|
Характеристика объекта. 1 Характеристика применяемого оборудования, режимы работы
.10 Выбор защиты сетей с проверкой по Io.к.з.
Даже в правильно спроектированной и эксплуатируемой электроостановке всегда остается вероятность появления аварийных режимов, которые могут привести к выходу из строя электрооборудования, иногда к пожару и уничтожению имущества, а также к резкому повышению опасности для соприкасающихся с ним людей.
К аварийным режимам прежде всего относятся коротки замыкания одно-, двух- и трехфазные. Последнее является наиболее тяжелым из КЗ, однако оно бывает значительно реже, чем одно- или двухфазные. Чаще всего КЗ происходят в результате пробоя или перекрытия изоляции из-за неправильной сборки схемы и неквалифицированного обращения с электроприборами.
Токи КЗ, ограниченные лишь весьма небольшими сопротивлениями короткозамкнутой цепи, могут достигать значений, в десятки раз превышающих номинальные токи присоединённых электроприёников, а так же допустимые токи проводников. Токи КЗ оказывают значительное динамическое и термическое действие на токоведущие части и вызывают выход из строя. Именно поэтому важно локализовать аварию - отключить в возможно короткий срок повреждённый участок сети. Наряду с плавкими предохранителями в установках до 1 кВт широко применяют автоматические воздушные выключатели, выпускаемые в одно- , двух- и трёхполюсном исполнении, постоянного и переменного тока.
Правила устройства электроустановок требуют определения тока однофазного КЗ с целью проверки нормальной работы аппаратов защиты и действительности системы зануления.
Для защиты внутренних сетей жилых и общественных зданий 380\220 В применяются плавкие предохранители и автоматические воздушные выключатели.
Автоматические выключатели снабжают специальным устройством релейной защиты, которое в зависимости от типа выключателя выполняют s виде токовой отсечки, максимальной токовой защиты или двухступенчатой токовой защиты, для этого используют электромагнитные и тепловые реле, Эти реле называют расцепителями.
Номинальным током автоматического выключателя Iном, А. называют
наибольший ток, при протекании которого выключатель может длительно работать без повреждении, нормальным напряжением автоматического выключателя называют указанное в паспорте напряжение, равное напряжению электрической сети, для работы в которой этот выключатель указанный в паспорте ток, длительное протекание которого не вызывает срабатывания расцепителя. Током вставки расцепителя называют наименьший ток, при протеканий которого расцепитель срабатывает.
Существуют следующие требования к выбору автоматических выключателей:
номинальное напряжение выключателя не должно быть ниже напряжения сети;
отключающая способность должна быть рассчитана на максимальные токи КЗ, проходящие по защищаемому элементу;
номинальный ток расцепителя должен быть не меньше наибольшего расчётного тока нагрузки, длительно протекающего по защищённому элементу:
ном.рас > Ip.max
- автоматический выключатель не должен отключаться в нормальном работы режиме защищаемого элемента, поэтому вставки замедленного срабатывания регулируемых расцепителей следует выбирать по условию:
Iном.рас > (1,1 - 1,3) Ip.ma
Расчётные формулы:
Ip.a > Ip * Kз
Где: Ip.a - номинальный ток расцепителя, А
Ip - расчётный ток участка схемы, А
Кз - коэффициент запаса (для электромагнитных расцепителей 1,25)
Пример расчёта для группы потребителей:
В качестве примера расчета определим тип и рабочие параметры автоматического выключателя для группы «гр.РО1»,
Расчётный ток группы = 25 А
Ip.a > 2,5 * 1,25 A
Ip.a > 3,13 A
Ближайшее нормированное значение тока расцепителя для автоматических выключателей это lp.a = 6А. для защиты данной группы выбираем автоматический выключатель типа CLS6 - С6/1N расцегителем на номинальный ток 6А.
Гр. РО2
Ipa > 1,4 * 1,25 = 1,75 A
Принимаем автоматический выключатель CLS6 - C6/1N разделителем на номинальный ток 6А.
Гр.АО
Ipa > 1,6 * 1,25 = 2,0 A
Принимаем автоматический выключатель CLS6 -C6/IN разделителем на номинальный ток 6А.
Автоматические выключатели серии CL - предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при коротких замыканиях перегрузке, недопустимых снижениях напряжения, а также до 30 оперативных включений и отключений оперативных цепей в сутки и рассчитаны для эксплуатации в электроустановках с номинальным рабочим напряжением до 400В переменного тока частотой 50Гц.
Расчетные формулы:
Uф
Iокз=______________
Zтр + Zл
Где: Iокз - ток однофазного короткого замыкания, А
Uф - напряжение питания сети, В
Zтр - сопротивление силового трансформатора, Ом
Zл - сопротивление питающей линии, Ом
Zл = Zо* L
Где: Zo - сопротивление одного километра линии, Ом/км (табличные данные)
L - длина линии, км
Условия работы защиты:
* Iр.а < Iокз
Где: Iр.а - ток расцепителя, А
Iокз - ток однофазного короткого замыкания, А
Пример расчета для группы потребителей:
Для расчета тока однофазного короткого замыкания, необходимо знать мощность силового трансформатора, длину питающей линии, сопротивление одного километра линии. Питание насосной станции водоснабжения выполняется от существующей трансформаторной подстанции. Выбор именно этого варианта внешнего снабжения будет подробно рассмотрен в пункте 3.3.
Для группы РО1 (рабочее освещение)
220
Iокз = ___________________________________= 240 А
0,65+1,29 * 0,05+0,79 * 0,005+25,2 * 0,008
3 * 6 < 240 , защита работает
Для группы РО2
220
Iокз = _________________________________= 201А
0,65+1,29 * 0,5+0,79 * 0,005+25,2 * 0,015
3 * 6 < 201 , защита работает
Для группы АО
220
Iокз = ________________________________= 227 А
0,65+1,29 * 0,05+0,79 * 0,005+25,2 * 0,01
3 * 6 < 227 , защита работает
. Электрические нагрузки
.1 Расчет нагрузок
Результаты расчетов нагрузок являются исходными материалами для всего последующего проектирования. Целью расчетов являются прогнозирование графика и определение расчетной нагрузки с помощью теоретических методов и опытное изучение данных по аналогичным производствам, и на основе изучения влияния технологии производства на характер электрических нагрузок.
Расчетной нагрузкой называется такая неизменная во времени нагрузка, которая вызывает такой же перегрев проводников над окружающей температурой или тепловой износ изоляции, как и реальная переменная I времени нагрузка.
Важное значение при проектировании сетей электроснабжения имеют и такие характеристики графика нагрузок , как величина и повторяемость возникновения пиков и провалов выходящих за уровни расчетных нагрузок вызывающих колебания напряжения и частоты переменного тока, а так же перегрузки сетевых устройств.
Расчет ведем методом коэффициента максимума: все электроприемники Разделяют по режиму работы на группы с одинаковыми данными Ки и cosф. Подсчитываем количество электроприемников в каждой группе. По каждой Группе ЭП (электроприемники) пределы Рном
Все ЭП приводим к НВ = 100%.
Подсчитываем суммарную мощность всех ЭП по группам. По таблице принимаем для характерных групп ЭП Ки и coscp, и определяем tgф. Для каждой группы однородных ЭП определяем: рассчитываем среднюю активную нагрузку за наиболее загруженную шину для каждой группы ЭП по формуле:
Рсм = Ки *Рн.
Где: Ки - коэффициент использования,
Рн - номинальная мощность.
Суммарное Рсм Рсм ЭП Вычесления сводим в таблицу №3.1
Рассчитываем среднюю реактивную нагрузку в кВАР за наиболее нагруженную шину для каждаой группы ЭП по формуле:
Qcm = Рсм * tgф
Все вычисления сведены в таблицу №3.1
Определяем Ки - коэффициент использования для ЭП по таблице 2.1 (Коновалова)средневзвешенный по щиту ВРУ
Ки = Рем / Рном
Ки = 62,56/87,394 =0,71
tgф - каждого ЭП определяем по cosф ЭП по таблице (Брадиса) или по средневзвешенному
tgф = Qcm / Рсм
COS - коэффициент мощности для ЭП определяем по таблице 2.1 (Коновалова) Средний cos по таблице 3.1 определяем по средневзвешенному
tgcp = Qcm / Рсм cosф = 0,85
Определяем число эффективных ЭП в зависимости от коэффициента Использования с учетом m.
m = Ри макс/ Рнмш m = 18,5 /0.067 = 276
т.к. m > 3 и Ки > 0.2 , то определяем относительное эффективное число ЭП по формуле:
2∑Рн 2 * 87,394
n=------------ n=------------------= 9,4 = 10
Рнмах 18.5
Где n - общее число ЭП, n = 16 Рн - суммарная номинальная мощность всех ЭП Рнмах- мощность наибольшего электроприемника в группе
По таблице 2.6 (Коновалова) при nэ = 10 и Ки = 0,71 (определяем коэффициент максимума). Км = 1.2
Определяем расчетную активную максимальную нагрузку кВт по формуле:
Рр=Км * Рсм = 1,2 * 62,56 = 75 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность по формуле:
Qp = Км • Qсм = 52,3 кВАР
Определяем полную расчетную мощность по формуле:
Sp = √ Рр + Qp = √75 + 52.3 = 91,4 кВА
Определяем расчетный ток по формуле:
Iр = Sp / 3Uhom = 91,4 /1,73 * 0,38 = 139А
Таблица 3.1
Наименование
|
n
|
Установ мощн
|
m
|
Ки
|
Cos ф
|
Tg ф
|
Ср.нагр
|
Пэ
|
Km
|
Pp
|
Qp
|
Sp
|
|
|
Предел
|
Сум ммощ
|
|
|
|
|
P см
|
Q см
|
|
|
|
|
|
Хозяйствен насосы
|
2
|
18.5
|
37
|
|
0.7
|
0.8
|
0.75
|
25.9
|
19.4
|
|
|
|
|
|
Противопожар насос
|
2
|
18.5
|
27
|
|
0.7
|
0.8
|
0.75
|
25.9
|
19.4
|
|
|
|
|
|
Промывной насос
|
2
|
1.5
|
3.0
|
|
0.8
|
0.8
|
0.75
|
2.4
|
1.8
|
|
|
|
|
|
Дозирующий Насос
|
2
|
0.067
|
0.137
|
|
0.8
|
0.8
|
0.75
|
0.1
|
0.075
|
|
|
|
|
|
Таль
|
1
|
0.75
|
0.75
|
|
0.06
|
0.8
|
0.75
|
0.05
|
0.04
|
|
|
|
|
|
Блок обезаражив.
|
1
|
0.55
|
1.1
|
|
0.9
|
0.85
|
0.61
|
0.99
|
0.6
|
|
|
|
|
|
Обогреватель
|
6
|
1.2
|
7.2
|
|
0.85
|
0.95
|
0.32
|
6.12
|
1.9
|
|
|
|
|
|
Освещение
|
|
|
1.21
|
|
0.9
|
0.95
|
0.32
|
1.1
|
0.35
|
|
|
|
|
|
Итого
|
16
|
0.067/18.5
|
87.394
|
276
|
0.71
|
0.85
|
0.61
|
62.53
|
43.6
|
10
|
1.2
|
75
|
52.3
|
91.4
|
|
|
|
Скачать 2.81 Mb.