| Електропостачання машинобудівного підприємства Реконструкція ра[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.
скачати
  1.1 Характеристика споживачів. Розрахунок електричних навантажень. Введення Близько 70% усієї вироблюваної в нашій країні електроенергії споживається промисловими підприємствами. Приймачі електроенергії промислових підприємств ділять на: приймачі трифазного струму напругою до 1 кВ, частотою 50 Гц; приймачі трифазного струму напругою вище 1 кВ, частотою 50 Гц; приймачі однофазного струму напругою до 1 кВ, частотою 50 Гц; приймачі, що працюють з частотою, відмінною від 50 Гц, що живляться від перетворювальних підстанцій і установок; приймачі постійного струму, що живляться від перетворювальних підстанцій і установок. Згідно ПУЕ електротехнічні установки, що виробляють, перетворюють, розподіляють і споживають електроенергію, поділяють на електроустановки напругою до 1 кВ і електроустановки напругою вище 1 кВ. Електроустановки щодо заходів електробезпеки поділяють на: електроустановки напругою вище 1 кВ в мережах з ефективно заземленою нейтраллю (з великими струмами замикання на землю); електроустановки напругою вище 1 кВ в мережах з ізольованою нейтраллю (з малими струмами замикання на землю); електроустановки напругою до 1 кВ з глухозаземленою нейтраллю; електроустановки напругою до 1 кВ з ізольованою нейтраллю. За частотою струму приймачі електроенергії ділять на приймачі промислової частоти (50 Гц) і приймачі з високою (10 кГц), підвищеної (до 10 кГц) і зниженою (нижче 50 Гц) частотами. Більшість приймачів використовує електроенергію нормальної промислової частоти. Приймачі електроенергії можуть бути розділені на групи за подібністю режимів роботи, тобто за подібністю графіків навантаження. Розподіл приймачів електроенергії на групи дозволяє більш точно знаходити середню і розрахункове навантаження вузла системи електропостачання, до якого приєднані групи різних по режиму роботи приймачів.  Розрізняють три характерні групи приймачів електроенергії: 1) приймачі, що працюють в режимі з тривало незмінною або маломеняющейся навантаженням. У цьому режимі електрична машина або апарат може працювати тривалий час без підвищення температури окремих частин машини або апарата вище допустимої. Прикладами приймачів, що працюють в цьому режимі, є електродвигуни компресорів, насосів, вентиляторів і т. п.: 2) приймачі, що працюють в режимі короткочасного навантаження. У цьому режимі робочий період машини або апарата не настільки тривалий, щоб температура окремих частин машини або апарату могла досягти сталого значення. Період зупинки машини або машини настільки тривалий, що машина практично встигає охолонути до температури навколишнього середовища. Прикладами такої групи приймачів є електродвигуни електроприводів допоміжних механізмів металорізальних, гідравлічних затворів і т. п.; 3) приймачі, що працюють в режимі повторно-короткочасного навантаження. У цьому режимі короткочасні робочі періоди машини або апарату чергуються з короткочасними періодами відключення. Повторно-короткочасний режим роботи характеризується відносною тривалістю включення (ПВ) і тривалістю циклу. У повторно-короткочасному режимі електрична машина або апарат може працювати з припустимою для них відносною тривалістю включення необмежений час, причому підвищення температур окремих частин машини або апарата не вийде за межі допустимих значень. Прикладом цієї групи приймачів є електродвигуни кранів, зварювальні апарати і т. п. Щодо забезпечення надійності та безперебійного живлення приймачі електроенергії відповідно до ПУЕ ділять на три категорії. Приймачі електроенергії I категорії - приймачі, перерва електропостачання яких може спричинити за собою небезпеку для життя людей або значних збитків  народному господарству, пов'язаний з пошкодженням дорогого устаткування, масовим браком продукції, розладом складного технологічного процесу промислового підприємства, порушенням функціонування особливо важливих елементів комунального господарства. Зі складу приймачів електроенергії I категорії виділяється особлива група приймачів, безперебійна робота яких необхідна для безаварійного зупинки виробництва з метою запобігання загрози життю людей, вибухів, пожеж та руйнувань дорогого основного технологічного обладнання. Приймачі електроенергії II категорії - приймачі, перерва електропостачання яких призводить до масового недоотпуск продукції, масовим простоїв робочих механізмів і промислового транспорту, порушення нормальної діяльності значної кількості міських і сільських жителів. Всі інші приймачі електроенергії, що не підходять під визначення I і II категорій, відносять до приймачів III категорії. У практиці проектування систем електропостачання застосовують різні методи визначення електричних навантажень, які поділяють на основні та допоміжні. У першу групу входять методи розрахунку по: · Встановленої потужності та коефіцієнту попиту; · Середньої потужності і відхилення розрахункового навантаження від середньої (статистичний метод); · Середньої потужності і коефіцієнту форми графіка навантажень; · Середньої потужності і коефіцієнту максимуму (метод упорядкованих діаграм). Друга група включає в себе методи розрахунку по: ü питомій витраті електроенергії на одиницю продукції при заданому обсязі випуску продукції за певний період часу; ü питомої навантаженні на одиницю виробничої площі. Застосування того чи іншого методу визначається припустимою похибкою розрахунків. При проведенні укрупнених розрахунків (зокрема, на стадії про -  єктного завдання) користуються методами, що базуються на даних про сумарної встановленої потужності окремих груп приймачів - Відділення, цехи, корпуси. Аналізуючи завдання на проектування, приходимо до висновку про доцільність використання методу встановленої потужності і коефіцієнта попиту. Результати розрахунку електричних навантажень зведені в таблицю 1 (див. Додаток). Приймачі електричної енергії, описані в завданні на проектування (див. Додаток) можна віднести до споживачів II, III категорії. Дійсно, звертаючись до визначення категорії споживачів, можна зробити висновок про те, що перерва електропостачання даних споживачів не призведе до появи загрози для життя людей. Беручи до уваги невелику сумарну потужність підприємства (близько 7,5 МВ · А, підприємство відноситься до об'єкта середньої потужності), припустимо, що перерва електропостачання також не приведе до значної шкоди народному господарству, а також порушення функціонування важливих елементів комунального господарства. Таким чином, найбільш підходящим варіантом є віднесення приймачів електричної енергії даного підприємства до II, III категорій. Ця особливість буде враховуватися при виборі схеми електропостачання машинобудівного підприємства. Наведемо деякі міркування з приводу вибору напруги приймачів. Вибір напруги пов'язаний з вибором потужності тих чи інших приймачів, так як саме потужність найчастіше виявляється вирішальним фактором, що визначає напругу споживачів. Так як не вказано точну кількість приймачів по окремих корпусів і ділянкам, вибір потужності і напруги споживачів проведемо умовно. |  За економічної щільності струму:
 Стандартне найближчим перетин 150 мм 2.
За втрату напруги перевіряти кабель не має сенсу з причини невеликої довжини.
За економічної щільності струму:
 Стандартне найближчим перетин 150 мм 2
Перевіримо кабель по втраті напруги:
Втрати напруги незначні.
Розрахунок струмів короткого замикання проводився у відносних одиницях. Розрахунок для кабельної лінії довжиною 1, 76 км проводиться аналогічно, тому приведемо значення струмів короткого замикання без розрахункових формул.
Отже, струм короткого замикання на другий шині складе: 7, 39 кА, дійсно, так як лінія коротше, то струм буде трохи вищою. Причому активним опором у даному випадку прінебреглі. Ударний струм короткого замикання при коефіцієнті ударному 1,4 склав на шині 14,7 кА.
Складемо підсумкову таблицю розрахунку струмів короткого замикання:
Таблиця SEQ Таблиця \ * ARABIC 3
Місце розрахунку струму короткого замикання
| Від джерела
ПС № 1
| Від джерела
ПС № 2
| I п, кА
| i уд, кА
| I п, кА
| i уд, кА
| Шини РУ-6 кВ
| 6,9
| 13,2
| 7,39
| 14,7
| Введення трансформатора КТП № 1
| 6,8
| 12,9
| 7,36
| 14,3
| Введення трансформатора КТП № 2
| 6,3
| 11,1
| 6,5
| 11,7
| Введення трансформатора КТП № 3
| 5,8
| 9,8
| 6
| 10,2
|
 Результати повністю відповідають теоретичним положенням. Дійсно, чим менше опір, тим більше струм. Результати в першому і в другому випадку відрізняються незначно. Вибрані раніше марка і перетин кабелів при розрахунку струмів короткого замикання застосовні і в другому випадку.
Дійсно, найбільша мінімальний переріз термічно стійкий до струму короткого замикання складе:
Найближче стандартне перетин 5 0 мм 2.
Обрано перетин 150 мм 2.
Перевірка по втраті напруги для кабелю довжиною 1,76 км не потрібно, тому що сумарна втрата напруги для ліній від джерела живлення (ПС) до трансформатора КТП № 3 (найвіддаленішої) при довжині кабелів 2 км і 0,63 км складе:  , Що складає в процентному співвідношенні 3,7% (нормоване відхилення Δ U = 5%).
 Вибрані марки наступних кабелів:
Для прокладання в траншеї від ЗРУ підстанції до проектованого розподіль-пристрої приймаємо кабель: ААП л 2 (3ģ185) -6. Кабель з алюмінієвими жилами, з паперовою ізоляцією, просоченою в'язкою (нестекающім) складом, броньований круглими сталевими оцинкованими дротами (захисний покрив типу П л) (АТ «ВНИИКП», Москва, Росія). Приймемо при цьому, що кабель може бути підданий розтягуючим зусиллям. Загальна кількість кабелів: 4.
Для прокладки відкрито від РУ -6 кВ до КТП приймаємо кабель:
ААШ у 3 (ģ150) - 6. Кабель з алюмінієвими жилами, з паперовою ізоляцією, просоченою в'язкою (нестекающім) складом, у захисному шлангу з полівінілхлоридного пластикату (захисний покрив типу Ш в) (АТ «ВНИИКП», Москва, Росія). Приймемо при цьому, що для кабелю не існує небезпеки механічного пошкодження. Загальна кількість кабелів: 6.
Вибір і перевірка шин проектованого распредустройства.
Вибір перерізу шин проводиться по нагріванню. Перевірку шин виробляють на електродинамічну і термічну стійкість до струмів короткого замикання.
Сумарне навантаження припадає на шину в умовах працюючого секційного вимикача (аварійний режим):
Визначимо струм при максимальному навантаженні:
Приймаються алюмінієві шини прямокутного перерізу 50ģ5, для яких струмова навантаження визначається наступним чином:
 за умови розташування шин на ребро.
Перевіряємо збірні шини на термічну стійкість при К.З.
  , Де α - коефіцієнт термічної стійкості приймається за таблицями.
Перетин вибраних шин 249 мм 2.
Для алюмінію (сплав алюмінію АД31Т) допустима напруга становить 91 МПА.
Визначимо максимальне розрахункове напруження в матеріалі шин:
Частота власних коливань шини визначається виразом:
де m - маса шини на одиницю довжини (кг / м), E = 6,5 Ĥ10 10 - модуль пружності для сплаву АД31Т (Па), J - момент інерції.
Таким чином, механічного резонансу не виникне. Перевірка на електродинамічну стійкість згідно ПУЕ не потрібно. Знайдене значення частоти власних коливань наводиться лише для демонстрації того, що на практиці умови, при яких механічного резонансу не виникне дотримані.
Таким чином, шини проходять перевірку за механічної міцності:
 : 6,443 <91.
1.8. Вибір і розрахунок апаратів
Основним завданням є реконструкція розподільчого пристрою. Зважаючи на відсутність точних даних про приміщення, в якому розташовуються РУ, приймемо варіант заміни камер КСВ -272 на камери КСВ - 29 8.
Основні технічні дані:
(Промисловий каталог 02.64.01 - 2001)
Камери КСО-298 напругою 6 і 10 кВ призначені для розподільних пристроїв змінного трифазного струму частотою 50 Гц систем з ізольованою нейтраллю або заземленою через дугогасильні реактор і виготовляються для потреб народного господарства та для поставки на експорт і призначені замість камер серій КСВ-272, КСВ- 285, КСВ 2УМ3. Камери мають менші габарити, що дозволяє їх використовувати для модернізації і розширення (збільшення кількості фідерів) на вже існуючих площах РУ.
Таблиця SEQ Таблиця \ * ARABIC 4
Ознака класифікації
| Виконання камер КСВ
| Вид камер КСВ в залежності від встановленої в них апаратури
| З високовольтними вимикачами та електромагнітним приводом:
з високовольтними вимикачами і пружинним (руховим) приводом;
з силовими запобіжниками;
з вимикачами навантаження;
з трансформаторами напруги;
з роз'єднувачами;
з силовими трансформаторами власних потреб;
з кабельними збірками;
з апаратурою власних потреб;
з обмежувачами перенапруг
| Рівень ізоляції за ГОСТ 1516.1 - 79
| З нормальною ізоляцією
| Система збірних шин
| З одного системою збірних шин
| Ізоляція ошиновки
| З неізольованими шинами
| Виконання лінійних високовольтних вводів
| З кабельними вводами;
з шинними вводами (від силового трансформатора)
| Рід установки
| Для внутрішньої установки в електроприміщеннях
| Ступінь захисту за ГОСТ 14254 - 96
| IP20 для зовнішніх оболонок фасаду і бічних стінок; IP30 для бічних стінок крайніх в ряду камер; IP00 для інших частин камер
| Умови обслуговування
| Одностороннього обслуговування
|
| 
Таблиця SEQ Таблиця \ * ARABIC 5
Основні технічні параметри
| Значення параметра
| Номінальна напруга (лінійне), кВ
| 6; 10
| Найбільша робоча напруга, кВ
| 7,2; 12
| Номінальний струм головних кіл камер КСО, А
| 200; 400; 630
| Номінальний струм збірних шин, А
| 630, 1000
| Номінальний струм шинних мостів, А
| 630, 1000
| Номінальний струм відключення високовольтного вимикача, кА
| 20
| Номінальний струм плавкої вставки силового запобіжника, А
| 2, 3, 5, 8, 10, 16: 20; 31,5 -16 0;
160 (для 6 кВ)
| Номінальний струм електродинамічної стійкості головних ланцюгів камер КСО (амплітуда), кА
| 51
| Струм термічної стійкості (3 с), кА
| 20
| Номінальна напруга допоміжних ланцюгів, В:
| ланцюга захисту, управління і сигналізації постійного
і змінного струму
| 220
| ланцюга трансформаторів напруги
| 100
| кола освітлення:
| всередині камери КСВ
| 36
|
У таблицях 4 і 5 дано основні технічні дані камер КСВ -298. 
Максимальні розрахункові струми кабельних ліній, що йдуть від РУ -6 кВ до підстанцій не перевищують значення 225 А. Мінімальне значення струму становить 203,5 А. У цьому випадку доцільніше було б встановити вимикачі навантаження з запобіжниками ПКТ на 400 А, однак максимальний струм плавкої ставки силового запобіжника в камерах КСВ - 298 становить лише 160 А.
Отже, візьмемо до розгляду варіант з вакуумними вимикачами ВВ / TEL - 10 на 400 А.
В якості вимірювального трансформатора напруги приймемо до розгляду варіант з установкою трансформатора 3ģ3НОЛ-6 (трансформатор напруги однофазний з литою ізоляцією).
 У колі трансформатора напруги встановлюється обмежувач перенапруги ОПН-КР/ТЕL- 6 і запобіжник ПКН 001 -10 (виробник допускає установку запобіжника в ланцюг 6 кВ).
Вибір і перевірка вимикачів 6 кВ зведена в таблицю 6:
Таблиця SEQ Таблиця \ * ARABIC 6
Параметри
| Ум.
обознач.
| Од.
ізм.
| Умова
вибору
| Дані вимикача
| Додаткові
відомості
| Розрахункові
| Каталог
| Вибір
Номінальна напруга,
| U н
| кВ
| 
| 6
| 10
| Ввідний
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
| Номінальний струм
| I н
| А
| 
| 560,8
215,5
222,9
203,5
| 630
400
400
400
| Ввідний
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
| Перевірка
Струм відключення
| I н.откл
| кА
| 
| 7,39
| 20
| Ввідний
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
| Перевірка
Допустимий ударний струм К.З.
| i ном.дін
| кА
| 
| 14,7
| 52
| Ввідний
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
| Перевірка
Струм термічної стійкості за час t ном.т.с. 3 с.
| I ном.т.с.
| кА
| 
| 3,207
| 20
| Ввідний
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
| Номінальна потужність відключення
| S ном.откл
| кВА
| 
| 76,8
| 207,8
| Ввідний
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
|
Вибір вимикачів проведений для однієї секції шин (з великими струмами короткого замикання), вибір для іншої секції здійснюється аналогічно.
Вибір секційного і підстанційного вимикача проведемо окремо.
 Секційний вимикач повинен забезпечити комутацію в умовах аварії, коли відключений один з вводів. Тому вибір у загальному випадку повинен здійснюватися по струму найбільш завантаженої секції. У нашому випадку це не принципово, тому що навантаження розподілено рівномірно. Наведемо підсумкові таблиці розподілу навантажень.
Таблиця SEQ Таблиця \ * ARABIC 7
1 секція
КТП № 1
| 2 секція
КТП № 1
| 1 корпус
| 2 корпус (без урахування шліфувального ділянки і їдальнею АБК)
| 3 корпус
| Допоміжні: склад ПММ, вентиляція,
верстатне відділення
| 2 корпус (шліфувальний ділянку, їдальня)
| Сумарне навантаження:
P = 958,77 кВт, Q = 345,32 кВАр
| Сумарне навантаження:
P = 1055,94 кВт; Q = 375,72 кВАр
|
1 секція
КТП № 2
| 2 секція
КТП № 2
| 6 корпус + Сторонні
| 76% потужності 5 корпусу
| 24% потужності 5 корпусу
| Сумарне навантаження:
P = 1112 кВт; Q = 194,35 кВАр
| Сумарне навантаження:
P = 1117 кВт; Q = 92,52 кВАр
|
1 секція
КТП № 3
| 2 секція
КТП № 3
| Допоміжні: компресорна, гараж.
| Допоміжні: КНС, очисні
| 4 корпус
| Сумарне навантаження:
P = 942,45 кВт, Q = 353,12 кВАр
| Сумарне навантаження:
P = 902,2 кВт; Q = 460,1 кВАр
|
Таблиця SEQ Таблиця \ * ARA BIC 10
Загальне навантаження РУ-6кВ 1 секції
| Загальне навантаження РУ-6кВ 2 секції
| Сумарне навантаження (без втрат):
P = 3013,02 кВт; Q = 892,9 кВАр
| Сумарне навантаження (без втрат):
P = 3075,34 кВт; Q = 928,64 кВАр
| S = 3 142,538 кВА
| S = 3 212,494 кВА
|
|  Необхідно розрізняти два режими: нормальний і аварійний. При виборі апаратів необхідно за розрахунковий режим роботи мережі приймати найбільш важкий. У нашому випадку найбільш важким режимом буде режим, при якому буде відключений один з вводів, а також вийдуть з ладу (у результаті аварії або ремонту) трансформатори на комплектних трансформаторних підстанціях, тобто в роботі братимуть участь не 6 трансформаторів, а тільки 3.
Таким чином, секційний вимикач повинен бути перевірений на комутацію повної розрахункової потужності підприємства. При визначенні сумарного навантаження необхідно враховувати втрати, зростаючі в аварійному режимі пропорційно квадрату коефіцієнта завантаження трансформатора при роботі одного трансформатора. Як вже зазначалося вище, на КТП встановлені масляні трансформатори. Такий вибір обумовлений передусім міркуваннями економії (тому що в камерах КСВ встановлені вакуумні вимикачі, то при установці сухих трансформаторів довелося б розглядати варіанти захисту від перенапруг, що виникають у процесі комутації, при встановленні масляних трансформаторів такого захисту не потрібно).
Сумарне навантаження на одній з секції шин з урахуванням втрат в трансформаторах, що працюють в аварійному режимі, складе:
P = 5566 кВт, Q = 4557 кВАр.
Порівнюючи це значення зі значенням навантаження, отриманими вище (при розрахунку компенсуючих пристроїв P = 5549 кВт і Q = 4462 кВАр), отримаємо практично однакові результати. Отже, втрати в 6 трансформаторах, нормально працюють, і втрати в 3 трансформаторах, що працюють в режимі аварійної перевантаження, практично рівні.
З урахуванням компенсації розрахункова потужність S = 5874 кВА.
Отже, розрахунковий струм: 
 Вибираємо вимикач ВВ / TEL на 630 А (найближче більше значення струму).
Перевірка вимикача здійснюється аналогічно перевірці інших вимикачів відповідно до таблиці 6.
У завданні на проектування не зазначений тип вимикача на підстанції. Приймемо до розгляду варіант, при якому в ЗРУ підстанції встановлені камери КМ-1Ф з вимикачами ВКЕ-М-10.
Розрахунковий струм кабельного вводу був знайдений раніше і склав 560,8 А.
За розрахунковим току вибираємо вимикач ВКЕ-М-10-31, 5 / 630. Номінальний струм вимикача 630 А.
Здійснимо перевірку вимикача:
За току відключення: на шинах підстанції I К.З = 8,5 кА. Номінальний струм відключення 31,5 кА. (8,5 кА <30 кА).
Перевірка на електродинамічну стійкість:
Струм електродинамічної стійкості вимикача 80 кА.
Розрахунковий ударний струм К.З.:
 , Де ударний коефіцієнт прийнятий 1,94 (за таблицею 2.45 стор.127 (8)).
23,32 кА <80 кА.
Перевірка струму термічної стійкості
Для вимикача струм термічної стійкості для проміжку часу 3 з становить 31,5 кА.
Наведене час К.З.  (Власний час вимикача становить 0,05 с). Аперіодичні складову не враховуємо, оскільки дійсний час К.З більше 1 с. Наведене час прирівнюємо до дійсного, так як вважаємо енергосистему віддаленої, потужність якої дорівнює нескінченності. Отже, 31,5 кА> 5,487 кА.
Номінальна потужність відключення вимикача становить:
S ном.откл ³ S расч.откл.
Отже, вибрані вимикачі задовольняє всім умовам перевірки.
Роз'єднувачі не перевіряються за умовою відключення струмів К.З. і відключається розрахункової потужності К.З. В іншому вибір і перевірка роз'єднувачів не відрізняється від вибору і перевірки вимикачів високої напруги.
Вибір і перевірка роз'єднувачів представлені в таблиці 11.
Таблиця SEQ Таблиця \ * ARABIC 11
Параметри
| Ум.
обознач.
| Од.
ізм.
| Умова
вибору
| Дані вимикача
| Додаткові
відомості
| Розрахункові
| Каталог
| Вибір
Номінальна напруга,
| U н
| кВ
| 
| 6
| 10
| Вступні
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
| Номінальний струм
| I н
| А
| 
| 560,8
215,5
222,9
203,5
| 630
400
400
400
| Вступні
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
| Перевірка
Допустимий ударний струм К.З.
| i ном.дін
| кА
|
| 14,7
| 50
40
40
40
| Ввідний
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
| Перевірка
Струм термічної стійкості за час t ном.т.с. 4 с.
| I ном.т.с.
| кА
|
| 2,79
| 20
16
16
16
| Ввідний
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
|
Вибираємо роз'єднувачі РВЗ-10/400 і РВЗ-10/630 (на 400 А і 630 А).
Вибір роз'єднувачів проведений для однієї секції шин, вибір для іншої секції аналогічний.
 Вибір і перевірка трансформаторів струму і трансформаторів напруги
Приймаються попередньо до установки в камерах КСВ -298 трансформаторів струму
ТПОЛ10-0, 5/10Р-600/5 і ТПОЛ10-0, 5/10Р-400/5.
Вибір і перевірку зведемо в таблицю:
Параметри
| Ум.
обознач.
| Од.
ізм.
| Умова
вибору
| Дані вимикача
| Додаткові
відомості
| Розрахункові
| Каталог
| Вибір
Номінальна напруга,
| U н
| кВ
| 
| 6
| 10
| Вступні і секц.
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
| Номінальний струм
| I н
| А
| 
| 560,8
215,5
222,9
203,5
| 6 0 0
400
400
400
| Вступні і секц.
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
| Перевірка кратності електродинамі. Стійкості ударно. струму К.З.
| -
| -
| 
| 17,3
26
26
26
| 81
114
114
114
| Ввідна і секц.
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
| Перевірка
Кратність термічної стійкості за час t ном.т.с. 3 с.
| -
| -
| 
| 5,3
8
8
8
| 32
32
32
32
| Ввідна і секц.
Відхо. до КТП № 1
Відхо. до КТП № 2
Відхо. до КТП № 3
|
Визначимо кратність допустимого струму електродинамічної стійкості:
 ;
За довідковими даними до дин = 114 (при первинному струмі 400 А) і до дин = 81 (номінальний первинний струм 600 А): 
 Основний перевіряється величиною є вторинна навантаження, умова перевірки: S 2 ном ³ S 2 p .
Індуктивний опір струмових ланцюгів невелика, тому Z 2 = r 2.
Вторинна навантаження складається з опору приладів, сполучних проводів і перехідного опору контактів.
Приймемо довжину провідників у межах РУ - 6 кВ l = 6 м.
Трансформатори струму з'єднані в неповну зірку, тому розрахункова довжина дорівнюватиме 10,4 м.
Приймемо до установки наступні прилади:
1. Амперметр Е351, клас точності 1,5 споживана потужність 0,5 ВА.
2. Вольтметр Е351, клас точності 1,5, споживана потужність 3 ВА.
3. Лічильник СЕТ 3 а - 01П 26 (Г), клас точності 0,5, споживана потужність котушки струму 0,0 5 ВА, напруги - 10 ВА.
Визначимо опір приладів:
1. У ланцюг лінії, що відходить включений амперметр:
 ;
Допустимий опір проводів:
 Ом
Переріз провідників складе:
 мм 2.
Приймаються кабель АКВБбШв з жилами 4 мм 2.
2. У ланцюг лінії приєднані амперметр і лічильник активної енергії (в одну фазу)
 ;
 Ом
 ;
Приймаються кабель АКВБбШв з жилами 4 мм 2.
 У другому випадку отримаємо r сум = 0,12 + 0,05 + 0,074 = 0,244 Ом
Таким чином, 0,4 Ом (Z 2 ном)> 0, 244 Ом (Z 2 p) (у першому випадку вторинна навантаження буде менше, тому перевірку не виробляємо). Отже, трансформатори струму проходять всі перевірки. Вибираємо трансформатори струму
ТПОЛ10-0, 5/10Р-600/5 і ТПОЛ10-0, 5/10Р-400/5 (клас точності 0,5, вторинний струм 5 А).
Проведемо вибір і перевірку трансформаторів напруги.
По напруженню вибираємо 3НОЛ.06 - 6 кВ.
Визначимо навантаження ланцюгів напруги при підключенні перетокового лічильника і вольтметра:
Приймаються cos φ = 1 - для вольтметра і cos φ = 0, 38 - для лічильника.
Визначимо загальну споживану потужність:
Три трансформатора, з'єднаних в зірку мають потужність 150 ВА в класі точності 0,5. Таким чином, трансформатори напруги будуть працювати в обраному класі точності, так як 31,221 <150.
Для з'єднання трансформаторів напруги з приладами приймаємо контрольний кабель АКВБбШв з перетином жив 2,5 мм 2 по умов механічної міцності.
Вибір і перевірка трансформаторів струму на підстанції № 2 проводиться аналогічно. Вибираємо трансформатори струму ТЛМ - 10-0,5 / 10Р-600 / 5. (Ударний струм 100 кА> 23, 32 кА, струм термічної стійкості 23 кА> 8500Ĥ (1,25 / 3) 1 / 2, номінальне навантаження 0,4 Ом, приймаємо до установки амперметр Е351 і лічильник активної енергії СЕТ3а - вибір див. вище).
 Проведемо вибір і перевірку апаратів, встановлених у шафі введення трансформаторних підстанцій. Розрахункової точкою короткого замикання в цьому випадку буде введення силового трансформатора.
Введення ВН у трансформаторні підстанції може здійснюватися від радіальних або магістральних ліній. У першому випадку в кінці ліній не потрібно комутаційних апаратів, і лінія може наглухо з'єднатися з затискачами ВН трансформатора. Для зручності проведення ремонтних і профілактичних робіт передбачаються роз'єднувачі з заземлювальними ножами.
Шафи введення КТП (г.Чірчік, Узбекистан) комплектуються вимикачами навантаження для відключення струмів холостого ходу і струмів навантаження силового трансформатора (нормальний режим). Врахуємо той факт, що дані вимикачі навантаження не призначені для відключення струмів короткого замикання, так як не обладнані запобіжниками. Установка запобіжників необхідна при застосуванні магістральних схем живлення. У нашому випадку вимикач навантаження є ефективною заміною роз'єднувача.
Як вимикачів навантаження приймемо вимикач навантаження
ВНРу-10/400-10з У3 без запобіжників відповідно до схем заводу-виготовлювача КТП. Проведемо перевірку:
1.  (10 кВ> 6 кВ);
2. (400 А> 215, 5 А, 400 А> 222,9 А, 400 А> 203, 5 А);
3.  (25 кА> 14,2 A (max));
4.  
5. 
Розрахунок проводився для самого важкого режиму роботи вимикача.
 Використовувати вимикач ВНП -10/630 в даному випадку недоцільно через його завищених показників.
Розрахунок роз'єднувачів, відокремлювачів і короткозамикачів на боці 110 кВ за умовами завдання на проектування не виконуємо (точки короткого замикання дані на шинах підстанції). Тому перевірку і вибір елементів проведемо в загальному вигляді:
Роз'єднувач:
1.  ;
2. ;
3. ;
4.
Для отделителя умови вибору та перевірки аналогічні вибору і перевірки роз'єднувача.
Вибір і перевірка короткозамикачі:
1. ;
2.
3.
Іноді при перевірці на термічну стійкість користуються формулою
 , Де  T a - постійна часу загасання апериодической складової струму коротко замикання.
1.9. Розрахунок заземлення
 Відповідно до ГОСТ Р 50571 (МЕК 364) заземлення відкритих провідних частин електроустановок слід виконувати:
1. при номінальній напрузі вище 50 В змінного струму, і більше 120 В постійного струму - у всіх електроустановках;
2. при номінальних напругах вище 25 В змінного струму або вище 60 В постійного струму - в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних і зовнішніх електроустановках.
Заземлювальний пристрій електроустановки напругою вище 1 кВ мережі з ізольованою нейтраллю слід виконувати з дотриманням вимог або до напруги дотику (ГОСТ 12.1.038-82), або з дотриманням вимог до його опору і конструктивного виконання.
Заземлювальний пристрій, що виконується за дотриманням вимог до його опору, повинен мати у будь-який час року опір не більше 2, 4, 8 Ом з урахуванням при напругах 660, 380, 220 В відповідно - для установок напругою вище 1 кВ з ізольованою нейтраллю без компенсації ємнісних струмів, якщо заземлювальний пристрій використовується одночасно для електроустановок напругою до 1 кВ.
Передбачається спорудження заземлювача з розташуванням вертикальних електродів (кутова сталь 63 • 63 • 6 мм, довжина 3 м) по контуру. Як горизонтальних заземлювачів використовуються сталеві смуги.
Таким чином, приймаємо R і = R з = 4 Ом (без урахування природних заземлювачів).
Визначаємо розрахункові питомі опору грунту для горизонтальних і вертикальних заземлювачів:
 , Де коефіцієнти підвищення для вертикальних і горизонтальних електродів прийняті за табл.10-2 ().
Опір розтіканню одного вертикального електрода стрижневого типу визначаємо за формулою:
 
|  Визначаємо приблизну кількість вертикальних заземлювачів (К в = 0,7)
Визначаємо розрахунковий опір розтіканню горизонтальних електродів:
Приймаються горизонтальний провідник зі смугової сталі перетином 48 мм 2, завтовшки 4 мм, шириною 12 мм.
Коефіцієнт використання горизонтальних електродів прийнятий за таблицею 10.7 ().
Уточнюємо опір вертикальних електродів з урахуванням опору горизонтальних заземлювачів:
Визначаємо число вертикальних електродів при коефіцієнті використання 0,7:
Зважаючи на досить істотною помилки знову визначимо опір горизонтальних заземлювачів:
Уточнюємо опір вертикальних електродів  :
Визначаємо число вертикальних електродів при коефіцієнті використання 0,71:
Остаточно приймаємо до установки 6 вертикальних електродів, розташованих по виносного контуру.
1.10. Блискавкозахист
Будинки і споруди, віднесені до другої категорії, повинні бути захищені від прямих ударів блискавки, вторинних проявів блискавки і занесення високих потенціалів через наземні і підземні комунікації.
У конструктивному відношенні захист від прямих ударів блискавки виконується окремо розташованими або встановленими на будівлі металевими стрижневими або тросовими блискавковідводами, а також шляхом накладення блискавкозахисний сітки на покрівлю або використання металевої покрівлі.
Блискавкоприймальні сітка повинна мати осередки площею не більше 36 м 2 (наприклад, 3 • 12 м), і покладена на покрівлю безпосередньо або під шар негорючих або важко горючих утеплювачів гідроізоляції.
Передбачається, що розподільний пристрій 6 кВ і КТП вбудовані в контур будівлі виробничих цехів, які в свою чергу забезпечені блискавкозахистом. Отже, проведення додаткових розрахунків з установки окремо стоять або встановлених на будівлях блискавковідводів не потрібно.
 Література:
1. Федоров А.А., Старкова Л.Є. Навчальний посібник для дипломного та курсового проектування з електропостачання промислових підприємств. - М.: Вища школа, 1987;
2. Липкин Б.Ю. Електропостачання промислових підприємств і установок. - М.: Вища школа, 1990
3. Федоров А.А., Рістхейн Е.М. Електропостачання промислових підприємств. - М.: Енергія, 1981;
4. Баумштейн І.А., Хомяков М.В. Довідник по електричних установок високої напруги. - М.: Енергоіздат, 1981;
5. Неклепаев Б.М., Крючков І.П. Електрична частина станцій і підстанцій. - М.: Вища школа, 1989;
6. Александров К.К., Кузьміна Є.Г. Електротехнічні креслення і схеми. - М.: Вища школа, 1990;
7. Шеховцов В.П. Розрахунок і проектування схем електропостачання. Методичний посібник для курсового проектування. - М.: Форум - Инфра - М, 2004;
8. Довідник з проектування електропостачання. Під редакцією Барибін Ю.Г., Федорова Л.Є. и др. - М.: Вища школа, 1990;
9. Довідник з проектування електричних мереж та електрообладнання. Під редакцією Барибін Ю.Г., Федорова Л.Є. и др. - М.: Вища школа, 1990;
10. Кудрін Б.І. Електропостачання промислових підприємств. - М.: Вища школа, 1995;
11. Довідник з електропостачання та електрообладнання. Під редакцією Федорова О.О. Том 1, 2. - М.: Вища школа, 1986;
12. Правила улаштування електроустановок. 6 видання. - М.: Вища школа, 1986;
13.  Карпов Ф.Ф., Козлов В.М. Довідник з розрахунку проводів та кабелів. - М.: Енергія, 1964;
14. Довідник з електропостачання промислових підприємств. Під редакцією Федорова О.О., Сербиновского Г. В. Том 1, 2. - М.: Енергія, 1973;
15. Рожкова Л.Д., Козулін В.С. Електрообладнання станцій та підстанцій. - М.: Енергія, 1975;
16. Карякін Р.Н. Норми пристрої мереж заземлення .- М.: Енергосервіс, 2000;
17. Каталоги «Інформелектро».
 Додаток:
Електричні навантаження
| P пасп, кВт
| К з
| ПВ
| Cos φ
| tg φ
| Р розр, кВт
| Q розр, кВА
| Корпус 1
|
|
|
|
|
|
|
| термічний ділянку
| 100,00
| 0,90
| 1,00
| 0,97
| 0,25
| 90,00
| 22,56
| вентиляція
| 140,00
| 0,75
| 1,00
| 0,80
| 0,75
| 105,00
| 78,75
| освітлення
| 21,00
| 0,80
| 1,00
| 0,95
| 0,33
| 16,80
| 5,52
| шліфування
| 334,20
| 0,25
| 0,40
| 0,65
| 1,17
| 52,84
| 61,78
| заточувальний
| 72,00
| 0,25
| 0,25
| 0,65
| 1,17
| 9,00
| 10,52
| зварювальний
| 172,00
| 0,50
| 0,25
| 0,50
| 1,73
| 43,00
| 74,48
| Абразивний ділянку
|
|
|
|
|
|
|
| термічне
| 73,00
| 0,90
| 1,00
| 0,97
| 0,25
| 65,70
| 16,47
| вентиляція
| 30,00
| 0,75
| 1,00
| 0,80
| 0,75
| 22,50
| 16,88
| верстатне
| 30,00
| 0,15
| 0,25
| 0,50
| 1,73
| 2,25
| 3,90
|
|
|
|
|
| Сума
| 407,09
| 290,85
| Корпус 2
|
|
|
|
|
|
|
| токарний
| 228,60
| 0,20
| 0,20
| 0,65
| 1,17
| 20,45
| 23,90
| шліфувальний
| 841,00
| 0,20
| 0,60
| 0,65
| 1,17
| 130,29
| 152,32
| термопласт-автомати
| 395,00
| 0,50
| 0,40
| 0,50
| 1,73
| 124,91
| 216,35
| складальний
| 58,00
| 0,50
| 0,40
| 0,65
| 1,17
| 18,34
| 21,44
| сортувальний
| 16,00
| 0,50
| 0,40
| 0,65
| 1,17
| 5,06
| 5,92
| мийка
| 156,00
| 0,75
| 0,25
| 0,85
| 0,62
| 58,50
| 36,26
| кульовий
| 841,00
| 0,20
| 0,60
| 0,65
| 1,17
| 130,29
| 152,32
| галтування
| 63,00
| 0,25
| 0,60
| 0,65
| 1,17
| 12,20
| 14,26
| термічний
| 350,00
| 0,90
| 1,00
| 0,97
| 0,25
| 315,00
| 78,95
| вентиляція
| 250,00
| 0,75
| 1,00
| 0,80
| 0,75
| 187,50
| 140,63
| освітлення
| 100,00
| 0,80
| 1,00
| 0,95
| 0,33
| 80,00
| 26,29
| АБК
|
|
|
|
|
|
|
| сил
| 85,00
| 0,87
| 1,00
| 0,82
| 0,70
| 73,95
| 51,62
| освітлення
| 35,00
| 0,85
| 1,00
| 0,95
| 0,33
| 29,75
| 9,78
| Їдальня
|
|
|
|
|
|
|
| сил
| 62,00
| 0,87
| 1,00
| 0,82
| 0,70
| 53,94
| 37,65
| освітлення
| 10,00
| 0,85
| 1,00
| 0,95
| 0,33
| 8,50
| 2,79
|
|
|
|
|
| Сума
| 1248,67
| 970,48
|
Електричні навантаження
| Pпасп, кВт
| Кс
| ПВ
| Cos φ
| tg φ
| Ррасч, кВт
| Qрасч, кВА
| Корпус 3
| 530,90
| -
| -
| -
| -
| 191,40
| 184,00
| Корпус 4
| 1960,00
| -
| -
| -
| -
| 543,40
| 593,00
| Корпус 5
| 2975,00
| -
| -
| -
| -
| 1470,00
| 827,40
| Корпус 6
| 1003,00
| -
| -
| -
| -
| 549,00
| 341,00
| Допоміжні
|
|
|
|
|
|
|
| КНС
| 152,00
| 0,75
| 1,00
| 0,80
| 0,75
| 114,00
| 85,50
| очисні
| 272,00
| 0,90
| 1,00
| 0,80
| 0,75
| 244,80
| 183,60
| склад ПММ
| 94,00
| 0,75
| 1,00
| 1,00
| 0,00
| 70,50
| 0,00
| компресорна
| 1103,00
| 0,75
| 1,00
| 0,80
| 0,75
| 827,25
| 620,44
| вентиляція
| 120,00
| 0,75
| 1,00
| 0,80
| 0,75
| 90,00
| 67,50
| гараж
| 128,00
| 0,90
| 1,00
| 0,65
| 1,17
| 115,20
| 134,68
| верстатне
| 70,50
| 0,20
| 0,25
| 0,50
| 1,73
| 7,05
| 12,21
| Сторонні
| 300,00
| 0,70
| 1,00
| 0,74
| 0,91
| 210,00
| 190,87
|
|