Электрический расчет мяталообробатовающего завода

x_т = 15.47 мОм.

3. Рассчитываем ток  К.З. в точке К1, на выводе  низшего напряжения ТП.

Суммарное активное сопротивление  с учетом переходного сопротивления  на зажимах кабельной линии, сопротивления  контактов вакуумного выключателя SF1 (r_конт.SF1@0), сопротивления разъемных контактов вакуумного выключателя SF1 и переходного сопротивления на зажимах трансформатора (r_доб1 =20+0+20+20+20=80) равно:

Суммарное реактивное сопротивление  равно:

Ток К.З. в точке К1 равен:

Ударный ток в точке  К1 равен:

4. Рассчитываем ток  К.З. в точке К2, на шинах РУ 0.4 кВ, после автоматического выключателя SF2.

Для точки К2, помимо рассчитываемых выше величин сопротивлений, учитываем переходного контакта трансформатора, сопротивление контактов и сопротивление разъемных контактов автоматического выключателя SF2,  сопротивление переходного контакта шины трансформатора                           (r_доб2 = 20+15+20+20+20=95 мОм).

 

Ток К.З. в точке К2 равен:

Ударный ток в точке  К2 равен:

5. Рассчитываем ток  К.З. в точке К3, в начале распределительного шинопровода ШРА-1, после автоматического выключателя SF3, с учетом сопротивления переходного контакта шины трансформатора, сопротивления контактов и сопротивления разъемных контактов автоматического выключателя SF3, и переходного контакта шинопровода ШРА-1                          (r_доб3 = 20+15+20+20+20=95 мОм).

Ток К.З. в точке К3 равен:

Ударный ток в точке  К3 равен:

6. Рассчитываем ток К.З. в точке К4, в конце распределительного шинопровода ШРА-1, после предохранителя F, с учетом длины шинопровода ШРА-1 (l = 98м), сопротивления переходного контакта шинопровода ШРА-1, сопротивления разъемных контактов предохранителя F и сопротивления шинопровода (r₀=0.21 Ом/км, x₀=0.21 Ом/км, для ШРА-1), тогда                             r_доб4 = 20+30+30=80 мОм.

 

 

Ток К.З. в точке К4 равен:

Ударный ток в точке  К4 равен:

Токи К.З. в точках К5…К9 рассчитываем аналогично, результаты сводят в таблицу10. Пример таблицы приведен ниже.

Таблица №10

Точки К.З.	(rкл+rт), r0, мОм	(xкл+xт), x0, мОм	l, м	rдоб, мОм	r∑, мОм	x∑, мОм	Iк, кА	iуд, кА
К1	5,079	15,474	27	80	85,079	15,474	2,674	3,770
К2			1	95	180,079	15,474	1,279	1,804
К3			1	95	275,079	15,474	0,839	1,183
К4	0,21	0,21	72	80	370,199	30,594	0,622	0,878
К5
К6
К7
К8
К9

 

 

9.4  Выбор коммутационно-защитной аппаратуры напряжением    0.4 кВ

Выбор сечения проводника для отдельного электроприемника покажем на примере вертикально-фрезерного станка (поз. 19). Сечение питающего проводника выбираем по следующим условиям:

По допустимому нагреву:

I_т.доп ≥ I_р ,

где I_т.доп – допустимый ток проводника, определяется сечением     токоведущей жилы, ее материалом, количеством жил,  типом изоляции и условиями прокладки, А;

Данному   току  соответствует  провод  АПВ  сечением 10 мм²                  с I_т.доп = 47 А  [11, табл. 1.3.5].

Проверяем выбранное  сечение по допустимым потерям напряжения:  

∆U_доп ≥ ∆U_р

где  ∆U_доп – допустимые потери напряжения, ∆U_доп = 5%

       ∆U_р – расчетные потери напряжения, %

где  L – длина проводника, км;

        r_o - активное сопротивление 1км проводника,  r_o = 3.14 Ом/км,                

        x_o - реактивное сопротивление 1км проводника, x_o = 0.073 Ом/км,              [11, табл. 2-5];                                                                                                                                                            

т.к. ∆U_р  < ∆U_{доп ,} то сечение 10 мм² соответствует допустимым потерям напряжения.

В качестве аппарата защиты выбираем предохранитель по следующим  условиям:

U_ном.пр  >  U_ном

I_ном.пр  > I_р

I_пл.вс  >  I_пик / α,

где  U_ном.пр – номинальное напряжение предохранителя, В;

        I_ном.пр  - номинальный ток предохранителя, А;

        I_пл.вс – номинальный ток плавкой вставки, А;

        I_пик – пиковый ток, А;

        α – коэффициент, учитывающий условия пуска, α = 2.5 [3, табл. 6.3]

I_пик = I_пуск = К_п × I_р,

где К_п – кратность пускового тока по отношению к току нормального    режима, принимаем К_п = 5 [3];

I_пик = 34.5 × 5 =  172.5 А

U_ном.пр >  380 В

I_ном.пр  > 34.5 А

I_пл.вс ≥ 69 А

Выбираем предохранитель типа ПН-2,  I_ном=100А,  I_пл.вс= 80 А.

Проверяем выбранный  провод на соответствие выбранному предохранителю для силовых цепей по условию:

I_пл.вс £ 3 × I_т.доп,

где I_т.доп - допустимый длительный ток проводника.

I_расц £ 4.5 × I_т.доп

I_пл.вс £ 3 × 47,

т.к. 80 ≤ 141, то провод соответствует аппарату защиты и окончательно принимаем к установке провод  АПВ 3×10 + 1×5 мм² [11, табл. 1.3.5].                                                                  

Для остальных электроприемников  расчет аналогичен.

 

10 Расчет токов  КЗ на стороне ВН

Расчет токов короткого  замыкания может производиться  по нескольким вариантам, которые изложены в [5]. В данном случае выбран такой  вариант, когда может быть задана номинальная мощность системы и  сверхпереходная мощность короткого  замыкания. Расчет производим в относительных единицах.

Расчетная схема, соответствующая  нормальному режиму представлена на рисунке 4, а схема замещения на рисунке 5.

За базисную мощность принимаем Sб = 300 МВА, за базисное напряжение принимаем Uб = 37.5 кВ. Система задана мощностью при трехфазном коротком замыкании: Sкз = 2000 МВА.

 

  ВЛ 35 кВ                   К1                                                                  

                                                                 

35 кВ                                                                  

            ГПП                                                                                                                 

К1

          10 кВ К2

                                                                                         

                                                                                                            

                               К2

        КЛ 10 кВ 

                                                                             

                                                                                                            

                                       

                                         К3                                                     К3

 

 

 

         Рисунок 4 - Расчетная схема             Рисунок 5 - Схема замещения

 

Произведем расчет параметров схемы замещения.

Реактивное сопротивление системы определяется по формуле:

Реактивное сопротивление  воздушной линии определяется по формуле:

,

где l  – длина воздушной линии в км.

 

 

 

Сопротивление двухобмоточного  трансформатора определяется по формуле:

  ,

где Uк = 6.5% - напряжение короткого замыкания трансформатора ТМ 1000-35/10;

       - номинальная мощность трансформатора в кВА.

Реактивное сопротивление  кабельной линии определяется по формуле:

,

где l длина кабельной линии ГПП – ТП1 в км.

Учитывая большую электрическую  удаленность, когда значения результирующего  сопротивления в основном определяется сопротивлением элементов системы  электроснабжения, периодическая составляющая тока к.з. принимается незатухающей и определяется согласно [6]:

 ,  

Базисный ток (Iб) определяется по формуле:

Действующее значение тока трехфазного к.з.

В точке К1 определяется по формуле:

 

 

В точке К2 определяется по формуле:

В точке К3 определяется по формуле:

Ударный ток к.з. определяется по формуле:

,

где к_уд – ударный коэффициент, выбираем к_уд = 1.8 [5].

Ток однофазного замыкания  определяется по формуле:

,

где - ток прямой последовательности в месте к.з.; 

  

Ток однофазного к.з. для  точки К1 определяется по формуле:

 

11 Выбор коммутационно-защитной аппаратуры на подстанции напряжением 35/10 кВ

Выбор электрических  аппаратов состоит из выбора аппаратов  по условиям длительной работы в нормальном режиме и проверки аппаратов по условиям кратковременной работы в аварийном  режиме, т.е. в режиме короткого замыкания. Все аппараты, включенные в электрические цепи последовательно, должны надежно работать не только в нормальном режиме, но и обладать необходимой устойчивостью при коротком замыкании. В целом условия выбора выключателей высокого напряжения можно записать так:

 

 

 

Условия выбора разъединителей:

 

 

Условия выбора трансформаторов  тока (измерительных):

 

 

 

Условия выбора трансформаторов  напряжения: 

 

 

 

Выводы и  заключение

Список использованной литературы

1 Патрикеев Л.Я. Учебное пособие для выполнения электрической части курсовых и дипломных проектов «Электроснабжение промышленных предприятий».- Севастополь СНИЯЭиП 2004.

2 Цигельман И.Е. Электроснабжение гражданских зданий и

Коммунальных предприятий.- М.: Высшая школа, 1977

3 Епанешников М.М. Электрическое освещение.- М.: Высшая школа, 1973

4 Постников Н.П., Рубашов Г.М. Электроснабжение промышленных

предприятий.- Л.: Стройиздат, 1980

5 Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.- М.: Высшая школа, 1981

6 «Справочник по проектированию электроэнергетических систем. / В.В. Ершевич, А.И. Зейлигер, Г.А. Илларионов и др., под ред. С.С. Рокотяна и И. Шапиро. – 3-е изд. перераб. и доп. – М: Энергоиздат, 1985. – 352с.

7 Крючков И.П., Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций.- М.: Энергия, 1978

8 Справочник по электроснабжению и оборудованию /Под ред. Федорова А.А., Барсукова А.Н. М., Электрооборудование, 1978

9 Правила  устройства  электроустановок  /Минэнерго  СССР.- М.: Энергия, 1980

10 Хромченко Г.Е. Проектирование кабельных сетей и проводок /Под общ. ред. Хромченко Г.Е. – М.:Высшая школа, 1973

11 Электротехнический справочник в 3-х томах под общей ред. проф. МЭИ  И.Н. Орлова и др., - 7-е изд., испр. и доп., том 2 «Электротехнические изделия и устройства».-  М: Энергоатомиздат, 1986.- 711с.

12. Патрикеев Л.Я. Методическое  пособие Применение электронных  таблиц Microsoft Excel для курсового и  дипломного проектирования по  курсу «Электроснабжение промышленных и коммунальных объектов».- СНУЯЭиП, Кафедра Эс и СЭ, 2011.-29с.

 

Приложения

 

П1 Образец задания на курсовой проект

П2 Перечень цехов, корпусов, отделений и участков по видам  производства.

П3 Установленные мощности и площади вспомогательных цехов и объектов по вариантам.

П4 Базовая спецификация технологического оборудования главного корпуса по цехам и отделениям.

П5 Перечень технологического оборудования главного корпуса по позициям базовой спецификации, по вариантам.

П6 Образец плана расстановки технологического оборудования в цехах и отделениях главного корпуса со схемой электропитания потребителей.

П7 Общая установленная мощность в блоке цехов основного производства (главный корпус) по вариантам.

П8 Образец генерального плана предприятия.

П9 Однолинейная схема электроснабжения предприятия.

П10 Титульный лист КП (форма титульного листа).