W012158 Электроснабжение дожимной насосной станции. Данной работе мы рассматриваем электроснабжение дожимной насосной станции

• Название: Данной работе мы рассматриваем электроснабжение дожимной насосной станции
• Дата: 20.04.2023
• Размер: 32.06 Kb.
• Имя файла: W012158 Электроснабжение дожимной насосной станции.docx
• Тип: Документы; #1077872

Введение

• 
  данной работе мы рассматриваем электроснабжение дожимной насосной станции.
  

Электроснабжение это совокупность электроустановок для обеспечения по-требителя электроэнергией. В нашем случае потребителем будет дожимная насосная станция. Передача, распределение и потребление электроэнергии на промышленных предприятиях должны производиться с высокой экономичностью и надежностью.
Основными определяющими факторами при проектировании электроснабже-ния должны быть характеристики источников питания и потребителей электроэнер-гии, в первую очередь требование, к бесперебойности электроснабжения с учетом возможности обеспечения резервирования в технологической части проекта, требо-вания электробезопасности.
Системы электроснабжения современных промышленных предприятий долж-ны удовлетворять следующим требованиям:

• 
  экономичность и надежность;
  

• 
  безопасность и удобство эксплуатации;
  

• 
  обеспечение надежного качества электрической энергии, уровней и отклю-
  

чения напряжения, стабильности частоты;

• 
  экономия электрической энергии;
  

• 
  гибкость системы, дающая возможность дальнейшего развития без существенного переустройства основных вариантов электрических сетей на период строительства и эксплуатации;
  

• 
  максимальное приближение источников высокого напряжения к электриче-
  

ским установкам электропотребителей, снижение первоначальных затрат и умень-шение потерь электрической энергии с одновременным повышением надежности.
Системы электроснабжения в целом выполняются таким образом, чтобы в условиях послеаварийного режима, после соответствующих переключений, она бы-ла способна обеспечить питание нагрузки предприятия.

8 Расчет электрических нагрузок


8.1 Расчет мощностей и токов к одиночным электродвигателям


Расчетным током для КЛ к одиночному электродвигателю (двигатели Д-Д4)
является номинальный ток этого двигателя, который определяется по выражению:
где P _ном - номинальная мощность электродвигателя;

• 
  _ном - номинальный КПД электродвигателя;
  

Cos  _ном - номинальный коэффициент мощности электродвигателя;

21. 
    - номинальное напряжение.
    

Подставляя паспортные данные электродвигателя Д1 из исходных данных в формулу (8.1), получаем расчетный ток к Д1:
Аналогично находим расчетный ток к Д2:
Расчетная активная мощность потребляемая двигателями Д1-Д2: Расчетная реактивная мощность потребляемая двигателями Д1-Д2: Паспортные данные электрооборудования сведены в таблицу 8.1.
Таблица 8.1 – Паспортные данные данные по электродвигателям


8.2 Расчет мощностей и токов для групп низковольтных двигателей и освещения КТП 1 (Л3)

В соответствии со схемой электроснабжения к силовой низковольтной нагруз-ке относятся электродвигатели Д3, Д4, Д5, Д6. Число электродвигателей общее n=30 что удовлетворяет условию n  4 , то расчетную активную мощность низко-вольтной силовой нагрузки определяем методом коэффициента максимума по вы-ражению:
где K _и - коэффициент использования;
K _м - коэффициент максимума;
P_{у ст} - установленная мощность.
2

Коэффициент использования вычисляем по формуле:
где K _вкл - коэффициент включения;
K _зс - средневзвешенное значение коэффициента загрузки.
Коэффициент включения для непрерывного производства принимается рав-ным К_В=0,96 [1].
Эквивалентное число электродвигателей:
Установленная мощность группы двигателей:
Средневзвешенное значение коэффициента загрузки:
Коэффициент использования:
где К_З.Г – средневзвешенное значение коэффициента загрузки;
К_в – коэффициент включения.
Коэффициенты максимума:
С помощью интерполяции данных по табл. 2.1 [1] получаем:
Расчетные активные мощности силовой нагрузки:
Расчетные реактивные мощности силовой нагрузки:

где K_мр – коэффициент максимума реактивной мощности, K_мр=1
Q_номi – суммарная реактивная мощность, потребляемая группой электродвига-телей в номинальном режиме работы:

Расчетные мощности освещения определяются методом коэффициента спроса:
где К_с.о – коэффициент спроса освещения, равный 0,85 [1];
Р_уст.о – установленная мощность осветительных приборов, равная 10% от уста-
новленной мощности силовых нагрузок.
Установленная мощность осветительных приборов:
Расчетная активная мощность на линии Л3:
Полная расчетная мощность S_Р:
Расчетный ток через кабельную линию Л3 :
Расчеты электрических нагрузок для кабельных линий Л3-Л4 сведены в таб-
лицу 8.1
Таблица 8.1 – Расчет электрических нагрузок
3
8.3 Расчетная мощность ДНС


Расчетная активная мощность высоковольтной нагрузки:
Расчетная реактивная мощность высоковольтной нагрузки:
Расчетная активная мощность низковольтной нагрузки:
Расчетная реактивная мощность низковольтной нагрузки:
Расчетная активная мощность I(II) СШ: Расчетная реактивная мощность I(II) СШ: Полная расчетная мощность нагрузки Расчетный ток через воздушную линию Л1(Л2)
Схема электроснабжения ДНС-1 представлена на рисунке 1.

Рисунок 1
Принимаем схему электроснабжения ДНС в виде двух блоков с выключателя-ми и неавтоматической перемычкой. При нарушении в трансформаторе, сработает защита и подаст сигнал на отключение выключателя в цепях трансформатора на низкой и высокой стороне. Секционный выключатель низкой стороны подключит секцию, оставшуюся без напряжения. В случае вывода в ремонт трансформатора или выключателя в цепи трансформатора есть возможность оставить в работе обе питающие линии путем включения разъединителей перемычки. Причем сначала включается перемычка, а затем отключаются цепи трансформатора.
После расчета электрических нагрузок, приступаем к выбору оборудования, по методикам описанным выше.

4

9 Выбор сечения кабельных и воздушных линий


9.1 Выбор сечения кабельных линий к одиночным двигателям Д1-Д2


Сечение кабельных линий к одиночным электродвигателям определяется по длительно допустимому току и проверяется на термическую стойкость при К3.
Длительно допустимый ток I_ДОП указывается в справочниках. При этом усло-вие выбора сечения кабельной линии по допустимому току имеет вид:

Условие проверки КЛ на термическую стойкость:
где q _t - термическое сечение (минимально допустимое), мм². Приближенно термическое сечение можно вычислить по выражению: где I _к - ток КЗ для проверки кабельной линии, кА;
t_К - длительность КЗ; принимается максимально возможной и складывается из времени действия основной релейной защиты с учетом времени действия АПВ t_РЗ.ОСН и полного времени отключения выключателя с учетом гашения дуги t_В (при-нимается t_РЗ.ОСН = 0,5 с)
T_а - постоянная затухания апериодической составляющей тока короткого за-мыкания (принимают T_а = 0,02 с).

9.1.1 Выбор сечения кабельной линии к двигателям Д1


Проверка по длительному допустимому току:
значение I_номД1 берется из выражения (8.2).
Выбираем ближайшее из стандартного ряда сечение q _ст.Д1  95 мм ² по табл.
П.2.9 [1], для которого допустимый ток I _{дл.доп.Д1}  165 А.
Условие (9.1) соблюдается, следовательно выбранный кабель проходит по до-пустимому току. Предварительно выбираем КЛ ААБл(6-3x95).
По табл. П.2.12[1] для воздуха при нормированной температуре 25⁰С и факти-ческой (среднегодовой для Нягани -4,8⁰С) -5⁰С k _ос  1, 29 .
5

Параметры кабеля: три алюминиевых многопроволочных или монолитных жилы; пропитанная бумажная изоляция; алюминиевая оболочка; броня из стальных лент; наличие в подушке под бронёй слоя из пластмассовых лент. Проверка выбранного кабеля по термической стойкости при КЗ:
Значение функции C (табл. П.2.17[1]) для кабеля с алюминиевыми многопро-волочными жилами и бумажной изоляцией при напряжении 6 кВ C  98 А  с 2 / мм 2 .
По выражению (9.4) приближённо определяем термическое сечение кабеля где t_К - длительность КЗ, принимается t_РЗ.ОСН = 0,5 с; t_В=0,07, из табл.9.6;
T_а - постоянная затухания апериодической составляющей тока короткого за-мыкания (принимают T_а = 0,02 с).
I_К – ток КЗ,из (12.6);
Условие (5.3) выполняется. Значит, окончательно выбираем для Д1 кабель ААБл-(6-3x95).

9.1.2 Выбор сечения кабельной линии к двигателям Д2


Проверка по длительному допустимому току Значение I_номД2 берется из выражения (8.3).
Выбираем ближайшее из стандартного ряда сечение q _ст.Д2  150 мм ² по табл.
П.2.9 [1], для которого допустимый ток I _{дл.доп.Д2}  225 А.
Условие (9.1) соблюдается, КЛ проходит по допустимому току.
По табл. П.2.12[1] для воздуха при нормированной температуре 25⁰С и факти-ческой (среднегодовой для Нягани -4,8⁰С) -5⁰С k _ос  1, 29 .
Условие (9.1) соблюдается, следовательно выбранный кабель проходит по до-пустимому току. Предварительно выбираем КЛ ААБл-(6-3x150).
Проверка выбранного кабеля по термической стойкости при КЗ.
По выражению (9.4) приближённо определяем термическое сечение кабеля Условие (9.3) выполняется. Значит, окончательно выбираем для Д2 кабель
ААБл-(6-3x150).
6

Параметры кабеля: Три алюминиевых многопроволочных или монолитных жилы; пропитанная бумажная изоляция; алюминиевая оболочка; броня из стальных лент; наличие в подушке под бронёй слоя из пластмассовых лент.

9.2 Выбор сечения кабельных линий КТП Л3 – Л4


Сечение кабельных линий распределительной сети рекомендуется выбрать по экономической плотности тока, по допустимому току длительного режима и прове-рить на термическую стойкость.
Выбор по экономической плотности тока
По экономической плотности тока расчёт выполняется для нормального ре-жима.
Для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами, в данном реги-оне при заданном времени использования максимума нагрузки (согласно таблице П.1.3 [1] T_M = 6500 часов) по таблице П.2.1 в [1] принимаем экономическую плот-ность тока:
Экономическое сечение кабеля Л3-Л4 определяется по выражению где I_рЛ3-расчетный ток на Л3 берется из (8.13)
Выбираем ближайшее из стандартного ряда сечение q _{ст Л7}  50 мм ² по табл. П.2.9 [1], для которого допустимый ток I _{дл.доп.Л3 - Л4}  110 А. С учетом поправки на температуру:
Выбор по допустимому току длительного режима производится для наиболее тяжёлого случая, когда секционный выключатель включен
Условие (9.1) соблюдается, следовательно выбранный кабель проходит по до-пустимому току. Предварительно выбираем КЛ АСБ-6-3x50.
Проверка выбранного кабеля по термической стойкости при КЗ
t_К - длительность КЗ, принимается суммой t_РЗ.ОСН = 0,5 с; и t_В=0,05) из табл 9.2. Значение функции C (табл. П.2.17[1]) для кабеля с алюминиевыми многопро-

волочными жилами и бумажной изоляцией при напряжении 6 кВ C  98 А  с 2 / мм 2 . 7

По выражению (9.4) приближённо определяем термическое сечение кабеля Условие (9.3) выполняется. Окончательно выбирает КЛ марки АСБ-6-3x50. Параметры кабеля: три алюминиевых многопроволочных или монолитных
жилы, пропитанная бумажная изоляция, свинцовая оболочка, броня из стальных лент.
Выбранные кабели сводим в таблицу 9.1 Таблица 9.1 – Расчет параметров Л3-Л4
9.3 Выбор сечения воздушной линии Л1(Л2)


Сечение воздушной линии Л1 выбирается по экономической плотности тока и проверяется по допустимому току. По экономической плотности тока расчёт выпол-няется для нормального режима. Для голых алюминиевых проводов с стальным сер-дечником , в данном регионе при заданном времени использования максимума нагрузки (согласно таблице П.1.3 [1] T_M = 6500 часов) по таблице П.2.1 в [1] прини-маем экономическую плотность тока.

Для линии Л1
По табл. П.2.3[1] и П.2.2[1] q _ст  35 мм ² , I _доп  175 А. Предварительно выбираем провод АС-25. Проверка по допустимому току
Наиболее тяжелый режим для воздушной линии - это режим, когда распреде-лительная сеть получает питание по одной линии. При этом ток по этой линии равен Условие (9.1) выполняется, следовательно, выбранный провод проходит по
допустимому току. Выбран провод АС-16.
Параметры провода: провода состоят из стального сердечника и алюминиевых проволок, скрученных правильной скруткой с направлением скрутки соседних по-вивов в противоположные стороны, причем наружный повив имеет правое направ-ление скрутки. Длительно допустимая температура проводов при эксплуатации не должна превышать: +90°С.Гарантийный срок эксплуатации 4 года с момента ввода проводов в эксплуатацию. Срок службы проводов не менее 45 лет.
8

9

10 Выбор силовых трансформаторов


10.1 Выбор типа и исполнения трансформатор


Для обеспечения надежного питания электроприемников 1-й и 2-й категорий на ГПП устанавливается два силовых трансформатора. Выбираются трансформато-ры одинаковой мощности.
По конструктивному исполнению выбираются масляные трансформаторы, так как они обладают хорошим отводом тепла от обмоток и сердечника, хорошей ди-электрической пропиткой изоляции, надежной защитой активных частей от воздей-ствий окружающей среды, являются наиболее экономичными.
Выбирается вид охлаждения с естественной циркуляцией воздуха и масла(М). По способу регулирования вторичного напряжения выбираются трансформа-
торы, имеющие устройство регулирования под нагрузкой (Н).


10.2 Выбор мощности силовых трансформаторов


Номинальная мощность трансформатора определяется по условию:
где _р - полная расчетная мощность, берется полная часть от всей нагрузки; N - количество трансформаторов;

• 
  - коэффициент загрузки, который для двухтрансформаторных ГПП прини-
  

мается равным 0,7 [1].
При выборе мощности трансформаторов необходимо руководствоваться шка-лой стандартных номинальных мощностей.
Выбираются трансформаторы ТМН-6300/35 с номинальной мощностью 6300 кВ∙А. Трансформаторы будут работать с недогрузкой, это дает перспективы на дальнейшее развитие, пополнение электрооборудования.
Проверяем выполнение условия (10.1):
Условие (10.1) выполняется.
Выбранные трансформаторы будут работать с недогрузкой по мощности. 10

10.3 Выбор мощности КТП


Номинальная мощность трансформатора:
Выбираются трансформаторы ТМ-1000/6 с номинальной мощностью 1000 кВ∙А. Проверяем выполнение условия (10.1):
Условие выполняется.
Данные по выбранным трансформаторам сведем в таблицу 10.1 Таблица 10.1 - Данные трансформаторов

11

11. 
    Технико-экономический расчёт
    

Мощности обоих видов трансформаторов обеспечивают электроснабжение предприятия как в нормальном, так и в аварийных режимах.
Рассмотрим следующие варианты мощности трансформаторов с учётом допу-стимой перегрузки в таблице 10.1.
Проведём расчёт для трансформатора ТМН-6300/35.
Потери активной мощности в трансформаторе:
где β - коэффициент загрузки трансформатора (β = 0,7).
Подставив все данные в выражение (11.1) получим:
Потери активной мощности в питающих электрических сетях энергосистемы из-за потребления трансформаторами реактивной мощности находятся по формуле:
где К_ИП - коэффициент изменения потерь, принимается равным 0,02 кВт/кВАр для трансформаторов ГПП [1];
Q_т. - реактивная мощность, потребляемая трансформатором, кВАр;
Р_л. - потери мощности в питающей линии электропередач от передачи по ней реактивной мощности, потребляемой трансформатором, кВт.
Мощность Q_т. можно найти по формуле
Реактивные мощности Q_ХХ и Q_КЗ вычисляются по следующим формулам:
где I_ХХ, U_КЗ - данные трансформаторов (из таблицы 10.1).
Подставляем полученные данные в выражение (11.4):
Потери мощности в линии Р_л. находятся по формуле
где R_л. - сопротивление линии, R_л. = 0,9 Ом по табл. П. 2.6 [1].
Годовые потери электроэнергии в трансформаторе рассчитываются по следу-ющей формуле:
где T_Г - годовой фонд рабочего времени (T_Г = 8760 ч);
τ_M - число часов использования максимума потерь, ч;
С₀ - стоимость 1 кВт∙ч электрической энергии
где  – основная плата за 1 кВт максимальной нагрузки;

• 
  – дополнительная плата за 1 кВтч.
  

12

Тарифы на электроэнергию, отпускаемую промышленным предприятиям, в энергосистеме РБ:  = 36 руб./кВт,  = 0,9 коп./кВт  ч
Число часов использования максимума потерь τ_m можно рассчитать по форму-
ле:
Для трансформатора ТМН-6300/35:
Стоимость годовых потерь электроэнергии в электрической сети от передачи реактивной мощности, потребляемой трансформатором:
Амортизационные отчисления рассчитываются по формуле:
где К - капитальные вложения;
Е_а – коэффициент (норма) амортизационных отчислений, табл. 5.1 [1].
Текущие расходы равны:
где Е_т.р.- коэффициент (норма) отчислений на текущий ремонт, табл. 5.1 [1].
Эксплуатационные расходы находятся по формуле:
Формула для приведённых затрат:
Подставляем данные для трансформатора ТМН-6300/35 в выражении(11.9) – (11.12):
Расчёт для трансформатора ТМН-10000/35 проводится аналогичным образом.
Результаты расчётов приведены в таблице 11.2.
Таблица 11.2 - Таблица сравнения вариантов
Так как для ТМН-6300/35 меньше капитальные затраты и эксплуатационные
расходы, то выбираем его.
Определим разницу приведенных затрат между возможными вариантами:
Так как условие выполняется, то выбираем 1 вариант: ТМН-6300/35.

13

12 Расчет токов короткого замыкания


Короткие замыкания (КЗ) в электрических системах возникают при наруше-нии изоляции токоведущих элементов электрических устройств, в результате её естественного старения (износа), своевременно не выявленного путем профилакти-ческих испытаний, или каких-либо повреждений в эксплуатации (например, перена-пряжений). Места расположения точек КЗ выбирают таким образом, чтобы при КЗ проверяемое электрооборудование, проводники находились в наиболее неблагопри-ятных условиях.
Вычисление токов короткого замыкания необходимо для: выбора электрообо-рудования, выбора средств ограничения токов короткого замыкания, проектирова-ния релейной защиты. Составляются расчётная схема и схема замещения. Расчёт то-ков короткого замыкания проводится с помощью метода именованных единиц.

12.1 Расчет КЗ в точке К1
Рисунок 12.1 – Расчетная схема при К.З. в т. К1
Рисунок 12.2 – Схема замещения


Приводим к основной ступени напряжения:
Выбираем;
Сопротивление системы:
Сопротивление линии:
где l₀-длинна линии Л1, км. по таблице 3.3.
Х₀-уд. индуктивное сопротивление ВЛ, Ом/км Сопротивление трансформатора:

Результирующее эквивалентное сопротивление:
14

Ток КЗ т. К1 от системы:
Ударный ток от системы:
Ток подпитки от Д1:
где Р_НОМ., U_НОМ., η и cosφ – номинальные (паспортные) значения из табл.3.1; К_I – кратность пускового тока по таблице 3.1;
С=1,1 для СД [1].
Ударный ток от Д1
Ток подпитки от Д2:
где Р_НОМ., U_НОМ., η и cosφ – номинальные (паспортные) значения из табл.3.1; К_I – кратность пускового тока по таблице 3.1;
С=1,1 для СД [1].
Ударный ток от Д2
При включенном СВ Q₅ ток через Q₄ будет такой же как на пассивных элемен-
тах Q_3, Q₁₁, Q₁₂.
Суммарные токи через пассивные выключатели Q₃, Q₄, Q₁₁, Q₁₂: Суммарные ударные токи через пассивные выключатели Q₃, Q₄, Q₁₁, Q₁₂: Суммарные токи через секционный выключатель Q₅ в подпитке участвуют ЭД
только одной секции шин:
Суммарные ударные токи через выключатель Q₅: Суммарные токи через выключатель Q₆,Q_8: Суммарные ударные токи через выключатель Q₆ и Q₈ Суммарные токи через выключатель Q₇,Q_9: Суммарные ударные токи через выключатель Q₇ и Q₉ Результаты расчета токов К.З. в т. К1сведены в таблицу 12.1 Таблица 12.1 – токи К.З.

15

13 Выбор коммутационной и защитной аппаратуры

13.1 Выбор высоковольтного вводного выключателя Q₃

• 
  По номинальному напряжению сети.
  

Выключатель выбирается исходя из условия:
где U_НОМ – номинальное напряжение выключателя;
U_С.НОМ – номинальное напряжение сети, U_С.НОМ = 6 кВ. Выбираем выключатель с U_НОМ = 6 кВ ВВЭ-6-25/630

• 
  По длительному току.
  

Выбираемый выключатель должен удовлетворять следующим условиям: где I_НОМ – номинальный ток выключателя;
I_НОРМ.max – наибольший ток нормального режима;

• 
  послеаварийном режиме возможно длительное снижение напряжения. По ГОСТ – 13109 – 97 допускается снижение напряжения до 0,9*U_НОМ. При этом наибольший ток послеаварийного режима (то же максимального длительного режи-
  

ма) будет:
где I_НОРМ.max – расчетный ток на линии Л1 (4.26); Подставляя численные значение в (13.3) получаем:
Номинальный ток выключателя по паспортным данным I_НОМ =630 А.
Условие проверки выполняется.

• 
  По симметричному току отключения. Проверка выполняется по условию:
  

где I_П,τ – действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания (КЗ) к моменту расхождения контактов τ;
I_{ОТК.НОМ} – номинальный ток отключения выключателя.
Для выбранного выключателя I_{ОТК.НОМ} = 25 кА.
При наличии подпитки от двигателей:
где I_ПτС – действующие значения периодической составляющей токов КЗ от энергосистемы из (8.6).

16

I_ПτД – действующие значения периодической составляющей токов КЗ от дви-гателей.
При питании от системы неограниченной мощности I_ПτС = I_П∞ = I_ПОС.
Для электродвигателей:
где Т_Д – постоянная времени затухания периодической составляющей элек-тродвигателя. Примем Т_Д = 0,06 с (при отсутствии данных можно принять 0,04-0,06).
I_под- токи подпитки от двигателя, из табл. 8.1.
Время от момента КЗ до момента расхождения контактов выключателя τ определяется выражением:
где τ_З.min – минимальное время действия релейной защиты, принимается 0,01 с; t_С.В – собственное время отключения выключателя, равное 0,04 с. Подставляя значения в (13.7) получим:
Подставляя численные значения в (9.5), (9.6) получаем:
Условие (13.4) выполняется.

• 
  Проверка возможности отключения апериодической составляющей тока КЗ Для успешного отключения асимметричного тока КЗ должно быть выполнено
  

условие:
где i _{а .} - апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контак-
тов.
Подставляя численные значение, получаем:
где β_Н – нормированное содержание апериодической составляющей в токе от-ключения, определяется по рисуноку 5, и равен β_Н = 32%.

Рисунок 2 - Содержание апериодической составляющей в процентах Т.к. i_a.τ < i_a.НОМ, то условие проверки выполняется.

• 
  Проверка выключателей по включающей способности
  

Проверка выключателей по включающей способности производится по усло-
виям:
где i_У – ударный ток КЗ;
17

I_П.О – начальное значение периодической составляющей тока КЗ в цепи вы-ключателя;
I_{ВКЛ.НОМ} – номинальный ток включения (действующее значение периодической составляющей).

Наибольший пик тока включения:
Ударный коэффициент, нормированный для тока включения i_{ВКЛ.НОМ} выклю-чателей равен K_УН = 1,8. Поэтому если для ударного тока в расчетной точке КЗ K_У ≤ 1,8, то можно проверять только по I_{ВКЛ.НОМ}. При K_У > 1,8, проверка производится по двум условиям (i_{ВКЛ.НОМ} и I_{ВКЛ.НОМ}).
Следовательно, проверка производится по одному условию (I_{ВКЛ.НОМ}). Данные берем из табл.9.2.

Условия (9.15) выполняется.

• 
  Проверка на электродинамическую стойкость
  

Проверка производится по сквозным токам по условиям:
Ударный коэффициент в точке КЗ K_У=1,79 меньше, чем 1,8, следовательно, проверяем аппарат по одному условию.

Условие (9,17) выполняется.

• 
  Проверка на термическую стойкость
  

На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу
тока КЗ:
где B_К – расчетный тепловой импульс КЗ.
Тепловой импульс от полного тока КЗ вычисляется по выражению:
где t_КЗ – длительность КЗ, принимается максимально возможной и складыва-ется из времени действия основной релейной защиты с учетом времени действия АПВ t_РЗ.ОСН и полного времени отключения выключателя с учетом гашения дуги t_В.

Принимается t_РЗ.ОСН = 0,5 с, полное время отключения выключателя t_В = 0,05 с из табл.13.2, поэтому длительность КЗ t_КЗ = 0,55 с.
Постоянную времени эквивалентной схемы принимают равной T_а = 0,02 с.
Подставляя численные значения, получаем:
18

• 
  выбранного выключателя ток термической стойкости I_ТЕР = 25 кА, время термической стойкости t_ТЕР = 3 с, следовательно:
  

Условие (9.18) ) проверки на термическую стойкость выполняется. Выбранный выключатель ВВЭ-6-25/630 удовлетворяет всем необходимым
проверкам, следовательно, его допустимо использовать как выключатель Q₃. Поскольку выключатель проходит по всем условиям проверки, то применим
этот выключатель также для выключателей Q₄, Q₁₁, Q₁₂.
Результаты расчета данного выключателя представлены в таблице 13.1. Таблица 13.1 – Результаты выбора выключателя
Технические характеристики выключателя ВВЭ-6-25/630 приведены в таблице 13.2.
Таблица 13.2 – Технические характеристики выключателя ВВЭ-6-25/630

13.2 Выбор высоковольтного выключателя Q_6,Q_7,Q_8,Q_9, в цепь одиночного двигателя

Выбор выключателя к одиночному двигателю Д1 аналогично пункту 13.1. Таблица 13.3 – Результаты выбора выключателя
Выбор выключателя к одиночному двигателю Д2 аналогично пункту 13.1. Таблица 13.4 – Результаты выбора выключателя
Выбранный выключатель ВВЭ-6-25/630 удовлетворяет всем необходимым проверкам, следовательно, его допустимо использовать.
Технические характеристики выключателя ВВЭ-6-25/630 приведены в таблице
9.6
Таблица 13.6 – Технические характеристики выключателя ВВЭ-6-25/630
13.3 Выбор разъединителя для КТП


По номинальному напряжению сети
19

Разъединитель выбирается исходя из условия:
По номинальному напряжению сети выбирается разъединитель с U_НОМ = 6 кВ РВ-6/400

По номинальному току
Выбираемый разъединитель должен удовлетворять следующим условиям:
Наибольший ток нормального режима из (4.16).
Максимальный длительный ток будет в послеаварийном режиме при отклю-чении одной из линий I_{МАКС.ДЛИТ} = 2*I_Р.
Подставляя численные значения, получим:
Номинальный ток разъединителя по паспортным данным I_НОМ = 400 А.
Условие (13.21) выполняется.
Проверка по электродинамической стойкости
Проверка производится по сквозным токам по условиям:
Ударный коэффициент для разъединителя:
Ударный коэффициент в точке КЗ K_У=1,79 меньше, чем 1,8, следовательно, проверяем аппарат по одному условию.

Условие (13.22) выполняется.
Проверка на термическую стойкость
На термическую стойкость разъединитель проверяется по тепловому импуль-су тока КЗ:
где B_К – расчетный тепловой импульс КЗ.
Тепловой импульс от полного тока КЗ вычисляется по выражению:
Длительность КЗ и постоянная времени эквивалентной схемы замещения остаются прежними. Ток и время термической стойкости для выбранного разъеди-нителя соответственно равны: I_ТЕР = 16 кА, t_ТЕР = 4 с. Подставляя численные значе-ния в (13.23), (13.24) получим:
Условие (13.23) проверки на термическую стойкость выполняется. Выбранный разъединитель РВ-6/400 удовлетворяет всем необходимым про-
веркам, следовательно, его допустимо использовать как разъединитель по обе сто-роны от выключателя Q₁₁ (Q₁₂).
20

Таблица 13.7 – Результаты выбора разъединителя РВ-6/400
Технические характеристики разъединителя РВ-6/400 приведены в таблице
Таблица 13.7 - Технические характеристики разъединителя РВ-6/400


13.4 Выбор ОПН


Ограничители перенапряжения (ОПН) относятся к высоковольтным аппара-там, предназначенным для защиты изоляции электрооборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжении.
В отличие от традиционных вентильных разрядников с искровыми промежут-ками и карборундовыми резисторами, ОПН не содержат искровых промежутков и состоят только из колонки нелинейных резисторов на основе окиси цинка, заклю-ченных в полимерную или фарфоровую покрышку.
Для стороны 35 кВ выбираем ОПН-35/40,5/10 УХЛ1 - ограничители перена-пряжений нелинейные с фарфоровой внешней изоляцией.
Таблица 13.9 - Технические характеристики ограничителя перенапряжения ОПН-35/40,5/10 УХЛ1

13.5 Выбор трансформатора тока


Для ВЛ со стороны 6 кВ на линии Л1 выбираем трансформатор тока типа ТОЛ-10-300/5.
Проверка ТТ по максимальному рабочему току
где I_max-максимальный ток на линии Л1 из (4.27), А; I_ном-номинальный первичный ток, А. Условие (9.24) выполняется.
Проверка ТТ по электродинамической стойкости:
где i_д – ток электродинамической стойкости ТТ;
i_y – суммарный ударный ток через аппарат из табл.8.1.
Условие (13.25) выполняется.
21

Проверка ТТ по термической стойкости:
где I_m - односекундный ток термической стойкости, кА t_m – максимальное время действия РЗ. В_к – тепловой импульс из табл.9.1.
Условие (13.26) выполняется.
Таблица 13.10 - Технические характеристики трансформатор тока ТОЛ-10-300/5
13.6 Выбор трансформатора напряжения


Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряже-ния до стандартного значения 100 или 100/ 3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.




К вторичной обмотке трансформатора напряжения подключается вольтметр,
счетчики активной и реактивной энергии.
Выбираем трансформатор напряжения НОЛ-10.
Таблица 13.11 - Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

1. 
   Проверка по номинальному напряжению
   

Номинальное напряжение первичной обмотки U_ном=10 кВ. Номинальное напряжение сети U_ном.с=6 кВ. Условие выполняется.

2. 
   По классу точности
   

Выбираем трансформатор класса точности 0,5. Данному классу точности со-ответствует S _{н о м}  7 5 В А

3. 
   По вторичной нагрузке
   

где S_ном – номинальная мощность в выбранном классе точности;
S_2 – нагрузка всех измерительных приборов, присоединённых к трансформа-тору напряжения.

Нагрузка всех измерительных приборов
где Р – активная нагрузка всех измерительных приборов;
Q – реактивная нагрузка всех измерительных приборов.
Активная нагрузка всех измерительных приборов
22

где P_СЧi – активная мощность счётчика;.
Активная нагрузка всех измерительных приборов по (13.28):
Реактивная нагрузка всех измерительных приборов
где Q_СЧi – реактивная мощность счетчика;
Реактивная нагрузка всех измерительных приборов по (13.29):
Нагрузка всех измерительных приборов по (13.27):
Условие выполняется. Параметры выбранного трансформатора напряжения приведены в таблице 14.
Таблица 13.12 - Технические параметры трансформатора напряжения НОЛ-10


13.7 Выбор предохранителя


Предохранитель - это коммутационный аппарат, предназначенный для отклю-чения защищаемой цепи путем разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение.
Для трансформаторов напряжения выбирается ПКТ 103-6-100-31,5 УХЛ1. Таблица 9.13 - Технические характеристики предохранителя ПКТ 103-6-100-31,5 УХЛ1

1. 
   Проверка по номинальному напряжению Условие выполняется.
   

2. 
   Проверка по номинальному току:
   

где S_ном.тр - номинальная мощность трансформатора напряжения; U_ном – номинальное напряжение трансформатора напряжения. Условие выполняется.

3. 
   По току отключения:
   

где I_по – суммарный действующее значение за первый период табл.8.1.
I_откл – номинальный ток отключения предохранителя из табл.9.13.
Условие выполняется.
23

Заключение
В результате достижения цели работы было спроектировано электроснабже-ние дожимной насосной станции. Первым этапом для достижения цели было опре-деление расчетной электрической нагрузки ДНС.
Далее было выбрано сечение кабельных и воздушных линий. Для двигателей был выбран кабель марки ААБл-(6-3x95) и ААБл-(6-3x150). Для линий КТП был выбран кабель типа АСБ-6-3x50. А для воздушных линий был выбран провод АС-16.
Следующим шагом был выбор силовых трансформаторов по типу и исполне-нию, мощности и по технико-экономическому расчету. Было принято решение о выборе ТМН-6300/35 с номинальной мощностью 6300 кВ∙А и ТМ-1000/6 с номи-нальной мощностью 1000 кВ∙А. Выбор мощность силового трансформатора позво-ляет нам в будущем расширить производство без кардинальных изменений плана электроснабжения ДНС, а так же снизит затраты на дальнейшее расширение.
По результатам расчета короткого замыкания, была выбрана коммутационная и защитная аппаратура. А именно высоковольтные вводные выключатели ВВЭ-6-25-

630. 
     Выбран разъединитель КТП типа РВ-6/400, ограничитель перенапряжения ОПН-35/40,5/10 УХЛ1, трансформатор тока типа ТОЛ-10-300/5, трансформатор напряжения НОЛ-10 и предохранитель ПКТ 103-6-100-31,5 УХЛ1.
     

По расчетам и проверкам сделанным в работе можно сделать вывод, что данная модель электроснабжения ДНС может быть использована для эксплуатации.

24