диплом сырец вариант 2. 1 Общая характеристика ремонтного цеха и технологический процесс
 Скачать 0.93 Mb.
|
|
Выбор конструктивного исполнения подстанции. Трансформаторная подстанция должна размещаются как можно ближе к центру размещения потребителей, поэтому рекомендуется применять трансформаторные подстанции, встроенные в цех. Наибольшее распространение в последнее время получили комплектные трансформаторные подстанции (КТП). КТП поставляется с заводов полностью собранными или подготовленными для сборки. КТП применяют в постоянных, а также во временных электроустановках промышленных электро предприятиях, так как они транспортабельны и просты для монтажа и демонтажа, что позволяет перевозить их на другие объекты. Комплектные трансформаторные подстанции изготавливают как для внутренней (КТП), так и для наружной (КТПН) установок, они могут быть закрытыми и открытыми. В КТП и закрытых КТПН, у которых все электрооборудование и открытые токоведущие части находятся внутри корпуса, предусматривается установка одного или двух трансформаторов мощностью не более 1мВА с напряжением 6-10\0.4-0,23 кВ. Размеры КТП меньше размеров обычных подстанций тех же схем и мощностей, что позволяет размещать их близко к центру нагрузки. В КТП коммутационная и защитная аппаратура имеет обычное исполнение. КТП внутренней установки напряжением 6-10\0,4-0,23 кВ наиболее широко применяют для непосредственного электроснабжения промышленных объектов установок. Такие подстанции устанавливают в цехах и других помещениях в непосредственной близости от потребителя, что значительно упрощает и удешевляет распределительную сеть. КТП внутренней установки состоят из трех основных элементов: вводного устройства (6 или 10 кВ), силового трансформатора и распределительного устройства (0,4 кВ). Для безопасности эксплуатации на КТП применяют трансформаторы с сухой изоляцией с баком повышенной прочности. Силовой трансформатор типа ТМЗ имеет естественное масляное охлаждение и герметичный бак повышенной прочности (рассчитан на давление 80 кПа и вакуум 40 кПа с азотной подушкой). Напряжение регулируется при отключенном от сети трансформаторе. Трансформаторы снабжают электроконтактными мановакуумметрами для контроля внутреннего давления. Повышение давления вызванного бурным газообразованием при внутренних повреждениях, контролируется реле давления. Трансформаторы снабжают так же термосигнализаторами для измерения температуры внешних слоев масла. Уровень масла в баке контролируется маслоуказателем. 5. Выбор питающих кабелей. Питание цеховых трансформаторных подстанций выполняется либо от главной понизительной подстанции ГПП завода, либо от центрального распределительного пункта ЦРП, или от шин генераторного напряжения ближайшей электростанции. Напряжение в сети внешнего электроснабжения принимается 10 кВ. наиболее вероятным вариантом выполнения сети внешнего электроснабжения является использование кабельных линий (КЛ). как правило, кабельные линии прокладываются в местах, где затруднено строительство воздушных линий (ВЛ). Они имеют определенное преимущества перед ВЛ: закрытая прокладка, обеспечивающая защиту от атмосферных воздействий, большая надежность эксплуатации. Сечение кабелей напряжением выше 1кВ согласно ПУЭ выбирается по экономической плотности тока  , величина которой зависит от числа часов использования максимальной нагрузки  и типа изоляции проводника. Питающий кабель будем выбирать с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией.При расчетном значении  часов найдем : А/мм2 [1. С 85]Определим сечение кабеля:  мм2 [1,С 85 ]Где:  - ток, протекающий через кабель при работе двух трансформаторов на подстанции А [9. С 16]  А мм2Выбираем трехжильный кабель типа ААБ-10-(3х25)  А при аварийном режиме, в случае отключения одного из трансформаторов или кабелей, через оставшийся в работе будет протекать ток: А АТ.к. А А , то кабель допускает передачу всей нагрузки в аварийном режиме. Кабель типа ААБ предназначен для прокладки в траншее в почве. Такая прокладка является наиболее простой и дешевой. Для защиты от механических повреждений кабели накрывают кирпичом или бетонными плитами. В качестве кабельной подушки применяют просеянную землю или песок. Глубина прокладки от поверхности земли должна быть не менее 0,7 метра. При прокладке на меньшей глубине 0,5 метра, например при вводе в здание, кабель должен иметь надежную защиту от механических повреждений, т.е. должен быть заключен в металлическую или асбоцементную трубу. Расстояние между кабелями при их параллельности прокладки должно быть не менее 100 мм. для кабелей на напряжение до 10 кВ. Расстояние силовых кабелей прокладываемых вдоль различного рода сооружений, должно быть не менее 0,6 метра до фундаментов этих зданий; 0,5 метра до трубопроводов; 2 метра до теплопроводов.  Рисунок 5.1 размещение кабелей в земляной траншее. 6. Расчет токов короткого замыкания. 6.1. Общие сведения о коротких замыканиях. В электроустановках могут возникать различные виды коротких замыканий, сопровождающихся резким увеличением тока. Поэтому электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения, должно быть устойчивым к токам короткого замыкания и выбираться с учетом величины этих токов. Различают следующие виды коротких замыканий: трехфазное или симметричное - три фазы соединяются с между собой; двухфазное - две фазы соединяются между собой без соединения с третьей; однофазное - одна фаза соединяется с нейтралью источника через землю; двойное замыкание на землю-две фазы соединяются между собой и с землей. Основными причинами возникновения таких коротких замыканий в сети могут быть: повреждение изоляции отдельных частей электроустановки; неправильные действия обслуживающего персонала, перекрытия токоведущих частей установки. Короткое замыкание в сети может сопровождаться: прекращением питания потребителей, присоединенных к точкам которых, произошло короткое замыкание; нарушением нормальной работы других потребителей, подключенных к неповрежденным частям сети следствие понижения напряжения на этих участках; нарушением нормального режима работы электрической системы. Для предотвращения коротких замыканий и уменьшения их последствий необходимо: установить причины, вызывающие короткие замыкания; уменьшить время действия защиты, действующей при коротких замыканиях; применять быстродействующие выключатели; применить АРН для быстрого восстановления напряжения генераторов; правильно вычислить величины токов короткого замыкания и по ним выбрать необходимую аппаратуру, защиту и средства для ограничения токов короткого замыкания. 6.2. Расчетная схема и ее параметры. Для вычисления тока короткого замыкания составляют расчетные схемы соответствующие нормальному режиму работы системы электрооборудования, считая (для повышения надежности), что все источники питания включены в параллельное. В расчетной схеме учитывают сопротивления питающих генераторов, трансформаторов, высоковольтных линий (воздушных и кабельных), реакторов. По расчетной схеме составляют схемы замещения, в которой указывают сопротивления источников и потребителей намечают точки для расчета токов короткого замыкания. Источником питания всегда можно считать систему бесконечной мощности  , т.к. мощность любого конкретного потребителя электроэнергии неизмеримо меньше мощности питающей системы. Расчет токов короткого замыкания можно произвести в относительных единицах, при котором сопротивление всех элементов схемы, связывающих точку короткого замыкания с источником питания, производится к базисным условиям. Необходимо при этом задаться базисной мощностью Sб и базисным напряжением Uб. За Sб обычно принимают величину удобную для расчета. Чаще всего  мВА. За Uб принимается напряжение той ступени, где произошло короткое замыкание, причем при расчете используют средние номинальные напряжения по шкале кВ.В качестве примера возьмем расчетную схему, которой питание трансформаторной подстанции осуществляется от главной понизительной подстанции завода по наибольшим линиям. В свою очередь главное понизительная подстанция завода связана с питающей энергосистемой по воздушным линиям.Для обеспечения выбираемого электрооборудования желательно принять такой режим работы схемы, при котором величины токов короткого замыкания будут наименьшими. В реальных схемах электроснабжения для ограничения величины токов короткого замыкания применяется раздельная работа трансформаторов на подстанции и питающих линий, т.е. в нормальном режиме работы секционной аппаратной на шинах подстанций отключены. Поэтому в схемах замещения составляется только для данной цепи, и рассчитывается в относительных единицах сопротивления всех элементов.  Uср1=115 кВ. Uср=10кВ l=0,9 км. Uср3=0,4кВl=38 км. Sнт1=16 мВА Х0=0,08 Ом/км Sнт2=1 мВА Х0=0,4 Ом/км Uкз= 10,8 % Uкз=5,5% ∆Ркз=10,8 Рисунок 6.2.1 Расчётная схема. 6.3. Расчет токов короткого замыкания. Расчет необходимо выполнить в трех указанных точках короткого замыкания. При расчете тока короткого замыкания в цепях с напряжением более 1000 В учитываются в основном только индуктивные сопротивления всех элементов, активными можно пренебречь вследствие их малости. Необходимо учесть активное сопротивление у кабелей т.к. при малых сечениях оно может быть даже больше индуктивного.  Рисунок 6.3.1 Схема замещения. Определяем в относительных единицах сопротивление воздушной линии:  [9. С 19]  Определяем в относительных единицах сопротивление трансформатора главной понизительной подстанции завода:  [9. С 20]  Для кабельной линии, сечение которой определено в пункте 5,  мм2 [9. С 12]   [9. С 20]  Где:  - проводимость для алюминия.Определяем в относительных единицах активное и индуктивное сопротивление трансформатора трансформаторной подстанции цеха:  [9. С 20]   [9. С 20]  Делаем расчет К.З. в точке К-1   Определяем базисный ток:  [9. С 19]  кАОпределяем действующее значение периодической составляющей 1кз:  [9. С 20]  кАОпределяем амплитудное значение Iкз- ударный ток:  кА [9. С 20]  кА - ударный коэффициент Rактив не учитывается.Делаем расчет К.З. в точке К-2:  [9. С 19]  Результирующее активное сопротивление:  Полное результирующее сопротивление:  [9. С 21]  Для точки К-2  кАПериодический ток К.З.  кА [9. С 21]  кАДля определения Ку находим отношение.  По графику определяем Ку=1,7 [1стр.241]   кАДелаем расчет К.З. в точке К-3:   [9. С 22]  Определяем базисный ток:  кА [9. С 22]  кАПериодический ток К.З.  [9. С 22]  кА  Ку=1,3 [1стр.241]  [9. С 22]  кАА) Коэффициент затухания:  ,где   сек сек сек секБерем  сек сек сек сек секБ) Действующее время протекания тока:  сек сек 7.Выбор и проверка высоковольтного оборудования. Для питания КТП от сети напряжением более1000В выполняют подключение высоковольтного ввода трансформатора через разъединитель и предохранитель. Питающий кабель напряжением более 1000В был выбран в разделе 5. После выполнения расчета токов короткого замыкания этот кабель необходимо проверить на термическую устойчивость. При проверке рассчитывается минимальное допустимое сечение по нагреву токами короткого замыкания Smin:  ММ2 [9, стр. 25]где: С=Ак-Анач - коэффициент, соответствующий разности выделенной теплоты в проводнике после и до короткого замыкания. Для кабелей напряжением 6-10КВ с алюминиевыми жилами С=85 [4с.245]  Выбранный раннее кабель S=25мм2 не обеспечивает термическую устойчивость необходимо выбрать другой кабель типа ААБ-10-(3х50) . Производим выбор и проверку предохранителя и разъединителя. Расчетной точкой короткого замыкания для этих аппаратов является точка К-2. Таблица 7.1 Параметры разъединителя и предохранителя.
|
