Пример расчета цеха мой_исправленный (1). Пример расчета Электроснабжение ремонтномеханического цеха Исходные данные
 Скачать 3.85 Mb.
|
|
Примечание. В строках приведены расчеты и выбор электрооборудования для одного станка. В строке ШР и СП приведены nэ в столбце n, расчетная мощность в Рн, расчетный ток в Iр, питающий кабель и защитная аппаратура, установленная в ШМ. Расчетный ток ШР3 меньше номинального тока продольно-строгального станка, поэтому за расчетный принят номинальный ток этого электроприемника и для обеспечения селективности защиты выбран выключатель ВА08-0403 с регулируемым временем срабатывания расцепителя. Р∑ для мостового крана определяется по формуле  .При выборе аппаратов защиты в линии с КУ вместо Рн указывается Qнкб и согласно ПУЭ (п. 5.6.15) должно выполняться условие:  .Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного сечения. Если экономически выгодное сечение для ЛЭП 6 – 10 кВ приводит к сверхдопустимым отклонениям напряжения у электроприемников, то значениями экономической плотности тока пренебрегают. Термически стойкое сечение определяется по формуле  где I∞ – ток короткого замыкания в установившемся режиме (для источника безграничной мощность – начальное действующее значение тока короткого замыкания), кА, tпр – приведенное время короткого замыкания; С – тепловая функция, зависящая от типа кабеля и напряжения питания, табл. 14. и 2.72 [2]. Таблица 14 Значения С для кабелей и шин 6 и 10 кВ
В числителе – для кабелей 6 кВ, в знаменателе – для кабелей 10 кВ Пример выбора высоковольтного кабеля. Согласно [11] в качестве питающего кабеля выбирается кабель ААБл (алюминиевые жилы в бумажной изоляции, алюминиевая оболочка, бронированный стальными лентами, в составе подушки лавсановая лента) с однопроволочными жилами, проложенный в земле в траншее (рис. 12).  Рис. 12 Конструкция кабеля ААБл 10 (1.Токоведущая жила (мягкий алюминий) с отличительной окраской. 2.Изоляционная бумага с пропиткой (фазная изоляция). 3.Бумажный жгутовой заполнитель 4.Поясная изоляция (бумажная пропитанная). 5.Лента – экран (токопроводящая бумага). 6.Оболочка – алюминий. 7.Подушка: битум + крепированная бумага. 8.Броня: стальные ленты. 9.ПВХ шланг – внешняя оболочка и волокнистый наружный покров.) Экономическая плотность тока для кабелей с бумажной изоляцией при Тм=4000 часов по табл. П8.7 – 1,4 А/мм2. Расчетный ток, протекающий по проводнику в нормальном режиме  где Рр, Qр – расчетные активная и реактивная мощность цеха; Qнкб – реактивная мощность выбранной низковольтной стандартной батареи; Uн – номинальное напряжение высоковольтной питающей сети. Экономическое сечение  мм2.Полученное сечение согласно стандартной шкале округляем до ближайшего 25 мм2, длительно допустимый ток по табл. П8.5 – 90 А. По нагреву током рабочего режима проходит. Ток послеаварийного режима соответствует току трансформатора с учетом допустимой перегрузки (см. выше)   Кабель по нагреву послеаварийным током проходит. Для определения термически стойкого сечения рассчитывается ток короткого замыкания в начале кабельной линии (т. К1 рис. 13).  гдеUср – среднее напряжение ступени КЗ, по ПУЭ принимается на 5 % больше номинального напряжения сети. Точка короткого замыкания питается от источника безграничной мощности, периодическая слагающая тока короткого замыкания незатухающая  , следовательно, приведенное время равно действительному времени действия КЗ (tпр=tд ).tд=tз+tсв+τа, где tз – время действия защиты (выдержка), tсв – собственное время действия выключателя (примерно 0,1 с), τа – время апериодической слагающей тока КЗ (0,01 с).  Рис. 13. Время действия защиты зависит типа защиты установленной на выключателе. При установке токовой отсечки (ТО) tз=0. tд=tсв+τа=0,1+0,01=0,11 с. При максимально-токовой защите (МТЗ) выдержка времени выключателя Q1 отстраивается от времени срабатывания выключателя Q2 (t=0,3с). С учетом ступеньки селективности (Δt=0,3 с – для микропроцессорной, Δt=0,5 с – для релейной защиты) tз=0,3+0,3=0,6 с tд=0,6+0,1+0,01=0,71 с. При ТО термически стойкое сечение  мм2.При МТЗ термически стойкое сечение  мм2.МТЗ является резервной защитой в случае отказа ТО. Т.к. отказ маловероятен, а сечение увеличивается в 2 раза. Принимается термическое сечение при срабатывании ТО – 35 мм2. ААБл 3×35 с Iдд=115 А, r0=0,894 мОм/м, х0=0,095 мОм/м. Ячейка отходящей линии на ГПП выбирается по условиям, приведенным в таблице 15. Таблица 15 Сравнительные данные
Выбирается ячейка К-70 ЗАО “Группа компаний “ЭЛЕКТРОЩИТ”-ТМ Самара” [http://www.electroshield.ru/upload/iblock/catalog_ kru70_electroshield.ru.pdf]. Сравнительные характеристики приведены в таблице 16. Таблица 16 Сравнительные данные ячейки К-70
Примечание. В таблице ударный ток определяется через ударный коэффициент определенный примерно в зависимости от расположения точки КЗ по таблице 2.45 [2]. По ПУЭ для трансформаторов должны быть предусмотрены устройства релейной защиты в следующих случаях: 1) многофазных замыканий в обмотках и на выводах (ТО); 2) однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью (МТЗ и автоматические выключатели или предохранители на выводах НН); 3) витковых замыканий в обмотках (ТО); 4) токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ (МТЗ); 5) токов в обмотках, обусловленных перегрузкой (МТЗ с действием на сигнал); 6) понижения уровня масла (газовая защита); 7) газовая защита от повреждений внутри кожуха для внутрицеховых трансформаторов мощностью 630 кВА и более. Все защиты выполняются с помощью микропроцессорного блока защиты, установленного в шкафу отходящей линии КРУ. Токовая защита (первая ступень) Токовая отсечка защищает только часть линии или часть обмотки трансформатора, расположенные ближе к источнику питания и срабатывает без выдержки времени (tз=0 с). Ток срабатывания Ic.о  где kн – коэффициент надежности, зависит от типа реле, для микропроцессорной защиты SEPAM согласно рекомендаций Schneider Electric, 1,1 – 1,15;  – ток короткого замыкания на НН защищаемого трансформатора, приведенный к ВН.Пример расчета Для исходного примера определяется ток короткого замыкания в точке К2 (рис. 13). Схема замещения, представлена на рис. 14.  Рис. 14. Схема замещения Расчет тока КЗ ведется в именованных единицах. Сопротивление системы, приведенное к ВН 10 кВ, определяется по формуле  =0,55 Ом.Сопротивления высоковольтного кабеля Rк=r0l/n=0,894∙0,5=0,447 Ом Хк=Х0l/n=0,095∙0,5=0,0475 Ом где n – количество параллельно проложенных кабелей, l – длина питающего кабеля, км. Сопротивления трансформатора, приведенные к напряжению 10 кВ    где Uср – среднее напряжение ступени короткого замыкания. Суммарные сопротивления до точки К2 Rк2=Rк+Rтр=0,447+2,11=2,56 Ом; Хк2=Хс+Хк+Хтр=0,55+0,0475+9,4=10 Ом. Ток трехфазного КЗ при повреждение за трансформатором, приведенное к ВН  .Первичный ток срабатывания защиты  Номинальный ток трансформатора на ВН  Бросок тока намагничивания трансформатора  где kбр – коэффициент броска тока намагничивания (3 – 5), принимается 5, согласно рекомендации Schneider Electric. За расчетный ток принимается наибольший ток срабатывания защиты, т.е. Iс.о =646 А. Вторичный ток срабатывания реле, определяется по формуле  где Ксх – коэффициент схемы, при соединении вторичных обмоток трансформатора «полная звезда» и «неполная звезда» – 1, «на разность токов двух фаз» –  ; kтт – коэффициент трансформации трансформатора тока (ТТ), где 40 А номинальный первичный ток, 5 - номинальный вторичный ток ТТ.Номинальный первичный ток ТТ выбирается по условию  из стандартного ряда 10, 20, 30, 40, 50, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 800, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000.Коэффициент чувствительности защиты определяется для случая 2х фазного КЗ в конце кабельной линии.  Коэффициент чувствительности  В соответствии с ПУЭ (раздел 3.2.21 пункт 8) коэффициент чувствительности должен быть больше 2. Следовательно, защита имеет пятикратный запас чувствительности. Максимально-токовая защита (вторая ступень) МТЗ должна отстраиваться от максимального возможного рабочего тока, с учетом возможного самозапуска электродвигателей 0,4 кВ. Максимальный рабочий ток – ток через трансформатор с учетом перегрузки.  А (см. выше).Первичный ток срабатывания защиты  где Кн – коэффициент надежности, для терминалов SEPAM принимается 1,1; Kв – коэффициент возврата, для терминалов SEPAM принимается 0,935; Kсзп – коэффициент самозапуска электродвигателей обобщенной нагрузки, 2÷4. МТЗ должна быть чувствительна к двухфазным КЗ на шинах 0,4 кВ ТП. Ток трехфазного КЗ рассчитан выше и равен 0,587 кА, двухфазный ток  кА.Коэффициент чувствительности  Согласно ПУЭ (раздел 3.2.21 пункт 1) коэффициент чувствительности МТЗ должен быть более 1,5 в основной зоне защиты. Следовательно, имеется двух кратный запас чувствительности. Время срабатывания МТЗ. Для селективной работы МТЗ, необходимо отстраиваться от времени срабатывания предыдущих защит, в данном случае это вводной автомат на стороне 0,4 кВ с временем срабатывания tср. пред =0,3 сек. По рекомендациям на терминалы SEPAM, применяется временная ступень селективности ∆t=0,3 сек. В результате время срабатывания МТЗ определяется по формуле tср=tср. пред+∆t=0,3+0,3=0,6 сек. Расчет уставок защиты от перегрузки с действием на сигнал (третья ступень). Первичный ток срабатывания защиты от перегрузки отстраивается от номинального тока трансформатора   где Котс – коэффициент отстройки, принимается 1,1; Kв – коэффициент возврата, для терминалов SEPAM принимается 0,935. В связи с тем, что данная подстанция с постоянным дежурным персоналом, защита действует на сигнал, уставка по времени принимается – 9 сек. В случае если бы подстанция была бы без постоянного персонала, разрешается выполнять данную защиту на отключение. Газовая защита должна действовать на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла. Защита от повреждений внутри кожуха трансформатора, сопровождающихся выделением газа, может быть выполнена также с использованием реле давления. Защита от понижения уровня масла может быть выполнена также в виде отдельного реле уровня в расширителе трансформатора. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
кА