курсовая. 2 расчетнотехническая часть
 Скачать 0.54 Mb.
|
 (2.21)  Рисунок 2.3 - Схема для расчета токов короткого замыкания Кабельная линия  (2.22) Трансформатор  (2.23) Определяем токи короткого замыкания в точках К1 и К2 : точка К1  (2.24)  (2.25)  (2.26) точка К2  (2.27)  (2.28)  (2.29) Определяем ударные токи в заданных точках : точка К1 :  (2.30) точка К2 :  (2.31) Определяем мощность короткого замыкания в точках К1 и К2: точка К1  (2.32) точка К2  (2.33) 2.8 Расчет и выбор высоковольтного оборудования 2.8.1 Выбираем высоковольтный предохранитель Он выбирается по номинальному току и напряжению, проверяется на отключающую способность к токам и мощности короткого замыкания. Таблица 2.5
Выбираем предохранитель типа ПКТ102-10-40-31,5У3. [2, с.254, табл.5.4] 2.8.2 Выбираем выключатель нагрузки Он выбирается по номинальному току и напряжению и проверяется на термическую и динамическую стойкость к токам короткого замыкания. Таблица 2.6
Выбираем выключатель нагрузки типа ВНР-10/400-10зУ3. [2, с.252, табл.5.3] 2.8.3 Выбираем трансформатор тока Трансформатор тока выбирается по номинальному напряжению, номиналь- ному току и проверяются на термическую и динамическую стойкость к токам к.з. Трансформатор устанавливаем в двух фазах А и С, трансформатор тока выбираем с двумя сердечниками в целях независимости приборов и релейной защиты. Счетчики относятся к группе расчетных, установлены на отходящих линиях, поэтому их надо присоединить к обмоткам сердечника трансформатора тока, работающих в классе точности 0,5. Релейная защита максимального тока может питаться от обмоток сердечника, работающих в классе точности 1,0. Таблица 2.7
Выбираем трансформатор тока типа ТПЛ-10. [2, с.294, табл.5.9] 2.8.4 Выбираем трансформатор напряжения Он выбирается по номинальному напряжению и проверяется по нагрузке вторичной цепи. Выбираем трансформатор напряжения типа НОМ-10-66У2. Для цеховых трансформаторов ко вторичной обмотке трансформатора напряжения подключаем приборы: Счетчики активной и реактивной энергии Общая мощность приборов подключаемых ко вторичной обмотке равна: Sпр = Sa + Sp = 8 + 8 = 16 ВА. где Sa - мощность обмотки напряжения счетчика активной энергии типа: СА4У-И672М Sa = 8 ВА. Sp - мощность обмотки напряжения счетчика реактивной энергии типа: СР4У-И673М Sp = 8 ВА По условию Sпр < S2 : 8 ВА < 50 ВА где S2 - мощность вторичной обмотки трансформатора напряжения S2=50ВА. Выбираем трансформатор напряжения типа НОМ-10-66У2. [2, с.326, табл.5.13] 2.8.5 Выбираем шины Они выбираются по номинальному току и проверяются на электродинамическую стойкость к токам короткого замыкания. Выбираем шины на ток 23 А. Шины алюминиевые сечением 15х3 с Iдоп = 165 А с расстоянием между фазами а = 300 мм = 30 см, расстояние между изоляторами l = 1800 мм = 180 см. [2, с.395, табл.7.3] Проверим шины на электродинамическую стойкость по расчетному напряжению в металле шин Gр = 700 кг/см 2. Рассчитаем силу взаимодействия между фазами шин при прохождении по ним ударного тока:  (2.35) Максимальный изгибающий момент определяется по формуле:  (2.36) Момент сопротивления шины относительно оси, при укладке их плашмя определяется по формуле:  (2.37) Напряжение материала шины относительно оси, при укладке их плашмя определяется по формуле:  (2.38) Но по условию Gдоп. ≥ Gрасч. , т.е. 2236 кг/см 2> 700 кг/см 2. Следовательно, шины сечением 15х3 не выдержали проверку на электродинамическую стойкость. Выбираем алюминиевые шины сечением 40х5 и проверяем на стойкость к токам короткого замыкания   Gдоп. ≥ Gрасч. , т.е. 700 кг/см 2> 144,7 кг/см 2. Сечение шины 40х5 мм проходит проверку на электродинамическую стойкость к токам короткого замыкания. [2, с.395, табл.7.3] 2.8.6 Выбираем изоляторы Они выбираются по номинальному напряжению и проверяются на расчетную нагрузку при коротком замыкании. Расчетная нагрузка на опорные изоляторы определяется по формуле 2.35:  Полученное значение Fрасч не должно превышать 60 % от разрушающей нагрузки для данного типа изоляторов Fрасч < 0,6Fдоп Выбираем изоляторы типа И4 на напряжение 10 кВ. Тип И4-80УХЛ3. [2, с.282, табл.5.7] Fдоп = 4 кН; 0,6 * 4 = 2,4 кН. 0,02 кН < 2,4 кН. Изолятор прошел проверку по расчетной нагрузке при коротком замыкании, следовательно, изолятор выбран верно. 2.9 Релейная защита Аппараты релейной защиты - это специальные устройства (реле, контакторы, автоматы и др.), обеспечивающие автоматическое отключение поврежденной части электроустановки или сети. Если повреждение не представляет для установки непосредственной опасности, то релейная защита приводит в действие сигнальные устройства. Для обеспечения надежной работы релейная защита должна иметь избирательность (селективность), то есть отключать высоковольтными выключателями или автоматами только поврежденный участок установки. Время срабатывания защиты характеризуется выдержкой времени, обеспечивающей избирательность действия защиты. Выдержка времени определяется временем действия выключателя поврежденного участка и временем срабатывания защиты. Обладать достаточно высокой чувствительностью по всем видам повреждений на защищаемой линии и на линиях, питаемых от нее, а так же к изменившимся в связи с этим параметрам нормального режима работы (току, напряжению и др.), что оценивается коэффициентом чувствительности; Быть выполнена по наиболее простой схеме с наименьшим числом аппаратов. Реле - это аппараты, замыкающие или размыкающие электрические цепи или механически воздействующие на выключатели при заданном значении величины тока. На подстанции установлен силовой трансформатор мощностью 160 кВА. На ней устанавливается защита от однофазных замыканий на землю на стороне низшего напряжения; защиту предохранителями и выключателем нагрузки. Высоковольтные предохранители типа ПК при установке на них соответствующих плавких вставок обеспечивают защиту трансформатора от внутренних повреждений и междуфазных коротких замыканий на выводах. Защита от однофазных коротких замыканий на землю осуществляется автоматическим выключателем с максимальным расцепитлем установленным на стороне низшего напряжения.  Рисунок 2.4 - Схема защиты цехового трансформатора с выключателем нагрузки и предохранителем. 2.10 Расчет защитного заземления Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение какой-либо части электроустановки с заземляющим устройством для обеспечения электробезопасности. Задачей защитного заземления является снижение до безопасной величины напряжений прикосновения, шага и напряжения на заземляющем устройстве. Защитным занулением в электроустановках напряжением до 1кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока. Задачей зануления является создание наименьшего сопротивления пути для тока однофазного короткого замыкания, обеспечивающего надежное отключение защиты. Заземляющее устройство состоит из заземлителя и заземляющих проводников. В качестве заземлителей в курсовом проекте используются прутковые электроды-стержни диаметром 12-14мм и длиной 5м, которые обеспечивают малое сопротивление растеканию тока, так как проникают в глубокие слои грунта. В качестве заземляющих проводников используется отрезки из полосовой стали. При расчете заземляющего устройства определяются тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников. Для выполнения контура заземления используют искусственные заземлители - заземлитель, специально выполненный для цепей заземления-это уголковая сталь или трубы, прутковые элементы. Использовать стальных труб не рекомендуется. В качестве естественных заземлителей используют: проложенные в земле стальных водопроводные трубы, соединенные в стыках газо - или электросваркой; трубы артезианских скважин, стальная броня силовых кабелей, проложенных в земле ,при числе их не менее двух, металлические конструкции и фундаменты зданий и сооружений, имеющие надежное соединение с землей; различного рода трубопроводы ,проложенные под землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле. Не допускается использовать в качестве естественных заземлителей трубоп роводы горючих жидкостей и горючих или взрывчатых газов, алюминиевые оболочки кабелей, алюминиевые проводники и кабели, проложенные в туннелях, блоках, каналах. В сетях с глухим заземлением нейтрали следует применить зануление, а в сетях с изолированной нейтралью - заземление. Отключение электроустановок при однофазных замыканиях на землю может также осуществляться при помощи защитного отключения, которое выполняется в дополнение к заземлению или занулению. Если невозможно выполнить заземление, или зануление, и обеспечить защитное отключение электроустановки или трудно выполнить по технологическим причинам, то допускается обслуживание электрооборудования с изолирующих площадок. При этом должна быть исключена возможность одновременного прикосновения к незаземленным частям электрооборудования, имеющим соединение с землей. Выбираем грунт-суглинок с температурой +5 °С с  [1, с.257] Коэффициент повышения сопротивления для суглинка  [1, с.260, таб.7.3] Рассчитываем удельное сопротивление грунта  (2.39) Находим сопротивление одиночного заземлителя  (2.40) Определяем ток однофазного короткого замыкания на землю при условии, что lк=0,9 км, а воздушные линии - отсутствуют  (2.41) Определяем сопротивление заземляющего устройства при условии, что оно является общим для напряжений 10 кВ и 0,4 кВ  (2.42) Выбираем Rз = 4Ом согласно ПУЭ для напряжения 0,4кВ. Находим число электродов коэффициент экранирования  [1, с.257, таб.7,1]  (2.43) Таким образом, заземляющее устройство состоит из одного трубчатого заземлителя. 2.11 Учет и контроль электроэнергии Расчетным учетом электроэнергии называется учет выработанной, а также отпущенной потребителям электроэнергии для денежного расчета за неё. Счетчики, устанавливаемые для расчетного учета, называются расчетными счетчиками (класса 2), с классом точности измерительных трансформаторов-0,5. Техническим (контрольным) учетом электроэнергии называется учет для контроля расхода электроэнергии электростанций, подстанций, предприятий, зданий, квартир и т.п. Счетчики, устанавливаемые для технического учета, называются контрольными счетчиками (класса 2,5) с классом точности измерительных трансформаторов-1. Для контроля за работой системы электроснабжения, коммерческого и контрольного учета электроэнергии установлены следующие измерительные приборы: На вводах 10 кВ: - универсальный счетчик энергии; - амперметр. На сборных шинах 10 кВ: - по одному показывающему вольтметру на каждой секции; - один комплект вольтметров с переключателем на любую секцию; - один амперметр в цепи секционного выключателя. На отходящих кабельных линиях 10 кВ: - универсальный счетчик энергии; - амперметр. На стороне 0,4 кВ ТП: - один вольтметр на каждой секции; - амперметр в сепии отходящих магистралей. В цепи трансформаторов: - счетчик энергии на стороне 0,4 кВ; - амперметр на стороне 0,4 кВ. Контрольные счетчики технического учета. Эти счетчики включают в сеть низшего напряжения (до 1000 В), что имеет ряд преимуществ: - установка счетчика обходится дешевле (чем на стороне высшего напряжения); - появляется возможность определить потери в трансформаторах и в сети высшего напряжения; - монтаж и эксплуатация счетчиков значительно проще. Требования, предъявляемые к контрольным счетчикам в отношении класса точности, значительно ниже, чем требования, предъявляемые к расчетным счетчикам, поскольку по контрольным счетчикам не производят денежных расчетов. Поэтому контрольные счетчики могут подключаться к измерительным трансформаторам тока класса точности 1.  Рисунок 2.5 - Схема включения трехфазного счетчика типов СА4, СА4У для измерения активной электроэнергии в четырехпроводной сети напряжением до 1000 В ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данном курсовом проекте были использованы следующие темы: «Расчет электрических нагрузок», «Выбор числа и мощности силовых трансформаторов», «Выбор высоковольтного оборудования», «Релейная защита», «Выбор компенсирующего устройства», «Выбор питающего кабеля». Рассчитан и выбран силовой трансформатор, найдены токи короткого замыкания, рассчитаны и выбраны аппараты защиты. При выборе высоковольтного оборудования были рассчитаны и выбраны выключатель нагрузки, предохранитель, трансформатор тока, трансформатор напряжения. Проделав работу над курсовым проектом, я научился рассчитывать и выбирать необходимое электрооборудование, научился пользоваться технической литературой. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Липкин. Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: М.: Высш. Шк., 1990. 2. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергоатомиздат, 1989. 3. Дорошев К.И., Комплектные распределительные устройства 6-35 кВ.-М.: Энергоиздат, 1982. 4. Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок - М.: Энергоатомиздат, 1989. 5. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов - М.: Издательство «Мастерство»; Высшая школа, 2001. 6. Прайс-листы заводов-изготовителей. 7. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий.-М.: Энергоатомиздат, 1987. 8. Интернет-ресурс : http://pokroff.com/ 9. Шеховцев В.П., Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению, - 2-е изд. -М.: ФОРУМ, 2011. 10. Интернет-ресурс: http://mifta.ru/. 11. Интернет-ресурс: http://www.abb.ru/. |
