:

Qр з=ΣQц      (16)

где  Qр з— расчётная реактивная мощность завода, кВАр;

Qр з=10510кВАр
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2392 _x0000_s2393 _x0000_s2394 _x0000_s2395 _x0000_s2396 _x0000_s2397 _x0000_s2398 _x0000_s2399 _x0000_s2400 _x0000_s2401 _x0000_s2402 _x0000_s2403 _x0000_s2404 _x0000_s2405 _x0000_s2406 _x0000_s2407 _x0000_s2408 _x0000_s2409 _x0000_s2410 _x0000_s2411 _x0000_s2412 _x0000_s2413 _x0000_s2414 _x0000_s2415">


<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1288 _x0000_s1289 _x0000_s1290 _x0000_s1291 _x0000_s1292 _x0000_s1293 _x0000_s1294 _x0000_s1295 _x0000_s1296 _x0000_s1297 _x0000_s1298 _x0000_s1299 _x0000_s1300 _x0000_s1301 _x0000_s1302 _x0000_s1303 _x0000_s1304 _x0000_s1305 _x0000_s1306 _x0000_s1307 _x0000_s1308 _x0000_s1309 _x0000_s1310 _x0000_s1311">Определяемрасчётнуюполную мощностьзавода по формуле:

<img width=«110» height=«2» src=«ref-2_1789565681-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1143">Sр з=<img width=«24» height=«35» src=«ref-2_1789565761-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">Pр з2+Qр цз2     (17)

где  Sр з— расчётная полная мощность завода, кВА;

Sр з=<img width=«24» height=«35» src=«ref-2_1789565761-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">96432+ 105102 =<img width=«24» height=«35» src=«ref-2_1789565761-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">203447549=14263кВА

Определяем приблизительные активные потери в трансформаторах по формуле:

<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789566115-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">Рт=0,02Sр з   (18)

где  <img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789566115-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">Рт — приблизительные активные потери в трансформаторах, кВт;

<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789566115-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">Рт=0,02.14263=285кВт

Определяем приблизительные реактивные потери в трансформаторах по формуле:

<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789566115-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">Qт=0,1Sр з    (19);

где  <img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789566115-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">Qт— приблизительные реактивные потери в трансформаторах, кВАР;

<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789566115-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052">Qт=0,1.14263=1426кВАР

Определяем расчётную активную мощность завода с учётом приблизительных потерь в трансформаторах из выражения:

Рр=Рр з+<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789566115-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">Рт    (20);

где  Рр — расчётная активная мощность завода с учётом приблизительных потерь в трансформаторах, кВт;

Рр=9643+285=9928кВт

Определяем расчётную реактивную мощность завода с учётом приблизительных потерь в трансформаторах из выражения:

Qр=Qр з+<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789566115-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">Qт   (21);

где  Qр— расчётная реактивная мощность завода с учётом приблизительных потерь в трансформаторах, кВАР;

Qр=10510+1426=11936кВАр

Вычисляем полную расчётную мощность завода с учётом приблизительных потерь в трансформаторах по формуле:

Sр=<img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">Pр2+Qр2   (22)

где: Sр— расчётная полная мощность завода с учётом потерь в трансформаторах, кВА;

Sр=<img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">99282+119362=<img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">241033280=15525кВА

Расчётную активную мощность каждого цеха берем из[приложение А].

Данные по каждому цеху заносим в таблицу (1.3)

Таблица 3.Данные расчёта нагрузок по заводу


<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1312 _x0000_s1313 _x0000_s1314 _x0000_s1315 _x0000_s1316 _x0000_s1317 _x0000_s1318 _x0000_s1319 _x0000_s1320 _x0000_s1321 _x0000_s1322 _x0000_s1323 _x0000_s1324 _x0000_s1325 _x0000_s1326 _x0000_s1327 _x0000_s1328 _x0000_s1329 _x0000_s1330 _x0000_s1331 _x0000_s1332 _x0000_s1333 _x0000_s1334 _x0000_s1335">




<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2416 _x0000_s2417 _x0000_s2418 _x0000_s2419 _x0000_s2420 _x0000_s2421 _x0000_s2422 _x0000_s2423 _x0000_s2424 _x0000_s2425 _x0000_s2426 _x0000_s2427 _x0000_s2428 _x0000_s2429 _x0000_s2430 _x0000_s2431 _x0000_s2432 _x0000_s2433 _x0000_s2434 _x0000_s2435 _x0000_s2436 _x0000_s2437 _x0000_s2438 _x0000_s2439">1.3. Компенсация реактивной мощности
Большая часть промышленных приемников в процесс работы потребляет из сети, помимо активной мощности Р, реактивную мощность Q. Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели (60-65% общего потребления реактивной мощности), трансформаторы (20-25%). В зависимости от характера электрооборудования его реактивная нагрузка может составлять до 130% по отношению к активной. Передача значительной реактивной мощности по линиям и через трансформаторы невыгодна по следующим причинам: возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения, возникают дополнительные потери напряжения.

Загрузка реактивной мощностью линий электропередачи и трансформаторов уменьшает их пропускную способность и требует дополнительных мероприятий по увеличению пропускной способности сети (увеличение сечений проводов воздушных и кабельных линий, увеличение номинальной мощности и количества трансформаторов подстанций и т.п.)

Энергосистема устанавливает лимит реактивной мощности для каждого предприятия, а ее дефицит покрывает само предприятие.

Повышение коэффициента мощности на предприятии достигается применением различных компенсирующих устройств: статических конденсаторов, синхронных двигателей, синхронных компенсаторов.

Высокая удельная стоимость синхронных компенсаторов небольших мощностей и большие потери активной мощности в них обуславливает их применение лишь значительных мощностей (от 5000 кВАр и выше) на крупных подстанциях.

Наиболее распространенный способ компенсации реактивной мощности в цехах промышленных предприятий – конденсаторы. Мощность конденсаторов в одном элементе составляет 4 – 10 квар. Из этих элементов собираются батареи требуемой мощности. Обычно батареи конденсаторов включаются в сеть трехфазного тока по схеме треугольника.
Выполним выбор мощности компенсирующего устройства:

Общая величина реактивной мощности Qропределена в разделе 1.2(Расчёт электрических нагрузок).

Производим расчёт компенсирующего устройства. Средневзвешенный тангенс угла сдвига фаз завода определяю из выражения

tg<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789549338-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">з=Qр/Pр   (23);

где  tg<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789549338-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">з–тангенс угла сдвига фаз завода;

tg<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789549338-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">з=11936/9928=1,2

Мощность компенсирующего устройства определяю из формулы:

Qк у=Pр*(tg<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789549338-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">з-tg<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789549338-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">с)   (24)

где Qк у— мощность компенсирующего устройства завода, кВАр;

       tg<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789549338-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065">с— тангенс угла сдвига фаз энергосистемы.

tg<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1789549338-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066">с для энергосистемы Донбасса равен 0,05.

Qк у=9928*(1,2-0,05)=11417,2 кВАР
По справочнику [ ] принимаем тип батарей статконденсаторов. Определяем количество батарей статконденсаторов по формуле:

n=Qк у/q   (25);

где  n— количество батарей статконденсаторов;

       q— мощность одной батареи, кВАр;

n=11417,2/50≈229

Округляю количество батарей статконденсаторов до ближайшего целого числа.
<img width=«712» height=«1107» src=«ref-2_1789576936-4496.coolpic» v:shapes="_x0000_s1360 _x0000_s1361 _x0000_s1362 _x0000_s1363 _x0000_s1364 _x0000_s1365 _x0000_s1366 _x0000_s1367 _x0000_s1368 _x0000_s1369 _x0000_s1370 _x0000_s1371 _x0000_s1372 _x0000_s1373 _x0000_s1374 _x0000_s1375 _x0000_s1376 _x0000_s1377 _x0000_s1378 _x0000_s1379 _x0000_s1380 _x0000_s1381 _x0000_s1382 _x0000_s1383">                       

Определяю фактическую мощность компенсирующего устройства по формуле:

Qк у’=n’*q   (26);

где: Qк у’- фактическая мощность компенсирующего устройства, кВАр;

       n’- округлённое число батарей статконденсаторов.

Qк у’=228*50=11450 кВАр

Определяю расчётную полную мощность завода с учётом компенсации реактивной мощности из выражения:

Sp’=<img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">Pp2+(Qp-Qк у’)2   (27);

Sp’=<img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">99282+(11936-11450)2=<img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">98801380=9939,16 кВА
Окончательно к установке в цеховой ТП принимаю батарею статконденсаторов типа КС – 6,3/75, схема соединения которых приведена на рис. 1, а схема подключения к шинам 10кВ приведена в графической части курсового проекта.
<img width=«458» height=«367» src=«ref-2_1789581771-3547.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">
Рисунок.1 Присоединение батареи стат.конденсаторов к шинам
<img width=«712» height=«1107» src=«ref-2_1789576936-4496.coolpic» v:shapes="_x0000_s2440 _x0000_s2441 _x0000_s2442 _x0000_s2443 _x0000_s2444 _x0000_s2445 _x0000_s2446 _x0000_s2447 _x0000_s2448 _x0000_s2449 _x0000_s2450 _x0000_s2451 _x0000_s2452 _x0000_s2453 _x0000_s2454 _x0000_s2455 _x0000_s2456 _x0000_s2457 _x0000_s2458 _x0000_s2459 _x0000_s2460 _x0000_s2461 _x0000_s2462 _x0000_s2463">1.4. Выбор места расположения ГПП
С целью определения места расположения ГПП предприятия, а также цеховых ТП при проектировании строят картограмму электрических нагрузок. Картограмма представляет собой размещенные на генеральном плане предприятия или плане цеха окружности, площадь которых соответствует в выбранном масштабе расчетным нагрузкам. Целесообразно строить картограммы отдельно для активной и реактивной нагрузок, так как питание потребителей активной и реактивной мощностью может осуществляться от разных источников

Проводим две диагонали из углов цеха, место их пересечения и будет центром цеха. Переводим центр на координатную плоскость определяем X, Y.

Находим координату Xцентра завода.

                                               X=Ppi·X/∑Ppi                                     (24)

где – Ppi– Рр активная нагрузка цеха, кВт

X– координата центра цеха по X, мм

∑Ppi– активная мощность завода.

Находим координату  Yцентра завода

                                              Y= Qpi·Y/∑Qpi                                    (25)

где – Qpi– Qр активная нагрузка цеха, кВАр

Y– координата центра цеха по Y, мм

∑Qpi– активная мощность завода, мм
Находим радиус нагрузок в цехах по формуле
<img width=«74» height=«46» src=«ref-2_1789589814-265.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1041">

                           (26)
где – Рр – расчётная активная мощность цеха, кВт

m– масштаб по чертежу m=0,1

π = 3.14
Таблица 4. Координаты центра цехов



Применяя вышеперечисленные формулы получаем следующие данные

Находим координату X0 по формуле (24)

X=943*87+1700*256+2200*578+1500*155+1400*408+1900*650/(943+1700+

+2200+1500+1400+1900)= 3827541/9643=395 мм
<img width=«712» height=«1107» src=«ref-2_1789576936-4496.coolpic» v:shapes="_x0000_s2464 _x0000_s2465 _x0000_s2466 _x0000_s2467 _x0000_s2468 _x0000_s2469 _x0000_s2470 _x0000_s2471 _x0000_s2472 _x0000_s2473 _x0000_s2474 _x0000_s2475 _x0000_s2476 _x0000_s2477 _x0000_s2478 _x0000_s2479 _x0000_s2480 _x0000_s2481 _x0000_s2482 _x0000_s2483 _x0000_s2484 _x0000_s2485 _x0000_s2486 _x0000_s2487">




Находим координату Y0 по формуле (25)

Y=943*317+1700*317+2200*320+1500*110+1400*110+1900*112/(943+1     700+2200+1500+1400+1900)=215 мм

Находим радиусы нагрузок 1 цеха по формуле (26)

r1=√943/3,14·0,15=√943/0,471= 54,8 мм

Данные по радиусам остальных цехов сводим в таблицу 5.
Таблица 5. Радиусы нагрузок цехов


<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2488 _x0000_s2489 _x0000_s2490 _x0000_s2491 _x0000_s2492 _x0000_s2493 _x0000_s2494 _x0000_s2495 _x0000_s2496 _x0000_s2497 _x0000_s2498 _x0000_s2499 _x0000_s2500 _x0000_s2501 _x0000_s2502 _x0000_s2503 _x0000_s2504 _x0000_s2505 _x0000_s2506 _x0000_s2507 _x0000_s2508 _x0000_s2509 _x0000_s2510 _x0000_s2511">


<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1432 _x0000_s1433 _x0000_s1434 _x0000_s1435 _x0000_s1436 _x0000_s1437 _x0000_s1438 _x0000_s1439 _x0000_s1440 _x0000_s1441 _x0000_s1442 _x0000_s1443 _x0000_s1444 _x0000_s1445 _x0000_s1446 _x0000_s1447 _x0000_s1448 _x0000_s1449 _x0000_s1450 _x0000_s1451 _x0000_s1452 _x0000_s1453 _x0000_s1454 _x0000_s1455"><img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1528 _x0000_s1529 _x0000_s1530 _x0000_s1531 _x0000_s1532 _x0000_s1533 _x0000_s1534 _x0000_s1535 _x0000_s1536 _x0000_s1537 _x0000_s1538 _x0000_s1539 _x0000_s1540 _x0000_s1541 _x0000_s1542 _x0000_s1543 _x0000_s1544 _x0000_s1545 _x0000_s1546 _x0000_s1547 _x0000_s1548 _x0000_s1549 _x0000_s1550 _x0000_s1551">1.5 Выбор числа и мощности трансформаторов

На цеховых подстанциях устанавливается, как правило, два трансформатора. Установка одного трансформатора допускается только при наличии потребителей лишь третьей категории.

Установка трёх трансформаторов возможна в виде исключения при наличии специального обоснования.

Отечественной промышленностью выпускаются трансформаторы для цеховых трансформаторных подстанций 6/0,4 кВ до 1600 кВА. При необходимости подачи большей мощности строят несколько ТП, но не увеличивают мощность трансформаторов на ТП.

Для двухтрансформаторной ТП выбор мощности трансформатораосуществляется по формуле: рекомендуется принимать следующие коэффициенты загрузки трансформаторов:

— при преобладании нагрузок Ι категории для двухтрансформаторных ТП <img width=«104» height=«24» src=«ref-2_1789607937-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071">;

— при преобладании нагрузок ΙΙ категории для однотрансформаторных ТП <img width=«95» height=«24» src=«ref-2_1789608148-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">;

— при преобладании нагрузок ΙΙ категории для однотрансформаторных ТП, а также при нагрузках 3 категории <img width=«103» height=«24» src=«ref-2_1789608344-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073">.

Производим расчет числа и мощности трансформаторов для ГПП.

Определяем необходимую мощность трансформатора

                                               <img width=«113» height=«25» src=«ref-2_1789608559-245.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">кВА,                                     (27)

где        <img width=«21» height=«25» src=«ref-2_1789608804-107.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075"> — полная расчетная мощность по цеху, кВА;

              N — число трансформаторов;

              <img width=«23» height=«24» src=«ref-2_1789608911-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076"> — коэффициент нагрузки.

Определим номинальную мощность трансформатора

                                                 Sнтр = 0,7 Sр                                                                  (28)
Производим проверку загрузки трансформаторов в нормальном и аварийном режиме работы.

                                          Кзнорм.р = Sp/2Sнт< 1                                   (29)  

                                            Кзав.р = Sр/Sнт≤ 1,4                                     (30)

Определяем потери мощности в трансформаторе:

                                ∆ Рт = ∆Рхх + К2з.нт. ·∆ Ркз кВт                         (31)    

               ∆Qт = Sнт + Iхх/100 +. К2з.нт ∆Qкз* Sнт·Uкз/100 кВА         (32)   
Применяя вышеперечисленные формулы получаем следующие данные
Определим номинальную мощность трансформатора по формуле (1.32)

Sнт = 9939,16*0,7=6957,4  кВА

По [            ] выбираем трансформатор типа ТМН-10000/110 со следующими данными: Рхх =14 кВт, Ркз =60 кВт, Iхх= 0,9%, Uкз =10,5%.
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1456 _x0000_s1457 _x0000_s1458 _x0000_s1459 _x0000_s1460 _x0000_s1461 _x0000_s1462 _x0000_s1463 _x0000_s1464 _x0000_s1465 _x0000_s1466 _x0000_s1467 _x0000_s1468 _x0000_s1469 _x0000_s1470 _x0000_s1471 _x0000_s1472 _x0000_s1473 _x0000_s1474 _x0000_s1475 _x0000_s1476 _x0000_s1477 _x0000_s1478 _x0000_s1479">


Данные по остальным трансформаторов сводим в таблицу (6)

Таблица 6. Данные выбранных трансформаторов

Наименование

Выбранный

трансформатор

Кол-во

<img width=«37» height=«24» src=«ref-2_1789613471-131.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">,

кВт

<img width=«39» height=«24» src=«ref-2_1789613602-132.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">,

кВт

<img width=«27» height=«24» src=«ref-2_1789613734-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">,

%

<img width=«31» height=«24» src=«ref-2_1789613843-117.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">,%

<img width=«40» height=«25» src=«ref-2_1789613960-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">

<img width=«41» height=«25» src=«ref-2_1789614095-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">

Цех №1

ТМ 1000/10

2

2.1

11,6

1,4

5,5

0,45

0,9

Цех №2

ТМ 400/10

4

0,92

5,5

2,1

4,5

0,45

0,91

Цех №3

ТМ 1000/10

4

2.1

11,6

1,4

5,5

0,52

1,04

Цех №4

ТМ 1600/10

2

2,8

18

1,3

5,5

0,45

0,9

Цех №5

ТМ1600/10

2

2,8

18

1,3

5,5

0,35

0,71

Цех №6

ТМ 1600/10

2

2,8

18

1,3

5,5

0,46

0,93

ГПП

ТМН 10000/110

2

14

60

0,9

10,5

0,49

0,99

.
Производим проверку загрузки трансформаторов в нормальном и аварийном режиме работы по формуле (29)    

Кзнорм.=9939,16/2*10000=0,49 < 0.7;

Кзавр.=9939,16/10000=0,99 < 1,4 следовательно трансформатор выбран правильно

Коэффициент загрузки удовлетворяет аварийному режиму работы трансформатора.

Определяем потери мощности в трансформаторе по формуле(31 — 32).

∆ Рт = 2,1+0,452*11,6=4,5 кВт

∆Qт = 14+11 = 25 кВАр

Данные по остальным цехам сводим в таблицу (7)
Таблица 7. Погрешности трансформаторов


    продолжение
--PAGE_BREAK--
Рассчитаем нагрузки цехов с учетом потерь в трансформаторах
Определяем сумму потерь мощности в трансформаторах:

Δ Qт=∑Δ Qт                                               (33)

∆ Рт=∑∆ Рт                                                         (34)

Определяем нагрузки с учетом потерь в трансформаторах:

Рр=Рр.з+∆ Рт                                                (35)

Qр= Qр.з+ Δ Qт                                            (36)

Определяем полную расчетную нагрузку завода с учетом потерь и компенсацией реактивной мощности:

                                           Sр”= <img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083">Рр2+( Qр-Qку’)2                                                    (37)
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1552 _x0000_s1553 _x0000_s1554 _x0000_s1555 _x0000_s1556 _x0000_s1557 _x0000_s1558 _x0000_s1559 _x0000_s1560 _x0000_s1561 _x0000_s1562 _x0000_s1563 _x0000_s1564 _x0000_s1565 _x0000_s1566 _x0000_s1567 _x0000_s1568 _x0000_s1569 _x0000_s1570 _x0000_s1571 _x0000_s1572 _x0000_s1573 _x0000_s1574 _x0000_s1575">




Согласно вышеизложенных формул произведем расчет

Определяем суммарную потерю мощности в трансформаторах согласно формулам (33 — 34):

Δ Q=25+12,2+28,9+38,6+31,6+39,4+342,1=517,8 кВАР

∆ Рт=4,5+2,1+5,24+6,45+5+6,6+28,4=58,29 кВт

Определяем нагрузки с учетом потерь в трансформаторах согласно формулам (35 — 36):

Рр=9643+58,29=9701,29 кВт

Qр=10510+517,8=11027,8 кВАР

Определяем полную расчетную нагрузку завода с учетом потерь и компенсацией реактивной мощности по формуле (37):

Sр”= <img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084">9701,292+(11027,8-11450)2 =<img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">94293280=9710 кВА
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2536 _x0000_s2537 _x0000_s2538 _x0000_s2539 _x0000_s2540 _x0000_s2541 _x0000_s2542 _x0000_s2543 _x0000_s2544 _x0000_s2545 _x0000_s2546 _x0000_s2547 _x0000_s2548 _x0000_s2549 _x0000_s2550 _x0000_s2551 _x0000_s2552 _x0000_s2553 _x0000_s2554 _x0000_s2555 _x0000_s2556 _x0000_s2557 _x0000_s2558 _x0000_s2559">


<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1576 _x0000_s1577 _x0000_s1578 _x0000_s1579 _x0000_s1580 _x0000_s1581 _x0000_s1582 _x0000_s1583 _x0000_s1584 _x0000_s1585 _x0000_s1586 _x0000_s1587 _x0000_s1588 _x0000_s1589 _x0000_s1590 _x0000_s1591 _x0000_s1592 _x0000_s1593 _x0000_s1594 _x0000_s1595 _x0000_s1596 _x0000_s1597 _x0000_s1598 _x0000_s1599">1.6. Выбор схемы внешнего энергоснабжения
Широкое применение получили схемы внешнего электроснабжения без выключателей на стороне высшего напряжения. Вместо выключателей применяют отделитель и короткозамыкатель, что уменьшает стоимость установленного электрооборудования.

При к.з. на ЛЭП отключается выключатель главного участка. При повреждениях трансформатора, наиболее частыми из которых являются межвитковые замыкания, срабатывает газовая защита, которая дает импульс на короткозамыкатель. Последний, включаясь, создает искусственное к.з. и отключается главного участка. В бестоковую паузу отключается отделитель и выключатель низкой стороны трансформатора ГПП. При этом секция шин низкого напряжения теряет питание, которое восстанавливается включением выключателя между секциями (АВР). 

 Питание электроэнергией ГПП осуществляется посредством воздушной линии с напряжением 110кВ.

Выбор сечения линий, питающих ГПП предприятия

Определяем расчетный ток линии:

                                                 Iр=Sр”/<img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086">3*Uн                     (38)

Определяемэкономически целесообразное сечение линии

                                                  Sэк=Iр/jэк, мм2,                       (39)

           где  jэк – экономическая плотность тока,  jэк=1.2 А/мм2

Определяем величину тока в аварийном режиме:

                                                       Iав=2* Iр                                                 (40)

Условие проверки по нагреву


Iав≤ Iдоп


Условие проверки по потере напряжения

                                         ΔU=(P*R+Q*X)/ Uн  ≤ 5%               (41)

            где R=r*l– активное сопротивление линии, Ом       (42)

                   X=xl­– реактивное сопротивление линии, Ом    (43)

                                           ΔU%=100*ΔU/Uн                                           (44)
Согласно вышеизложенных формул произведем расчет

          Определяем расчетный ток линии:

Iр=9710/2<img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087">3*110=26 А

Определяемэкономически целесообразное сечение линии

Sэк=26/1,2=22 мм2

Принимаем по              сталеалюминевый провод марки АС –25, Iдоп=130 А, r=1,27 Ом/км, x=0,38 Ом/км

Определяем величину аварийной токовой нагрузки по формуле (40)

Iав=2*26=52 А

52А ≤ 130А

                  Проверим данный провод по потерям согласно формулам (41,42,43) и (44)

R=1,27*14=17,78 Ом


X=0,38*14=5,32 Ом
ΔU=(9701,29*17,78+422,2*5,23)/110=1588,5 В


ΔU%=1,44%  ≤ 5%, следовательно условие проверки провода по потерям напряжения выполняется.

Окончательно принимаем провод марки АС – 25.
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2560 _x0000_s2561 _x0000_s2562 _x0000_s2563 _x0000_s2564 _x0000_s2565 _x0000_s2566 _x0000_s2567 _x0000_s2568 _x0000_s2569 _x0000_s2570 _x0000_s2571 _x0000_s2572 _x0000_s2573 _x0000_s2574 _x0000_s2575 _x0000_s2576 _x0000_s2577 _x0000_s2578 _x0000_s2579 _x0000_s2580 _x0000_s2581 _x0000_s2582 _x0000_s2583">




<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1600 _x0000_s1601 _x0000_s1602 _x0000_s1603 _x0000_s1604 _x0000_s1605 _x0000_s1606 _x0000_s1607 _x0000_s1608 _x0000_s1609 _x0000_s1610 _x0000_s1611 _x0000_s1612 _x0000_s1613 _x0000_s1614 _x0000_s1615 _x0000_s1616 _x0000_s1617 _x0000_s1618 _x0000_s1619 _x0000_s1620 _x0000_s1621 _x0000_s1622 _x0000_s1623">1.7 Выбор схемы внутреннего энергоснабжения
Система внутреннего электроснабжения представляет собой распределительные линии от ГПП до цеховых трансформаторных подстанций. Схемы внутреннего электроснабжения выполняются с учетом особенностей режима работы потребителей, возможностей дальнейшего расширения производства, удобства обслуживания и т.д. Для питания цеховых ТП применяют радиальные, магистральные и смешанные схемы.

Радиальные схемы — это схемы, в которых электрическая энергия от источника питания передается прямо к цеховой подстанции.

Магистральные схемы применяются в том случае, когда потребителей достаточно много и радиальные схемы нецелесообразны.

В нашем случае применяем смешанные схемы электроснабжения.

Для участка ГПП  -  ТП2.1; ГПП – ТП2.2; ГПП – ТП1.1; ГПП – ТП3.1; ГПП – ТП 3.2; ГПП – ТП5.1; ГПП – ТП6.1  применяем магистральную схему электроснабжения.

Для участка ГПП – ТП4.1; применяем радиальную схему электроснабжения. Цеховые ТП  запитываем напряжением 10 кВ.
Выбираем сечения линий питающих кабелей.

Сечение проводов и жил кабеля должны выбираться в зависимости от ряда факторов — технических и экономических.

Технические факторы:

·   нагрев от длительного выделения тепла рабочим (расчетным) током

·   нагрев от кратковременного выделения тепла током короткого замыкания

·   потери (падение) напряжения в жилах кабеля от проходящего по ним тока в нормальном и аварийном режимах

·   механическая прочность – устойчивость к механической нагрузке (собственный вес, гололед, ветер и т.д.)

·   коронирование – фактор, зависящий от величины применяемого напряжения, сечения провода и окружающей среды

После определения минимально допустимого сечения провода по техническим условиям, производят сравнение его с экономически целесообразным сечением    — выбор сечения кабеля по экономической плотности тока. Данная методика применяется для проводов и кабелей высокого напряжения.

   В основу данного метода берется следующее обстоятельство: при увеличении сечения сверх определенной величины стоимости провода или кабеля возрастают за счет повышения расхода цветного металла, однако при этом уменьшается сопротивление провода или кабеля, а следовательно и величина потерь. Проведенные исследования и расчеты позволили получить следующие графики (рис. 2):

<img width=«275» height=«190» src=«ref-2_1789637065-1606.coolpic» v:shapes="_x0000_s1100">
Рисунок 2 — Зависимость затрат от сечения кабеля

Определим полную мощность подводимую к рассчитываемому участку

                                                       Sр=<img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088">Pр2+Qр2                                       (45)

где        Pp= Pp2 + Pp1 + 4∆Pтп2.1 + 2∆Pтп1.1, кВт                                           (46)

             Qp= Qp2+ Qp1+ 4∆Qтп2.1 + 2∆Qтп1.1, кВАр                                     (47)


            

  

Применяя вышеперечисленные формулы и формулы из предыдущего раздела получаем следующие данные
Определяем активную и реактивную нагрузку с учётом потерь в трансформаторе по формулам (46 — 47):

Рр=1700+943+4*2,1+2+4,5=2660,4 кВт

Qр=861+1224+4*12,2+2*25=2183,8 кВАР
Определяем полную нагрузку по формуле (45):

Sр=<img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1089">2660,42+2183,82=3441,9 кВА

Найдём расчётный ток по формуле (38)

Iр=3441,9/(2 <img width=«24» height=«27» src=«ref-2_1789566843-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090">3*10)=99,36 А

Определяем сечение кабеля по экономической плотности тока по формуле (39)

Sэк=99,36/1,2=82,8 мм2

По                принимаю к установке кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из пропитанной бумаги, в свинцовой оболочке, бронированной двумя стальными лентами, с наружным покровом типа ААБ сечением 95 мм2, трехжильный (Iдоп=205 А).

Выбранный кабель проверяю по току аварийного режима по формуле (40)

Iдоп > Iав

Iав = 2Iр = 2·99,36  =198,72 А

Т.к. 205 А > 198,72 А, то выбранный кабель по нагреву проходит.

Определяем активное сопротивление в линиипо формуле (42)

R=0,329*0,101=0,033 Ом,

Определяем индуктивное сопротивление в линиипо формуле (43)

                                            X=0,081*0,101=0,0082      Ом,

Определяем потери напряжения в проводепо формуле (41)

ΔU=(2660,4*0,033+2183,8*0,0082)/10=10,57 В

<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1624 _x0000_s1625 _x0000_s1626 _x0000_s1627 _x0000_s1628 _x0000_s1629 _x0000_s1630 _x0000_s1631 _x0000_s1632 _x0000_s1633 _x0000_s1634 _x0000_s1635 _x0000_s1636 _x0000_s1637 _x0000_s1638 _x0000_s1639 _x0000_s1640 _x0000_s1641 _x0000_s1642 _x0000_s1643 _x0000_s1644 _x0000_s1645 _x0000_s1646 _x0000_s1647">




Определяем потери напряжения в кабеле в процентахпо формуле (44)

ΔU%=(100*10,57)/10000=0,106 < 5%, условие по потере напряжения выполняется

Аналогично произвожу расчёт и выбор сечений кабелей для остальных линий и данные заношу в таблицу 8
Таблица 8. Выбор питающих кабелей

№ КТП

Мощность КТП  Sр, кВА

Расчетный ток Iр, А

Аварийный ток Iав, А

Сечение жил     кабеля, мм2

Марка и сечение кабеля.

1.1

1321,8

38,16

76,32

35

ААБ-3х35мм2

2.1

3441,9

99,36

198,72

95

ААБ-3х95 мм2

2.2

2382,31

68,77

137,54

70

ААБ-3х70 мм2

3.1

3053,56

88,15

176,3

95

ААБ-3х95 мм2

3.2

1526,78

44,08

88,16

50

ААБ-3х50 мм2

4.1

2121,47

61,24

122,48

70

ААБ-3х70 мм2

5.1

3323,2

111,25

222,5

95

ААБ-3х95 мм2

6.1

2181,33

62,97

125,94

70

ААБ-3х70 мм2


<img width=«712» height=«1117» src=«ref-2_1789535318-4937.coolpic» v:shapes="_x0000_s1648 _x0000_s1649 _x0000_s1650 _x0000_s1651 _x0000_s1652 _x0000_s1653 _x0000_s1654 _x0000_s1655 _x0000_s1656 _x0000_s1657 _x0000_s1658 _x0000_s1659 _x0000_s1660 _x0000_s1661 _x0000_s1662 _x0000_s1663 _x0000_s1664 _x0000_s1665 _x0000_s1666 _x0000_s1667 _x0000_s1668 _x0000_s1669 _x0000_s1670 _x0000_s1671 _x0000_s1672 _x0000_s1673 _x0000_s1674 _x0000_s1675 _x0000_s1676 _x0000_s1677 _x0000_s1678 _x0000_s1679 _x0000_s1680 _x0000_s1681 _x0000_s1682 _x0000_s1683 _x0000_s1684 _x0000_s1685 _x0000_s1686 _x0000_s1687 _x0000_s1688 _x0000_s1689 _x0000_s1690 _x0000_s1691 _x0000_s1692 _x0000_s1693 _x0000_s1694 _x0000_s1695">




2. Специальная часть
2.1. Расчет токов короткого замыкания
          Эксплуатация электроустановок обязательно сопровождается различными повреждениями, наиболее опасными из которых являются короткие замыкания.

          Короткие замыкания обязательно должны отключаться защитными аппаратами. Однако токоведущие части и электрооборудование некоторое время находятся под воздействием токов короткого замыкания.

          Различают термическое и электродинамическое воздействие токов короткого замыкания.

          Основная проблема расчетов в том, выдержат ли токоведущие части электрооборудования воздействие токов короткого замыкания до момента отключения.

<img width=«445» height=«150» src=«ref-2_1789648401-2258.coolpic» v:shapes="_x0000_s1031">
          Рассмотрим возможные случаи короткого замыкания.

          Рисунок 2. Короткие замыкания в электрических сетях
При напряжении до 1000 В все показанные виды замыканий называются короткими. В сети с изолированной нейтралью однофазное замыкание на землю не является коротким. В этом случае ток замыкания не велик и допускается работа на сигнал.

При напряжениях 110кВ и выше однофазное замыкание на землю является коротким.

Расчет токов короткого замыкания обычно ведется в относительных единицах, при этом в различных случаях пользуются понятиями как номинальных, так и фазных напряжений.

                продолжение
--PAGE_BREAK--
          Таблица 9. Номинальные и средние напряжения

Uн, кВ

0,38

6

10

35

110

220

330

Uср, кВ

0,4

6,3

10,5

37

115

230

345



При расчетах в относительных единицах задаются некоторые базисные величины, а остальные величины определяют в зависимости от них.

В наших расчетах мы задаемся двумя базисными величинами: полной мощностью Sб и напряжением Uб. За базисную мощность принимается Sб =100 МВА.
За базисное напряжение принимается среднее напряжение той ступени, где имеет место короткое замыкание (кВ).
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1696 _x0000_s1697 _x0000_s1698 _x0000_s1699 _x0000_s1700 _x0000_s1701 _x0000_s1702 _x0000_s1703 _x0000_s1704 _x0000_s1705 _x0000_s1706 _x0000_s1707 _x0000_s1708 _x0000_s1709 _x0000_s1710 _x0000_s1711 _x0000_s1712 _x0000_s1713 _x0000_s1714 _x0000_s1715 _x0000_s1716 _x0000_s1717 _x0000_s1718 _x0000_s1719"><img width=«644» height=«203» src=«ref-2_1789655113-2752.coolpic» v:shapes="_x0000_s1043 _x0000_s1042 _x0000_s1044 _x0000_s1047 _x0000_s1049 _x0000_s1051 _x0000_s1052 _x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1055 _x0000_s1056 _x0000_s1057 _x0000_s1058 _x0000_s1059 _x0000_s1060 _x0000_s1061 _x0000_s1062 _x0000_s1063 _x0000_s1064 _x0000_s1065 _x0000_s1066 _x0000_s1067 _x0000_s1068 _x0000_s1069 _x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1072 _x0000_s1073 _x0000_s1074 _x0000_s1075 _x0000_s1076 _x0000_s1077 _x0000_s1078 _x0000_s1088 _x0000_s1090 _x0000_s1091 _x0000_s1092">




                    

              

                                
Рисунок 3. Схема системы электроснабжения
Найдём токи КЗ по точкам схемы системы электроснабжения

Рассчитаем токи КЗ в точке К 1.

Выбираем базисное напряжение по таблице 9

Uб=Uср= 115 кВ

Мощность генератора энергосистемы Sб= 40 МВА

Найдём базисный ток

                                                   Iб= Sб/√3·Uб                                        (48)

Найдём сопротивление энергосистемы

                                                      х*1= Sб/S”                                           (49)

Трансформатор

                                              х*2=Uк.3·Sб/100·Sн.т                                   (50)

Воздушная линия

                                              х*3= х*4=х0l·Sб/ Uср2                                                            (51)

Найдём суммарное сопротивление в точке К1

                                           х*резК1 = хх1+ хх2+ хх3/2                                  (52)

Ток в точке К1

                                                    IК1= Iб/ ххрез                                           (53)

Найдём ударный ток в точке К1

                                                    iуд=Куд·√2·Iк                                                                       (54)    

Найдём мощность в точке К1

                                                 Sк1=√3 ·Uср· IК1                                                                 (55)    



Рассчитаем токи КЗ в точке К 2.

                Выбираем базисное напряжение согласно таблице 9

Uб=Uср=115кВ

Мощность генератора энергосистемы Sб=40 МВА

Найдём базисный ток согласно (48)
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1744 _x0000_s1745 _x0000_s1746 _x0000_s1747 _x0000_s1748 _x0000_s1749 _x0000_s1750 _x0000_s1751 _x0000_s1752 _x0000_s1753 _x0000_s1754 _x0000_s1755 _x0000_s1756 _x0000_s1757 _x0000_s1758 _x0000_s1759 _x0000_s1760 _x0000_s1761 _x0000_s1762 _x0000_s1763 _x0000_s1764 _x0000_s1765 _x0000_s1766 _x0000_s1767">


При расчётах на напряжениях 10 кВ и ниже нужно проверять необходимость учёта активных сопротивлений элементов (при Ххрез/3>r*рез) необходимо учитывать активные сопротивления элементов

Воздушные линии (r=0,625Ом/км)

                                               r*3=r*4=rl·Sб/ Uср2                                                              (56)

Трансформатор ГПП

                                            r*5=r*6=ΔPк.з·Sб/ Sн.т2                                                        (57)

<img width=«239» height=«53» src=«ref-2_1789662319-864.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1103">Найдём индуктивное сопротивление
                     (58)


Суммарное сопротивление до точки К2

                                          r*рез= r*3=r*4/2+ r*5=r*6/2                                (59)  

                                        х*резК2= х*резК1+х*5= х*6/2                               (60)

Ток короткого замыкания в точке К2 по формуле (53)

Определяем ударный ток КЗ в точке К2 определяем по (54)

Куд=1,7 при х*рез/ r*рез=10,16
Мощность короткого замыкания в точке К3 определяем по (55)



Рассчитаем токи КЗ в точке К 3.

Базисные единицы такие же как и при расчёте точки короткого замыкания К2

Определяются сопротивления элементов схемы замещения в базисных величинах. Сопротивление энергосистемы, трансформатора, воздушных линий, и трансформаторов ГПП такие же, как и при расчёте точки К2
                                             r*7 = r*8= rl·Sб/ Uср2                                                       (61)

                                             х*7= х*8= х0l·Sб/ Uср2                                                         (62)
Суммарное сопротивление до точки К3

                                 r*рез= r*3=r*4/2+ r*5=r*6/2+ r*7 = r*8/2                       (63)

                               х*резК3= х*резК1+ х*5= х*6/2+ х*7= х*8/2                     (64)

Ток короткого замыкания в точке К3по формуле (53)

Определяем ударный ток КЗ в точке К2 определяем по (54)

Куд=1,7 при х*рез/ r*рез=8,66

Мощность короткого замыкания в точке К3 определяем по (55)
Рассчитаем токи КЗ в точке К 4.

Рассчитываем активное сопротивление трансформатора в относительных единицах.

                                                 r*m=  ΔPк.з/ Sн.т                                      (65)
<img width=«712» height=«1099» src=«ref-2_1789663183-4466.coolpic» v:shapes="_x0000_s1768 _x0000_s1769 _x0000_s1770 _x0000_s1771 _x0000_s1772 _x0000_s1773 _x0000_s1774 _x0000_s1775 _x0000_s1776 _x0000_s1777 _x0000_s1778 _x0000_s1779 _x0000_s1780 _x0000_s1781 _x0000_s1782 _x0000_s1783 _x0000_s1784 _x0000_s1785 _x0000_s1786 _x0000_s1787 _x0000_s1788 _x0000_s1789 _x0000_s1790 _x0000_s1791">


<img width=«712» height=«1087» src=«ref-2_1789667649-4430.coolpic» v:shapes="_x0000_s2632 _x0000_s2633 _x0000_s2634 _x0000_s2635 _x0000_s2636 _x0000_s2637 _x0000_s2638 _x0000_s2639 _x0000_s2640 _x0000_s2641 _x0000_s2642 _x0000_s2643 _x0000_s2644 _x0000_s2645 _x0000_s2646 _x0000_s2647 _x0000_s2648 _x0000_s2649 _x0000_s2650 _x0000_s2651 _x0000_s2652 _x0000_s2653 _x0000_s2654 _x0000_s2655">Рассчитываем активное сопротивление трансформатора в именованных единицах:

                                                rm= r*mU2н.т/ Sн.т,                                      (66)

где U2н.т– номинальное напряжение трансформатора, В

       Sн.т– номинальная мощность трансформатора, кВА

       r*m– активное сопротивление обмоток трансформатора, мОм

Рассчитываем индуктивное сопротивление трансформатора в относительных единицах.
<img width=«151» height=«46» src=«ref-2_1789672079-413.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1094">                                  (67)

                                                                   (6.18)
Рассчитываем индуктивное сопротивление трансформатора в именованных единицах
                                                     хm = х*m U2н.т/ Sн.т                                           (68)

где х*m – индуктивное сопротивление обмоток трансформатора, мОм

Для предварительного определения сечения шин ТП определяем значение тока при номинальной нагрузке трансформатора.

                                                       Iн.т= Sн.т/√3 Uн.                                              (69)  

Находим активное сопротивление  шины

                                                        rш= rш0l                                              (70)

где rш0– удельное сопротивление шины,

Находим реактивное сопротивление  шины

                                                       хш= хш0l                                              (71)

Находим суммарное сопротивление цепи короткого замыкания         

                                                  rрез= rm+ rш+ rк                                                                   (72)     

где rк   — переходное сопротивление контактов отключающих аппаратов, Ом

       rш– активное сопротивление шины, Ом

       rm– активное сопротивление трансформатора, Ом.

                                                    хрез= хм+ хш                                                                       (73)
<img width=«118» height=«31» src=«ref-2_1789672492-281.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1096">
Найдём ток КЗ в точке К4

                                                        IК4= U/√3·Zр                                              (74)

Ударный ток короткого замыкания рассчитывается аналогично точкам  К3, К4.по формуле (54).
При использовании выше перечисленных формул получаем следующие данные.

Расчёт токов КЗ в точке К1:

Базисное напряжениеUб=Uср=115кВ

Мощность генератора энергосистемы Sб = 40МВА

Найдём базисный ток по формуле (48)

                                           Iб= 40/1,73·115=0,2кА

Найдём сопротивление энергосистемы по формуле (49)

                                           х*1= 40/1400=0,0285Ом

Найдём сопротивление трансформатор по формуле (50)

                                      х*2=10,5·115/100·40=0,301Ом

Найдём сопротивление воздушной линии по формуле (51)

                                    х*3= х*4=0,38·14·40/1152=0,16 Ом

Найдём суммарное сопротивление в точке К1 по формуле (52)

<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1792 _x0000_s1793 _x0000_s1794 _x0000_s1795 _x0000_s1796 _x0000_s1797 _x0000_s1798 _x0000_s1799 _x0000_s1800 _x0000_s1801 _x0000_s1802 _x0000_s1803 _x0000_s1804 _x0000_s1805 _x0000_s1806 _x0000_s1807 _x0000_s1808 _x0000_s1809 _x0000_s1810 _x0000_s1811 _x0000_s1812 _x0000_s1813 _x0000_s1814 _x0000_s1815">                               х*резК1 =0,0285+0,301+0,16/2=0,41Ом
Ток в точке К1 по формуле (53)

                                             IК1= 0,2/0,41=0,48 кА

Найдём ударный ток в точке К1 по формуле (54)

                                             iуд=1·√2·0,48=0,68 кА

Найдём мощность в точке К1 по формуле (55)

                                       Sк1=√3·115·0,16=31,87 МВА
Расчёт тока КЗ в точке К2:

Выбираем базисное напряжение согласно таблице 9

Uб=Uср=10,5кВ

Мощность генератора энергосистемы Sб= 40МВА

Найдём базисный ток согласно (48)

Iб= 40/1.73·10,5=2,2 кА

Найдём сопротивление трансформатор по формуле (50)

х*2=(10,5·100)/(115/40)=0,301.Ом

Найдем сопротивление воздушная линии по формуле (50)

                                    х*3= х*4=0.38·14·40/1152=0,16 Ом
При расчётах на напряжениях 10 кВ и ниже нужно проверять необходимость учёта активных сопротивлений элементов (при Ххрез/3>r*рез) необходимо учитывать активные сопротивления элементов

Воздушные линии (r=1,27Ом/км)по формуле (56)

                                       r*3=r*4=1,27·14·40/1152=0,05

Трансформатор ГПП по формуле (57)

                                    r*5=r*6=60·10-3·40/102=0,024 Ом

Найдём индуктивное сопротивления по формуле (58)

<img width=«273» height=«47» src=«ref-2_1789677227-616.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091"> Ом

Суммарное сопротивление до точки К2 по формуле(59 — 60).

                                      r*рез=0,05/2+0,024/2=0,037 Ом

                          х*рез=0,0285+0,301+0,05/2+0,042/2=0,376 Ом

Так как Ххрез/3<r*резто активные сопротивления необходимо учитывать:

Находим полное сопротивление по формуле:

z*рез= <img width=«129» height=«29» src=«ref-2_1789677843-281.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092">

Ток короткого замыкания в точке К2 по формуле(53)

 IК2= 2,2/0,376=5,85 кА

Определяем ударный ток КЗ в точке К2 определяем по формуле (54)

Куд=1,7 при хрез/ r*рез=10,16

iуд=1,7·√2·5,85=14,07 кА

Мощность короткого замыкания в точке К3 определяем по формуле (55)

Sк2=√3·10,5·5,85=106,4МВА
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1816 _x0000_s1817 _x0000_s1818 _x0000_s1819 _x0000_s1820 _x0000_s1821 _x0000_s1822 _x0000_s1823 _x0000_s1824 _x0000_s1825 _x0000_s1826 _x0000_s1827 _x0000_s1828 _x0000_s1829 _x0000_s1830 _x0000_s1831 _x0000_s1832 _x0000_s1833 _x0000_s1834 _x0000_s1835 _x0000_s1836 _x0000_s1837 _x0000_s1838 _x0000_s1839">          Расчёт тока КЗ в точке К3

          Выбираем базисное напряжение согласно методичке

Uб=Uср=10,5кВ

Мощность генератора энергосистемы Sб= 40МВА

Найдём базисный ток согласно (48)

Iб= 40/1,73·10,5=2,2 кА
Определяем сопротивления элементов схемы замещения в базисных величинах. Сопротивления энергосистемы, трансформатора, воздушных линий и трансформатора ГПП такие же, как и при расчете точки К2  

<img width=«83» height=«23» src=«ref-2_1789682578-191.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093"> Ом;  <img width=«76» height=«23» src=«ref-2_1789682769-178.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094"> Ом;

<img width=«96» height=«24» src=«ref-2_1789682947-197.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095"> Ом;  <img width=«101» height=«24» src=«ref-2_1789683144-202.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096"> Ом;

<img width=«105» height=«24» src=«ref-2_1789683346-212.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097"> Ом;  <img width=«112» height=«24» src=«ref-2_1789683558-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098"> Ом;

Определяем сопротивление кабельных линий от ГПП до ближайшей цеховой ТП ( участок ГПП-ТП5.1., l=0,081 км, кабель ААБ 3×95мм2) по формуле (2.13)

<img width=«245» height=«41» src=«ref-2_1789683775-485.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099"> Ом

<img width=«268» height=«41» src=«ref-2_1789684260-519.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100"> Ом

r*рез=0,287/2+0,0738/2+0,07/2=0,2154 Ом

х*рез=0,042+0,105+0,16/2+0,412/2+0,01/2=0,438 Ом

Так как Ххрез/3>r*резто активные сопротивления можно не учитывать

Ток короткого замыкания в точке К3по формуле (48)

IК3= 2,2/0,433=5,1 кА

Определяем ударный ток КЗ в точке К3 определяем по формуле (49)

Куд=1,7 при хрез/ r*рез=8,66

iуд=1,7·√2·5,1=12,26 кА

Мощность короткого замыкания в точке К3 определяем по формуле (50)

Sк3=√3·10,5·5,1=92,75МВА

               

 Расчет токов короткого замыкания в точке К4

Определяем активное сопротивление трансформатора в относительных единицахпо формуле (66)

                           <img width=«133» height=«41» src=«ref-2_1789684779-321.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101"> ,                                 (65)

где         <img width=«32» height=«24» src=«ref-2_1789685100-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102"> — потери мощности в трансформаторах, кВт; 

               <img width=«31» height=«24» src=«ref-2_1789685225-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103"> — номинальная мощность трансформатора, кВА.
          В именованных единицах  по формуле (66)

                                 <img width=«164» height=«44» src=«ref-2_1789685343-398.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104">мОм                            

Определяем индуктивное сопротивление по формулам (68 — 69)

                              <img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1864 _x0000_s1865 _x0000_s1866 _x0000_s1867 _x0000_s1868 _x0000_s1869 _x0000_s1870 _x0000_s1871 _x0000_s1872 _x0000_s1873 _x0000_s1874 _x0000_s1875 _x0000_s1876 _x0000_s1877 _x0000_s1878 _x0000_s1879 _x0000_s1880 _x0000_s1881 _x0000_s1882 _x0000_s1883 _x0000_s1884 _x0000_s1885 _x0000_s1886 _x0000_s1887"><img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1840 _x0000_s1841 _x0000_s1842 _x0000_s1843 _x0000_s1844 _x0000_s1845 _x0000_s1846 _x0000_s1847 _x0000_s1848 _x0000_s1849 _x0000_s1850 _x0000_s1851 _x0000_s1852 _x0000_s1853 _x0000_s1854 _x0000_s1855 _x0000_s1856 _x0000_s1857 _x0000_s1858 _x0000_s1859 _x0000_s1860 _x0000_s1861 _x0000_s1862 _x0000_s1863">




<img width=«221» height=«53» src=«ref-2_1789694649-572.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105">мОм
                                  <img width=«155» height=«44» src=«ref-2_1789695221-383.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106"> мОм                             

Для предварительного определения сечения шин ТП определяем значение тока при номинальной загрузке трансформатора по формуле (69)

<img width=«159» height=«44» src=«ref-2_1789695604-394.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107">А

Принимаем сечение шин ( 2 полосы 80×10мм2) 1600мм2 

<img width=«64» height=«25» src=«ref-2_1789695998-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">мм и <img width=«41» height=«19» src=«ref-2_1789696163-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">м;

Определим активное и индуктивное сопротивление шин(69 — 70).

<img width=«140» height=«24» src=«ref-2_1789696287-260.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110">мОм

<img width=«141» height=«24» src=«ref-2_1789696547-267.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111">мОм

<img width=«63» height=«23» src=«ref-2_1789696814-158.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112">мОм;

Определяем суммарное сопротивление цепи КЗ формуле(71 — 72).

<img width=«189» height=«25» src=«ref-2_1789696972-332.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113">мОм

<img width=«152» height=«25» src=«ref-2_1789697304-278.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">мОм

<img width=«177» height=«31» src=«ref-2_1789697582-353.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115">мОм

Определяем ток короткого замыкания

                 <img width=«143» height=«44» src=«ref-2_1789697935-361.coolpic» v:shapes="_x0000_i1116">кА                                     (48)

Определяем ударный ток по формуле (49)

Куд=1,5 при хрез/ r*рез=3,84

<img width=«159» height=«28» src=«ref-2_1789698296-298.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117">кА.

 
Выбор и проверка шин на стороне 10кВ
В РУ с напряжением более 1000 В шины изготавливают из алюминия и меди. Они могут иметь круглое, прямоугольное и коробчатое сечение. В закрытых электроустановках устанавливают медные жилы только в особых случаях. В открытых – при агрессивной среде. Обычно в распределительных устройствах применяют алюминиевые шины. В закрытых установках напряжением до 35 кВ устанавливают шины прямоугольного сечения из алюминия, в открытых – круглые, многопроволочные, сталеалюминевые. Для токов более 3000 А применяют шины коробчатого сечения.

<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2344 _x0000_s2345 _x0000_s2346 _x0000_s2347 _x0000_s2348 _x0000_s2349 _x0000_s2350 _x0000_s2351 _x0000_s2352 _x0000_s2353 _x0000_s2354 _x0000_s2355 _x0000_s2356 _x0000_s2357 _x0000_s2358 _x0000_s2359 _x0000_s2360 _x0000_s2361 _x0000_s2362 _x0000_s2363 _x0000_s2364 _x0000_s2365 _x0000_s2366 _x0000_s2367">При монтаже жилы каждой фазы делят на отдельные участки, соединяемые гибкими перемычками – компенсаторами.

Среднюю точку каждого пролёта шин между двумя компенсаторами глухо крепят на соответствующем изоляторе. На других изоляторах на шинодержателях ставят приспособления для продольного перемещения шин вызываемого их

температурой. Для предохранения контактных соединений от окисления температура окружающей среды не должна превышать 700С.

Шины выбирают по максимальному рабочему току, а проверяют на электродинамическую и термическую устойчивость.

Выбор шин произвели при расчете токов короткого замыкания. Производим проверку шин на электродинамическую устойчивость.

При протекании больших токов токоведущие части и конструкции испытывают большие механические усилия, которые могут привести к разрушению электрических аппаратов.

 <img width=«382» height=«362» src=«ref-2_1789703048-4139.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118">

Рисунок 4 — Схема расположения шин

Определяем силу, действующую на фазу “b”, которая находится в наиболее тяжёлых условиях.
Определяем расчетный ток для выбора шин

                  <img width=«96» height=«52» src=«ref-2_1789707187-288.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119">А                     (75)

Выбираем шины сечением  и допустимый ток <img width=«27» height=«24» src=«ref-2_1789707475-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120">А.

Электродинамическое воздействие ударного тока короткого замыкания при трехфазном коротком замыкании определяется силой взаимодействия между проводниками при протекании по ним ударного тока <img width=«20» height=«25» src=«ref-2_1789707589-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121">.

Определяем наибольшую силу действующую на шину средней фазы при условии расположения шин в одной плоскости

   <img width=«183» height=«47» src=«ref-2_1789707693-578.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122">H,        (76)

где: а – среднегеометрическое расстояние между фазами, см.

        l – расстояние между изоляторами, см.

        l=1000мм, а = 350мм.

<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1888 _x0000_s1889 _x0000_s1890 _x0000_s1891 _x0000_s1892 _x0000_s1893 _x0000_s1894 _x0000_s1895 _x0000_s1896 _x0000_s1897 _x0000_s1898 _x0000_s1899 _x0000_s1900 _x0000_s1901 _x0000_s1902 _x0000_s1903 _x0000_s1904 _x0000_s1905 _x0000_s1906 _x0000_s1907 _x0000_s1908 _x0000_s1909 _x0000_s1910 _x0000_s1911">


Определяем изгибающий момент:

                           <img width=«72» height=«47» src=«ref-2_1789712725-340.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123">                             (77)

 Определяем момент сопротивления

                           <img width=«73» height=«55» src=«ref-2_1789713065-342.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">см2.                       (78)

где       b – высота шины, см;

        h – ширина шины, см.

Определяем напряжение в металле:

                           <img width=«49» height=«41» src=«ref-2_1789713407-186.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125">, мПа                                  (79)

Если δрасч меньше δдоп, то по электродинамическому действию токов короткого замыкания шины проходят.

Производим проверку шин на термическое воздействие токов короткого замыкания.

Допустимый нагрев шин составляет τ = 2000С.

 Определяем температуру нагрева шин рабочим током 

                               <img width=«177» height=«48» src=«ref-2_1789713593-412.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126">ºС      (80)

По графику кривых находим значение интеграла Джоуля

                                           <img width=«105» height=«25» src=«ref-2_1789714005-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127">А·см/мм2

Определяем конечное значение интеграла Джоуля

<img width=«172» height=«51» src=«ref-2_1789714235-597.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128">А2∙с/мм2  (81)

где     s— сечение шины, мм2.
По графику определяем конечное значение интеграла Джоуля

                                                     <img width=«33» height=«23» src=«ref-2_1789714832-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129">ºС

По кривым находим температуру нагрева. τк =С. Поскольку τк< τдоп, то шины проходят по термическому воздействию токов короткого замыкания.

    
При использовании выше перечисленных формул получаем следующие

данные.
Определяем расчетный ток для выбора шин по формуле (75)

   <img width=«145» height=«44» src=«ref-2_1789714950-401.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130">А                          
Выбираем шины сечением 40×4 с <img width=«69» height=«24» src=«ref-2_1789715351-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131">А.
Определяем наибольшую силу действующую на шину средней фазы при условии расположения шин в одной плоскости по формуле (76)

<img width=«295» height=«57» src=«ref-2_1789715520-1245.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132">H,

<img width=«712» height=«1116» src=«ref-2_1789716765-4939.coolpic» v:shapes="_x0000_s1912 _x0000_s1913 _x0000_s1914 _x0000_s1915 _x0000_s1916 _x0000_s1917 _x0000_s1918 _x0000_s1919 _x0000_s1920 _x0000_s1921 _x0000_s1922 _x0000_s1923 _x0000_s1924 _x0000_s1925 _x0000_s1926 _x0000_s1927 _x0000_s1928 _x0000_s1929 _x0000_s1930 _x0000_s1931 _x0000_s1932 _x0000_s1933 _x0000_s1934 _x0000_s1935 _x0000_s1936 _x0000_s1937 _x0000_s1938 _x0000_s1939 _x0000_s1940 _x0000_s1941 _x0000_s1942 _x0000_s1943 _x0000_s1944 _x0000_s1945 _x0000_s1946 _x0000_s1947 _x0000_s1948 _x0000_s1949 _x0000_s1950 _x0000_s1951 _x0000_s1952 _x0000_s1953 _x0000_s1954 _x0000_s1955 _x0000_s1956 _x0000_s1957 _x0000_s1958 _x0000_s1959">




Определяем изгибающий момент по формуле(77)

<img width=«159» height=«45» src=«ref-2_1789721704-704.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133">

 Определяем момент сопротивления по формуле(78)

<img width=«135» height=«55» src=«ref-2_1789722408-601.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134">см2

Определяем напряжение в металле по формуле (79)

<img width=«112» height=«44» src=«ref-2_1789723009-303.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135">мПа

Поскольку δрасч меньше δдоп (41,3<80), то по электродинамическому действию токов короткого замыкания шины проходят.

Производим проверку шин на термическое воздействие токов короткого замыкания.

Допустимый нагрев шин составляет τ = 2000С.

 Определяем температуру нагрева шин рабочим током по формуле (80)

                               <img width=«213» height=«41» src=«ref-2_1789723312-464.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136">ºС     

По графику кривых находим значение интеграла Джоуля:

                                           <img width=«105» height=«25» src=«ref-2_1789714005-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">А·см/мм2

Определяем конечное значение интеграла Джоуля по формуле (81)

<img width=«288» height=«51» src=«ref-2_1789724006-1163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138">А2∙с/мм2
По графику определяем конечное значение интеграла Джоуля

                                                     <img width=«52» height=«23» src=«ref-2_1789725169-149.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139">ºС

По кривым находим температуру нагрева. τк = 850С. Поскольку τк< τдоп (85 < 200), то шины проходят по термическому воздействию токов короткого замыкания.
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2584 _x0000_s2585 _x0000_s2586 _x0000_s2587 _x0000_s2588 _x0000_s2589 _x0000_s2590 _x0000_s2591 _x0000_s2592 _x0000_s2593 _x0000_s2594 _x0000_s2595 _x0000_s2596 _x0000_s2597 _x0000_s2598 _x0000_s2599 _x0000_s2600 _x0000_s2601 _x0000_s2602 _x0000_s2603 _x0000_s2604 _x0000_s2605 _x0000_s2606 _x0000_s2607">

    продолжение
--PAGE_BREAK--
2.2 Выбор электрооборудования
Основными целями выбора электрооборудования являются: обеспечение надежности работы электрических установок, безопасности в обслуживании, экономичности в монтаже и эксплуатации оборудования.  При передаче и распределении электроэнергии напряжением свыше1000 В включение, отключение и переключения электрических цепей производится под нагрузкой при помощи высоковольтных выключателей. Выключатель должен включать и отключать токи как в нормальном, так и в аварийном режиме работы установки, который обычно сопровождается большим увеличением токов. Следовательно, выключатель является наиболее ответственным элементом распределительного устройства.

В зависимости от применяемой дугогасительной среды выключатели бывают: жидкостные и газовые; из них наиболее распространены соответственно масляные и воздушные.
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1960 _x0000_s1961 _x0000_s1962 _x0000_s1963 _x0000_s1964 _x0000_s1965 _x0000_s1966 _x0000_s1967 _x0000_s1968 _x0000_s1969 _x0000_s1970 _x0000_s1971 _x0000_s1972 _x0000_s1973 _x0000_s1974 _x0000_s1975 _x0000_s1976 _x0000_s1977 _x0000_s1978 _x0000_s1979 _x0000_s1980 _x0000_s1981 _x0000_s1982 _x0000_s1983">В масляных дугогасительной средой выступает трансформаторное масло; контактная система находится в баках или в сравнительно небольших бачках – горелках. В воздушных выключателях в качестве дугогасительной среды применяется сжатый воздух; контактная штанга перемещается в изоляционной камере.

Включается и отключается выключатель вручную, дистанционно или автоматически. Механизм для включения и отключения называют приводом. У большинства выключателей он представляет собой отдельный аппарат – электромагнитный, пружинный, грузовой или пневматический, соединённый с приводным валом выключателя. При ручном управлении, применяемом для выключателей малой мощности, воздействуют вручную на маховик или штурвал, связанный с валом.

Трансформаторы тока предназначены для пропорционального снижения тока вплоть до величины, допускающей непосредственное измерение амперметром.

У всех трансформаторов тока вторичный номинальный ток составляет 5 А.

Вторичная обмотка трансформаторов тока всегда заземляется из соображений техники безопасности.

Различают соединение трансформаторов тока в одну, две или три фазы. Соединение в одну фазу целесообразно только при строго симметричной нагрузке.

В других случаях применяют схему соединения в две фазы (неполная звезда) или в три фазы (полная звезда).

При замене прибора вторичную обмотку трансформатора в целях безопасности необходимо заземлить.

Трансформаторы напряжения предназначены для пропорционального снижения напряжения до уровня, допускающего измерение вольтметром. Номинальное вторичное напряжение 100 В. Вторичные обмотки заземляются.
Разъединители предназначены для создания видимого разрыва высоковольтной цепи, что необходимо по условиям техники безопасности при проведении ремонтных работ.

Разъединитель не имеет устройств для гашения дуги, поэтому включения и отключения его выполняются вручную в обесточенных схемах, т. е. сначала выключается высоковольтный выключатель, а затем разъединитель. На включение порядок обратный.

Опорные изоляторы в основном служат для жёсткого закрепления на них шинных конструкций. При коротких замыканиях сила, действующая на шину, воздействует и на тело самого изолятора.

Допустимое усилие на изоляторы не должно превышать 60% от разрушающего.

                      
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s1984 _x0000_s1985 _x0000_s1986 _x0000_s1987 _x0000_s1988 _x0000_s1989 _x0000_s1990 _x0000_s1991 _x0000_s1992 _x0000_s1993 _x0000_s1994 _x0000_s1995 _x0000_s1996 _x0000_s1997 _x0000_s1998 _x0000_s1999 _x0000_s2000 _x0000_s2001 _x0000_s2002 _x0000_s2003 _x0000_s2004 _x0000_s2005 _x0000_s2006 _x0000_s2007">Выбор выключателя на стороне 35кВ

 

Выбираем высоковольтный выключатель ВМК-35Б.
Таблица 10 — Проверка выключателя на стороне 35кВ

Проверяемая величина

Условие

Данные аппарата

Расчетные данные

Номинальное напряжение, кВ



<img width=«69» height=«25» src=«ref-2_1789738680-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140">



<img width=«67» height=«24» src=«ref-2_1789738861-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141">



<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739024-153.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142">

Номинальный ток, А

<img width=«61» height=«25» src=«ref-2_1789739177-161.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143">

<img width=«71» height=«24» src=«ref-2_1789739338-174.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144">

<img width=«60» height=«25» src=«ref-2_1789739512-159.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">

Динамическая стойкость, кА



<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739671-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146">



<img width=«59» height=«24» src=«ref-2_1789739827-150.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147">



<img width=«52» height=«25» src=«ref-2_1789739977-145.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148">

Номинальный ток отключения, кА



<img width=«67» height=«25» src=«ref-2_1789740122-173.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149">



<img width=«68» height=«24» src=«ref-2_1789740295-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150">



<img width=«65» height=«24» src=«ref-2_1789740458-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151">

Номинальная мощность отключения, кВА



<img width=«71» height=«25» src=«ref-2_1789740621-183.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152">



<img width=«84» height=«24» src=«ref-2_1789740804-192.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153">



<img width=«85» height=«24» src=«ref-2_1789740996-195.coolpic» v:shapes="_x0000_i1154">

Термическая стойкость, кА2/с



<img width=«95» height=«27» src=«ref-2_1789741191-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1155">



262·4=2704



2,62·1,8=33,7

Выбранный выключатель по всем показателям проходит.

                                

                       
Выбор разъединителя на стороне 35кВ
Выбираем разъединитель РЛНД-35/600.

Таблица 11 — Проверка разъединителя на стороне 35кВ

Проверяемая величина

Условие

Данные аппарата

Расчетные данные

Номинальное напряжение, кВ



<img width=«69» height=«25» src=«ref-2_1789738680-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156">



<img width=«67» height=«24» src=«ref-2_1789738861-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1157">



<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739024-153.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158">

Номинальный ток, А

<img width=«61» height=«25» src=«ref-2_1789739177-161.coolpic» v:shapes="_x0000_i1159">

<img width=«71» height=«24» src=«ref-2_1789742064-172.coolpic» v:shapes="_x0000_i1160">

<img width=«60» height=«25» src=«ref-2_1789739512-159.coolpic» v:shapes="_x0000_i1161">

Динамическая стойкость, кА



<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739671-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1162">



<img width=«57» height=«24» src=«ref-2_1789742551-155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1163">



<img width=«52» height=«25» src=«ref-2_1789739977-145.coolpic» v:shapes="_x0000_i1164">

Термическая стойкость, кА2/с



<img width=«95» height=«27» src=«ref-2_1789741191-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1165">



122·10=1440



4,332·1,8=33,7

Выбранный разъединитель по всем показателям проходит.
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2008 _x0000_s2009 _x0000_s2010 _x0000_s2011 _x0000_s2012 _x0000_s2013 _x0000_s2014 _x0000_s2015 _x0000_s2016 _x0000_s2017 _x0000_s2018 _x0000_s2019 _x0000_s2020 _x0000_s2021 _x0000_s2022 _x0000_s2023 _x0000_s2024 _x0000_s2025 _x0000_s2026 _x0000_s2027 _x0000_s2028 _x0000_s2029 _x0000_s2030 _x0000_s2031">


Выбор отделителя на стороне 35кВ
Выбираем отделитель ОД-35-600.
Таблица 12 -Проверка отделителя на стороне 35кВ

Проверяемая величина

Условие

Данные аппарата

Расчетные данные

Номинальное напряжение, кВ

<img width=«69» height=«25» src=«ref-2_1789738680-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1166">

<img width=«67» height=«24» src=«ref-2_1789738861-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1167">

<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739024-153.coolpic» v:shapes="_x0000_i1168">

Номинальный ток, А

<img width=«61» height=«25» src=«ref-2_1789739177-161.coolpic» v:shapes="_x0000_i1169">

<img width=«71» height=«24» src=«ref-2_1789742064-172.coolpic» v:shapes="_x0000_i1170">

<img width=«60» height=«25» src=«ref-2_1789739512-159.coolpic» v:shapes="_x0000_i1171">

Динамическая стойкость, кА

<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739671-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1172">

<img width=«57» height=«24» src=«ref-2_1789742551-155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1173">

<img width=«52» height=«25» src=«ref-2_1789739977-145.coolpic» v:shapes="_x0000_i1174">

Термическая стойкость, кА2/с

<img width=«95» height=«27» src=«ref-2_1789741191-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1175">

122·10=1440

4,332·1,8=33,7

  Выбранный отделитель по всем показателям проходит.

                                      
Выбор короткозамыкателя на стороне 35кВ
Выбираем короткозамыкатель КЗ-35.
Таблица 13 — Проверка короткозамыкателя на стороне 35кВ

Проверяемая величина

Условие

Данные аппарата

Расчетные данные

Номинальное напряжение, кВ



<img width=«69» height=«25» src=«ref-2_1789738680-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1176">



<img width=«67» height=«24» src=«ref-2_1789738861-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1177">



<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739024-153.coolpic» v:shapes="_x0000_i1178">

Динамическая стойкость, кА



<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739671-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1179">



<img width=«59» height=«24» src=«ref-2_1789749833-154.coolpic» v:shapes="_x0000_i1180">



<img width=«52» height=«25» src=«ref-2_1789739977-145.coolpic» v:shapes="_x0000_i1181">

Термическая стойкость, кА2/с



<img width=«95» height=«27» src=«ref-2_1789741191-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1182">



14,72·3=648



4,332·1,8=33,7

    Выбранный короткозамыкатель по всем показателям проходит.

                                         
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2032 _x0000_s2033 _x0000_s2034 _x0000_s2035 _x0000_s2036 _x0000_s2037 _x0000_s2038 _x0000_s2039 _x0000_s2040 _x0000_s2041 _x0000_s2042 _x0000_s2043 _x0000_s2044 _x0000_s2045 _x0000_s2046 _x0000_s2047 _x0000_s2048 _x0000_s2049 _x0000_s2050 _x0000_s2051 _x0000_s2052 _x0000_s2053 _x0000_s2054 _x0000_s2055">Выбор трансформатора тока
К трансформаторам тока подключается амперметр, токовые обмотки ваттметра, счетчиков активной и реактивной энергии.
Определяем сопротивление проводов

                 <img width=«261» height=«44» src=«ref-2_1789754801-530.coolpic» v:shapes="_x0000_i1183">Ом,                      (81)

где     <img width=«17» height=«17» src=«ref-2_1789755331-96.coolpic» v:shapes="_x0000_i1184"> — коэффициент схемы соединения трансформаторов;

           <img width=«16» height=«17» src=«ref-2_1789755427-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1185"> — удельное сопротивление меди, Ом;

            <img width=«9» height=«19» src=«ref-2_1789755519-82.coolpic» v:shapes="_x0000_i1186"> — длина провода, м.

Определяем сопротивление приборов

                 <img width=«200» height=«49» src=«ref-2_1789755601-579.coolpic» v:shapes="_x0000_i1187">Ом                                     (82)

Определяем сопротивление переходных контактов

                                        <img width=«51» height=«23» src=«ref-2_1789756180-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1188">Ом                                                                    

Определяем расчетное сопротивление измерительной цепи

                 <img width=«309» height=«25» src=«ref-2_1789756322-479.coolpic» v:shapes="_x0000_i1189">Ом              (83)
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2056 _x0000_s2057 _x0000_s2058 _x0000_s2059 _x0000_s2060 _x0000_s2061 _x0000_s2062 _x0000_s2063 _x0000_s2064 _x0000_s2065 _x0000_s2066 _x0000_s2067 _x0000_s2068 _x0000_s2069 _x0000_s2070 _x0000_s2071 _x0000_s2072 _x0000_s2073 _x0000_s2074 _x0000_s2075 _x0000_s2076 _x0000_s2077 _x0000_s2078 _x0000_s2079">Выбор трансформатора тока на стороне 35кВ
Выбираем трансформатор тока ТФНД-35.
Таблица 14 — Проверка трансформатора тока на стороне 35кВ

Проверяемая величина

Условие

Данные аппарата

Расчетные данные

Номинальное напряжение, кВ



<img width=«69» height=«25» src=«ref-2_1789738680-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1190">



<img width=«67» height=«24» src=«ref-2_1789738861-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1191">



<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739024-153.coolpic» v:shapes="_x0000_i1192">

Номинальный ток, А

<img width=«61» height=«25» src=«ref-2_1789739177-161.coolpic» v:shapes="_x0000_i1193">

<img width=«69» height=«24» src=«ref-2_1789761913-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1194">

<img width=«60» height=«25» src=«ref-2_1789739512-159.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195">

Динамическая стойкость, кА



<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739671-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196">



<img width=«71» height=«24» src=«ref-2_1789762397-168.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197">



<img width=«52» height=«25» src=«ref-2_1789739977-145.coolpic» v:shapes="_x0000_i1198">

Термическая стойкость, кА2/с



<img width=«95» height=«27» src=«ref-2_1789741191-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1199">

6,752·4=182

4,332·1,8=33,7

Нагрузка вторичных цепей, Ом

<img width=«49» height=«24» src=«ref-2_1789762925-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1200">

<img width=«55» height=«24» src=«ref-2_1789763060-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1201">

<img width=«64» height=«23» src=«ref-2_1789763202-160.coolpic» v:shapes="_x0000_i1202">

Выбранный трансформатор тока по всем показателям проходит.

 

Таблица 15 — Перечень приборов, подключаемых к трансформатору тока

Приборы

Тип

Фаза А

Фаза А

Амперметр

Э-378

0,05

0,05

Ваттметр

Д-305

0,125

0,125

Счетчик активной энергии

И-675

1,25

1,25

Счетчик реактивной энергии

И-673М

1,25

1,25

Итого



2,68

2,68


<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2080 _x0000_s2081 _x0000_s2082 _x0000_s2083 _x0000_s2084 _x0000_s2085 _x0000_s2086 _x0000_s2087 _x0000_s2088 _x0000_s2089 _x0000_s2090 _x0000_s2091 _x0000_s2092 _x0000_s2093 _x0000_s2094 _x0000_s2095 _x0000_s2096 _x0000_s2097 _x0000_s2098 _x0000_s2099 _x0000_s2100 _x0000_s2101 _x0000_s2102 _x0000_s2103">Выбор трансформатора напряжения на стороне 35кВ
Выбираем трансформатор напряжения ЗНОЛТ-35.
  Таблица 16 — Проверка трансформатора напряжения на стороне 35кВ

Проверяемая величина

Условие

Данные аппарата

Расчетные данные

Номинальное напряжение, кВ



<img width=«69» height=«25» src=«ref-2_1789738680-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203">



<img width=«67» height=«24» src=«ref-2_1789738861-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204">



<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739024-153.coolpic» v:shapes="_x0000_i1205">

Нагрузка вторичных цепей, В·А

<img width=«65» height=«25» src=«ref-2_1789768313-175.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">

<img width=«72» height=«24» src=«ref-2_1789768488-173.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207">

<img width=«52» height=«25» src=«ref-2_1789768661-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1208">

  Выбранный трансформатор напряжения по всем показателям проходит.
Выбираем измерительные приборы и определяем мощность катушек

напряжения

Таблица 17 — Перечень приборов, подключаемых к трансформатору напряжения.

Приборы

Тип

Мощность

Вольтметр

Э-378

10

Ваттметр

Д-305

2

Счетчик активной энергии

И-675

3

Счетчик реактивной энергии

И-673М

3

Итого



18



Выбор выключателя на стороне 6кВ

Выбираем высоковольтный выключатель ВМЗ – 6 – 200
    Таблица 18 – Проверка выключателя на стороне 6 кВ

Проверяемая величина

Условие

Данные аппарата

Расчетные данные

Номинальное напряжение, кВ



<img width=«69» height=«25» src=«ref-2_1789738680-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1209">



<img width=«60» height=«24» src=«ref-2_1789768994-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1210">



<img width=«51» height=«25» src=«ref-2_1789769146-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1211">

Номинальный ток, А

<img width=«61» height=«25» src=«ref-2_1789739177-161.coolpic» v:shapes="_x0000_i1212">

<img width=«71» height=«24» src=«ref-2_1789742064-172.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213">

<img width=«61» height=«25» src=«ref-2_1789769621-162.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214">

Динамическая стойкость, кА



<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739671-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1215">



<img width=«59» height=«24» src=«ref-2_1789769939-150.coolpic» v:shapes="_x0000_i1216">



<img width=«67» height=«25» src=«ref-2_1789770089-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1217">

Номинальный ток отключения, кА



<img width=«67» height=«25» src=«ref-2_1789740122-173.coolpic» v:shapes="_x0000_i1218">



<img width=«67» height=«24» src=«ref-2_1789770431-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1219">



<img width=«55» height=«21» src=«ref-2_1789770594-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1220">

Номинальная мощность отключения, кВА



<img width=«71» height=«25» src=«ref-2_1789740621-183.coolpic» v:shapes="_x0000_i1221">



<img width=«77» height=«24» src=«ref-2_1789770919-184.coolpic» v:shapes="_x0000_i1222">



<img width=«84» height=«24» src=«ref-2_1789771103-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1223">

Термическая стойкость, кА2/с



<img width=«95» height=«27» src=«ref-2_1789741191-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1224">



202·5=1000



9,22·1,8=152

Выбираемый высоковольтный выключатель по всем показателям проходит.
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2104 _x0000_s2105 _x0000_s2106 _x0000_s2107 _x0000_s2108 _x0000_s2109 _x0000_s2110 _x0000_s2111 _x0000_s2112 _x0000_s2113 _x0000_s2114 _x0000_s2115 _x0000_s2116 _x0000_s2117 _x0000_s2118 _x0000_s2119 _x0000_s2120 _x0000_s2121 _x0000_s2122 _x0000_s2123 _x0000_s2124 _x0000_s2125 _x0000_s2126 _x0000_s2127">



Выбор разъединителя на стороне 6кВ
Выбираем разъединитель РВЗ-6.
  Таблица 19 — Проверка разъединителя на стороне 6кВ

Проверяемая величина

Условие

Данные аппарата

Расчетные данные

Номинальное напряжение, кВ



<img width=«69» height=«25» src=«ref-2_1789738680-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1225">



<img width=«65» height=«24» src=«ref-2_1789776149-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1226">



<img width=«56» height=«25» src=«ref-2_1789776312-154.coolpic» v:shapes="_x0000_i1227">

Номинальный ток, А

<img width=«61» height=«25» src=«ref-2_1789739177-161.coolpic» v:shapes="_x0000_i1228">

<img width=«71» height=«24» src=«ref-2_1789739338-174.coolpic» v:shapes="_x0000_i1229">

<img width=«61» height=«25» src=«ref-2_1789769621-162.coolpic» v:shapes="_x0000_i1230">

Динамическая стойкость, кА



<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739671-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1231">



<img width=«57» height=«24» src=«ref-2_1789742551-155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1232">



<img width=«52» height=«25» src=«ref-2_1789777274-150.coolpic» v:shapes="_x0000_i1233">

Термическая стойкость, кА2/с



<img width=«95» height=«27» src=«ref-2_1789741191-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1234">



262·10=6760



9,22·1,8=152



Выбранный разъединитель по всем показателям проходит.

<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2368 _x0000_s2369 _x0000_s2370 _x0000_s2371 _x0000_s2372 _x0000_s2373 _x0000_s2374 _x0000_s2375 _x0000_s2376 _x0000_s2377 _x0000_s2378 _x0000_s2379 _x0000_s2380 _x0000_s2381 _x0000_s2382 _x0000_s2383 _x0000_s2384 _x0000_s2385 _x0000_s2386 _x0000_s2387 _x0000_s2388 _x0000_s2389 _x0000_s2390 _x0000_s2391">




<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2128 _x0000_s2129 _x0000_s2130 _x0000_s2131 _x0000_s2132 _x0000_s2133 _x0000_s2134 _x0000_s2135 _x0000_s2136 _x0000_s2137 _x0000_s2138 _x0000_s2139 _x0000_s2140 _x0000_s2141 _x0000_s2142 _x0000_s2143 _x0000_s2144 _x0000_s2145 _x0000_s2146 _x0000_s2147 _x0000_s2148 _x0000_s2149 _x0000_s2150 _x0000_s2151">Выбор трансформатора тока на стороне 6кВ
Выбираем трансформатор тока ТЛМ — 6.
    Таблица 20 — Проверка трансформатора тока на стороне 6кВ

Проверяемая величина

Условие

Данные

аппарата

Расчетные данные

Номинальное напряжение, кВ



<img width=«69» height=«25» src=«ref-2_1789738680-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1235">



<img width=«65» height=«24» src=«ref-2_1789776149-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1236">



<img width=«56» height=«25» src=«ref-2_1789776312-154.coolpic» v:shapes="_x0000_i1237">

Номинальный ток, А

<img width=«61» height=«25» src=«ref-2_1789739177-161.coolpic» v:shapes="_x0000_i1238">

<img width=«71» height=«24» src=«ref-2_1789787206-171.coolpic» v:shapes="_x0000_i1239">

<img width=«61» height=«25» src=«ref-2_1789769621-162.coolpic» v:shapes="_x0000_i1240">

Динамическая стойкость, кА



<img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1789739671-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1241">



<img width=«65» height=«24» src=«ref-2_1789787695-166.coolpic» v:shapes="_x0000_i1242">



<img width=«52» height=«25» src=«ref-2_1789777274-150.coolpic» v:shapes="_x0000_i1243">

Термическая стойкость, кА2/с



<img width=«95» height=«27» src=«ref-2_1789741191-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1244">



290



152

Нагрузка вторичных цепей, Ом

<img width=«49» height=«24» src=«ref-2_1789762925-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1245">

<img width=«57» height=«24» src=«ref-2_1789788361-149.coolpic» v:shapes="_x0000_i1246">

<img width=«64» height=«23» src=«ref-2_1789788510-160.coolpic» v:shapes="_x0000_i1247">

   Выбранный трансформатор тока по всем показателям проходит.
                                  
Выбираем измерительные приборы

  Таблица 21 -Перечень приборов, подключаемых к трансформатору тока

Приборы

Тип

Фаза А

Фаза А

Амперметр

Э-378

0,05

0,05

Ваттметр

Д-305

0,125

0,125

Счетчик активной энергии

И-675

1,25

1,25

Счетчик реактивной энергии

И-673М

1,25

1,25

Итого



2,68

2,68


<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2152 _x0000_s2153 _x0000_s2154 _x0000_s2155 _x0000_s2156 _x0000_s2157 _x0000_s2158 _x0000_s2159 _x0000_s2160 _x0000_s2161 _x0000_s2162 _x0000_s2163 _x0000_s2164 _x0000_s2165 _x0000_s2166 _x0000_s2167 _x0000_s2168 _x0000_s2169 _x0000_s2170 _x0000_s2171 _x0000_s2172 _x0000_s2173 _x0000_s2174 _x0000_s2175">Выбор трансформатора напряжения на стороне 6кВ
Выбираем трансформатор напряжения НОМ — 6 – 77У4.

    Таблица 22 -Проверка трансформатора напряжения на стороне 6кВ

Проверяемая величина

Условие

Данные

аппарата

Расчетные данные

Номинальное напряжение, кВ



<img width=«54» height=«25» src=«ref-2_1789793124-171.coolpic» v:shapes="_x0000_i1248">



<img width=«60» height=«24» src=«ref-2_1789768994-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1249">



<img width=«51» height=«25» src=«ref-2_1789769146-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1250">

Нагрузка вторичных цепей, В·А

<img width=«54» height=«25» src=«ref-2_1789793589-168.coolpic» v:shapes="_x0000_i1251">

<img width=«60» height=«24» src=«ref-2_1789793757-158.coolpic» v:shapes="_x0000_i1252">

<img width=«53» height=«25» src=«ref-2_1789793915-154.coolpic» v:shapes="_x0000_i1253">

    Выбранный трансформатор напряжения по всем показателям проходит.
Выбираем измерительные приборы
Таблица 23 — Перечень приборов, подключаемых к трансформатору напряжения на стороне 6кВ

Приборы

Тип

Мощность

Вольтметр

Э-378

       10

Ваттметр

Д-305

        2

Счетчик активной энергии

И-675

        3

Счетчик реактивной энергии

И-673М

        3

Итого



        18


Выбор опорных изоляторов на стороне 6кВ
Выбираем изолятор ПК-6/400-750.
    Таблица 24 — Проверка опорных изоляторов

Проверяемая величина

Условие

Данные

 аппарата

Расчетные данные

Номинальное напряжение, кВ



<img width=«69» height=«25» src=«ref-2_1789738680-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1254">



<img width=«60» height=«24» src=«ref-2_1789768994-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1255">



<img width=«51» height=«25» src=«ref-2_1789769146-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1256">

Разрушающая устойчивость, Н

<img width=«77» height=«25» src=«ref-2_1789794544-188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1257">

<img width=«71» height=«24» src=«ref-2_1789794732-173.coolpic» v:shapes="_x0000_i1258">

<img width=«76» height=«25» src=«ref-2_1789794905-182.coolpic» v:shapes="_x0000_i1259">

                                       
Выбор выключателя на стороне 0,4кВ
Выбираем выключатель Э – 25 .

    Таблица 25 — Проверка выключателя на стороне 0,4кВ

Проверяемая величина

Условие

Данные

 аппарата

Расчетные

данные

Номинальное напряжение, кВ

<img width=«69» height=«25» src=«ref-2_1789738680-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1260">

<img width=«72» height=«24» src=«ref-2_1789795268-173.coolpic» v:shapes="_x0000_i1261">

<img width=«63» height=«25» src=«ref-2_1789795441-162.coolpic» v:shapes="_x0000_i1262">

Номинальный ток, А

<img width=«61» height=«25» src=«ref-2_1789739177-161.coolpic» v:shapes="_x0000_i1263">

<img width=«79» height=«24» src=«ref-2_1789795764-183.coolpic» v:shapes="_x0000_i1264">

<img width=«68» height=«25» src=«ref-2_1789795947-172.coolpic» v:shapes="_x0000_i1265">

Номинальный ток отключения, кА



<img width=«67» height=«25» src=«ref-2_1789740122-173.coolpic» v:shapes="_x0000_i1266">



<img width=«67» height=«24» src=«ref-2_1789796292-162.coolpic» v:shapes="_x0000_i1267">



<img width=«55» height=«21» src=«ref-2_1789796454-141.coolpic» v:shapes="_x0000_i1268">

Термическая стойкость, кА2/с

<img width=«95» height=«27» src=«ref-2_1789741191-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1269">

900

470

    Выбранный выключатель по всем показателям проходит.
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2608 _x0000_s2609 _x0000_s2610 _x0000_s2611 _x0000_s2612 _x0000_s2613 _x0000_s2614 _x0000_s2615 _x0000_s2616 _x0000_s2617 _x0000_s2618 _x0000_s2619 _x0000_s2620 _x0000_s2621 _x0000_s2622 _x0000_s2623 _x0000_s2624 _x0000_s2625 _x0000_s2626 _x0000_s2627 _x0000_s2628 _x0000_s2629 _x0000_s2630 _x0000_s2631">


<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2176 _x0000_s2177 _x0000_s2178 _x0000_s2179 _x0000_s2180 _x0000_s2181 _x0000_s2182 _x0000_s2183 _x0000_s2184 _x0000_s2185 _x0000_s2186 _x0000_s2187 _x0000_s2188 _x0000_s2189 _x0000_s2190 _x0000_s2191 _x0000_s2192 _x0000_s2193 _x0000_s2194 _x0000_s2195 _x0000_s2196 _x0000_s2197 _x0000_s2198 _x0000_s2199">3. Выбор и расчет релейной защиты
Релейная защита необходима для обеспечения автоматического отключения повреждённых частей электроустановки от сети. Если повреждение не представляет собой непосредственной опасности для установки, то релейная защита приводит в действие сигнальное устройство.

Максимально – токовая защита действует при повышении тока на защищаемом участке выше установленного значения. Может действовать и сигнал, и отключение. Применяется на повышающих и понижающих трансформаторах мощностью менее 1 МВА в качестве защиты от токов, обусловленных многофазными короткими замыканиями.

Газовая защита применяется для защиты от повреждения внутри корпуса, сопровождающееся выделением газов и при понижении уровня масла.

Дифференциальная защита применяется в трансформаторах для защиты от внутренних повреждений и повреждений на выводах.

При отключении одного из двух параллельно работающих трансформаторов пуск в действие автоматического включения резерва (АВР) может осуществляться от реле минимального напряжения, контролирующего напряжение на отдельных секциях или совместным действием реле напряжения и реле понижения тока, что обеспечивает действие АВР в пределах 0,2 – 1 после прекращения работы.

Автоматическая работа статконденсаторов обеспечивается автоматическими регулирующими ускорителями мощности. Ускорители обеспечивают экономичную работу компенсирующего устройства. Они бывают выполнены в функции тока нагрузки, времени суток, напряжения, коэффициента мощности.

Токовой отсечкой называется максимально – токовая защита, выполненная с мгновенным действием или выдержкой времени. Для обеспечения селективности в пределах зоны действия токовая отсечка отстраивается от токов короткого замыкания на низкой стороне трансформатора.

Максимально – токовая защита является наиболее простой, и поэтому широко применяется для защиты трансформаторов.

Определяем расчетный максимальный ток

                                               <img width=«119» height=«52» src=«ref-2_1789805718-316.coolpic» v:shapes="_x0000_i1270">А                                   (84)

Номинальный первичный ток трансформатора тока 200А. У трансформаторов тока вторичный ток всегда составляет 5А.

Определяем коэффициент трансформации трансформатора тока

                                                       <img width=«53» height=«47» src=«ref-2_1789806034-184.coolpic» v:shapes="_x0000_i1271">,                                          (85)

где     <img width=«16» height=«23» src=«ref-2_1789806218-95.coolpic» v:shapes="_x0000_i1272"> — первичный ток трансформатора тока, А;     

          <img width=«17» height=«23» src=«ref-2_1789806313-97.coolpic» v:shapes="_x0000_i1273"> — вторичный ток, А.
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2200 _x0000_s2201 _x0000_s2202 _x0000_s2203 _x0000_s2204 _x0000_s2205 _x0000_s2206 _x0000_s2207 _x0000_s2208 _x0000_s2209 _x0000_s2210 _x0000_s2211 _x0000_s2212 _x0000_s2213 _x0000_s2214 _x0000_s2215 _x0000_s2216 _x0000_s2217 _x0000_s2218 _x0000_s2219 _x0000_s2220 _x0000_s2221 _x0000_s2222 _x0000_s2223">Определяем ток срабатывания защиты

                                            <img width=«156» height=«47» src=«ref-2_1789810864-348.coolpic» v:shapes="_x0000_i1274">А                              (86)

где      <img width=«32» height=«24» src=«ref-2_1789811212-121.coolpic» v:shapes="_x0000_i1275"> — коэффициент запаса учитывает погрешность реле, неточность

расчета       (<img width=«96» height=«24» src=«ref-2_1789811333-198.coolpic» v:shapes="_x0000_i1276">);

<img width=«31» height=«24» src=«ref-2_1789811531-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1277"> — коэффициент самозапуска, учитывает возможность увеличения тока   защищаемой линии,(<img width=«92» height=«24» src=«ref-2_1789811649-183.coolpic» v:shapes="_x0000_i1278">);

        <img width=«23» height=«24» src=«ref-2_1789811832-107.coolpic» v:shapes="_x0000_i1279"> — коэффициент возврата токового реле,(<img width=«101» height=«24» src=«ref-2_1789811939-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1280">).

Определяем ток срабатывания реле

                                         <img width=«185» height=«47» src=«ref-2_1789812157-420.coolpic» v:shapes="_x0000_i1281">А                         (87)

где      <img width=«27» height=«24» src=«ref-2_1789812577-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1282"> — коэффициент схемы, зависящий от способа соединения трансформатора тока.

Определяем минимальный ток короткого замыкания в конце защищаемого участка

                                                  <img width=«92» height=«23» src=«ref-2_1789812691-199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1283">А                                  (88)

где        <img width=«17» height=«23» src=«ref-2_1789812890-97.coolpic» v:shapes="_x0000_i1284"> — ток короткого замыкания в точке К4.

Производим проверку защиты по чувствительности

                                                 <img width=«119» height=«47» src=«ref-2_1789812987-285.coolpic» v:shapes="_x0000_i1285">                                 (89)
При использовании выше перечисленных формул получаем

следующие данные:
Определяем расчетный максимальный ток по формуле (84)

<img width=«159» height=«44» src=«ref-2_1789813272-412.coolpic» v:shapes="_x0000_i1286">А

Определяем коэффициент трансформации трансформатора тока по формуле (85)

<img width=«93» height=«41» src=«ref-2_1789813684-243.coolpic» v:shapes="_x0000_i1287">

Определяем ток срабатывания защиты по формуле (86)

<img width=«157» height=«44» src=«ref-2_1789813927-372.coolpic» v:shapes="_x0000_i1288">А,

Определяем ток срабатывания реле по формуле(87)

<img width=«193» height=«44» src=«ref-2_1789814299-452.coolpic» v:shapes="_x0000_i1289">А,

Определяем минимальный ток короткого замыкания в конце защищаемого участка по формуле (88)

<img width=«173» height=«23» src=«ref-2_1789814751-304.coolpic» v:shapes="_x0000_i1290">А,

Производим проверку защиты по чувствительности по формуле (89)

<img width=«172» height=«41» src=«ref-2_1789815055-394.coolpic» v:shapes="_x0000_i1291">

Чувствительность защиты достаточна.
<img width=«712» height=«1095» src=«ref-2_1789509544-4454.coolpic» v:shapes="_x0000_s2224 _x0000_s2225 _x0000_s2226 _x0000_s2227 _x0000_s2228 _x0000_s2229 _x0000_s2230 _x0000_s2231 _x0000_s2232 _x0000_s2233 _x0000_s2234 _x0000_s2235 _x0000_s2236 _x0000_s2237 _x0000_s2238 _x0000_s2239 _x0000_s2240 _x0000_s2241 _x0000_s2242 _x0000_s2243 _x0000_s2244 _x0000_s2245 _x0000_s2246 _x0000_s2247">

    продолжение
--PAGE_BREAK--