Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Января 2014 в 08:37, курсовая работа
Целью курсового проекта является разработка оптимальной схемы электроснабжения завода высоковольтного оборудования, которая обеспечит бесперебойное и качественное снабжение предприятия.
ВВЕДЕНИЕ 4
1. Основная часть 7
1.1 Характеристика предприятия и его электроприемников 7
1.2 Расчет электрических нагрузок. Картограмма 8
1.5 Компенсация реактивной мощности 28
1.6. Выбор мощности трансформаторов ГПП 31
1.7 Выбор схемы электроснабжения предприятия 32
1.8 Расчет токов короткого замыкания 32
1.9 Выбор и проверка оборудования на ГПП 36
1.9.1. Выбор оборудования на стороне высшего напряжения 37
1.9.2 Выбор комплектных распределительных устройств (КРУ) на ГПП и выключателей для КРУ на стороне низшего напряжения 38
1.9.3 Выбор трансформаторов тока на стороне низшего напряжения 39
1.9.4 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 42
1.9.5 Выбор выключателей нагрузки и предохранителей для цеховых ТП 44
1.9.6 Выбор трансформаторов собственных нужд ГПП 45
1.10 Выбор сечения проводников питающих и распределительных сетей 46
1.11 Выбор элементов силовой сети заготовительно – сварочного участка 51
Расчет токов короткого замыкания напряжением до 1000 В 55
1.12 Выбор защит трансформаторов ГПП и расчёт защит одной из отходящих линий 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 66
Для защиты электрооборудования от коммутационных и атмосферных перенапряжений применяются ограничители перенапряжений ОПН серии TEL, которые представляют собой резисторы без искровых промежутков. Ограничители перенапряжений выбираем по номинальному напряжению.
Данные выбора заносим в таблицу 1.12.
Таблица 1.12 - Параметры ограничителей перенапряжений
Тип |
Uн, кВ |
Наибольшее длительно |
ОПН 110/80-10 УХЛ1 |
110 |
80 |
ОПННп-110/56-10 УХЛ1 |
110 |
56 |
Производим выбор
Таблица 1.13 - Выбор трансформаторов тока
Условия выбора |
Расчетные величины |
Паспортные данные |
Тип трансформатора тока |
Uн³Uвн |
110 кВ |
110 кВ |
ТВ110-IУ2 ХЛ2 300/5 |
Iраб³Iрн(у) |
109 А |
200 А | |
10 |
- | ||
Iнту³Iнту(р) |
4 кА |
20 кА |
Выбор КРУ осуществляем на основе рабочих максимальных токов ввода и наиболее загруженной линии, а также по номинальному напряжению.
Рассчитываем рабочие
- для ввода , (1.59)
- для секционного выключателя:
, (1.60)
- для наиболее загруженной линии ГПП – ТП3:
При выборе выключателей необходимо первоначально выбрать тип КРУ и определить, комплектуются ли эти КРУ выбранными выключателями.
Выбор КРУ и выключателей сводим в таблицы 1.14 и 1.15.
Таблица 1.14 - Выбор КРУ
Серия КРУ КМ-1Ф |
Uн, кВ |
Iввода, А |
Iотх.лин,А |
Iтерм≥ кА |
iдин≥ iуд.к2, кА |
Тип выключателя | |
на ввод |
на отходящие линии | ||||||
Расчетные величины |
10 |
1200 |
120 |
8,5 |
23 |
вакуумные | |
Каталожные данные |
10 |
1600 |
630 |
20 |
51 |
ВВ/TEL-10-20/1000У3 |
ВВ/TEL-10-20/630У3 |
Таблица 1.15 - Выбор выключателей на ГПП
Условия выбора |
вводной |
секционный |
на отходящих линиях | |||
Расчетная величина |
Каталожные данные |
Расчетная величина |
Каталожные данные |
Расчетная величина |
Каталожные данные | |
Uн≥Uр, кВ |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
Iн≥Iраб.max, А |
1200 |
1600 |
600 |
630 |
120 |
630 |
Iотк≥ |
8,5 |
20 |
8,5 |
20 |
8,5 |
20 |
iдин≥iуд.к2, кА |
23 |
52 |
23 |
52 |
23 |
52 |
Iтерм≥ |
8,5 |
20 |
8,5 |
20 |
8,5 |
20 |
tтерм≥ tф, сек |
1,5 |
3 |
1,2 |
3 |
0,7 |
3 |
тип |
ВВ/TEL-10-20/1600У3 |
ВВ/TEL-10-20/630У3 |
ВВ/TEL-10-20/630У3 |
Выбору и проверке подлежат трансформаторы тока, устанавливаемые на вводе, на линиях отходящих к цеховым подстанциям, СД, ДСП.
Трансформаторы тока выбираются по номинальному току и напряжению, мощности нагрузки катушек, класса точности и допускаемой погрешности, а также проверяют на термическую и динамическую устойчивость к токам короткого замыкания.
Номинальная мощность вторичной обмотки трансформатора должна быть не менее суммы мощности, потребляемой приборами и мощности теряемой в проводах и переходных контактах (таблица 1.14). Расчет производим для класса точности 0,5[1].
Рассчитываем рабочие максимальные токи:
- линия ГПП – ТП1
- линия ГПП - СД
- линия ГПП - ДСП
Для остальных линий расчет аналогичен, результаты расчета сводим в таблицу 1.17.
Определяем номинальную мощность нагрузки вторичной обмотки:
, (1.61)
где - суммарное расчетное сопротивление вторичной цепи, Ом.
, (1.62)
Где - суммарное сопротивление приборов, Ом;
- сопротивление проводов, Ом;
- сопротивление контактов, = 0,l Ом.
,
где - суммарная мощность приборов, подключенных к вторичной обмотке трансформаторов тока (таблица 1.16.).
Таблица 1.16 - Нагрузка трансформаторов тока
Наименование прибора |
Фаза А |
Фаза В |
Фаза С |
Амперметр |
0,1 В·А |
- |
- |
Счетчик электрической энергии |
0,5 В·А |
- |
0,5 В·А |
Суммарная мощность приборов |
0,6 В·А |
- |
0,5 В·А |
Ом.
Для подключения приборов по условию механической прочности выбираем алюминиевый провод сечением S=4 мм², удельное сопротивление =0,028 Ом·мм²/м.
Длина провода для вводных ячеек l=30
Определяем сопротивления
, (1.64)
где - удельное сопротивление алюминиевого провода, Ом·мм2/м;
l - длина провода, м;
S- сечение провода, мм2.
Для ввода - Ом.
Для отходящих линий - Ом.
Суммарное расчетное сопротивление вторичной цепи и номинальная мощность нагрузки вторичной обмотки определятся:
для ввода = 0,024+0,21+0,1=0,334 Ом,
=52 · 0,334=8,35 В·А,
для отходящих линий = 0,024+0,042+0,1=0,166 Ом,
=52 · 0,166=4,15 В·А.
Таблица 1.17 Выбор трансформаторов тока
Условия выбора |
Uн≥Uр кВ |
Iн≥Iр.ут, А |
iдин≥I уд.к2, кА |
Iтерм≥ кА |
Sн2≥Sр, В∙А |
Zн2≥Zр, Ом |
Тип КI | |
ввод |
Расчетные данные/ Каталожные данные |
ТлК 10 1500/5 | ||||||
Секционный выключат. |
ТлК 10 800/5 | |||||||
ГПП–ТП1 ГПП–ТП6 |
ТлК 10 50/5 | |||||||
ГПП–ТП3 ГПП–ТП4 |
ТлК 10 200/5 | |||||||
ГПП–ТП2 |
ТлК 10 50/5 | |||||||
ГПП–ТП5 |
ТлК 10 100/5 | |||||||
ГПП–СД |
ТлК 10 100/5 | |||||||
ГПП–ДСП |
ТлК 10 200/5 |
Трансформатор напряжения позволяет уменьшить величину высокого напряжения до стандартного значения 100 В, отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения, а так же в некоторых случаях для контроля режима замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью.
Выбор трансформатора напряжения производится по номинальному напряжению сети, классу точности и нагрузке, определяемой мощностью, которая потребляется катушками электромагнитных приборов, подключенных к данному трансформатору.
Таблица 1.18 - Расчет суммарной нагрузки трансформаторов напряжения
Наименование приборов |
АВ |
ВС |
СА |
Вольтметр |
2×2 В·А |
2×2 В·А |
- |
Реле напряжения |
2×2 В·А |
2×2 В·А |
- |
Счетчик электрической энергии |
10×0,5 В·А |
10×0,5 В·А |
10×0,5 В·А |
Суммарная нагрузка |
13 В·А |
13 В·А |
5 В·А |
Выбираем трансформатор напряжения типа НАМИ-10, с напряжением = 10000 В, =100 В, схема соединения Y·/Y·/L. Вторичная мощность S2 = 150 В·А при классе точности 0,5.
Определяем потерю напряжения в соединительных проводах. Согласно ПУЭ потеря напряжения в проводах для коммерческих счетчиков не должна превышать 0,25%.
∆U= , (1.65)
, (1.66)
, (1.67)
где - ток подключаемых приборов, А;
- сопротивление провода, Ом;
- удельное сопротивление провода, Ом·м; ρAl =0,028-10-6 Ом·м;
l - длина провода, м;
S - сечение провода, м2;
- мощности приборов, включенных
во вторичную цепь
Принимаем l=20(м); S =4·10-6 (м2), тогда:
Ом;
А;
0,25% > 0,14 %
Выбор трансформатора напряжения произведен верно.
Для трансформаторов напряжения выбираем предохранители по [1]:
А.
Результаты расчета и выбора сводим в таблицу 1.20.
Таблица 1.20 - Выбор предохранителей для ТН
Условия выбора |
Расчетные данные |
Каталожные данные |
Uн≥Uр, кВ |
10 |
10 |
Iп.вст≥Iраб.max, А |
0,017 |
- |
Iотк≥ |
8,5 |
Не нормируется |
тип |
ПКН001-10У3 |
Информация о работе Характеристика предприятия и его электроприемников