close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

kursach(81)

код для вставкиСкачать
 ВВЕДЕНИЕ
Электроснабжение сельскохозяйственных потребителей имеет свои особенности по сравнению с электроснабжением городов и промышленных объектов. Основные из них - это разбросанность сравнительно маломощных электропотребителей на значительной территории, потребность большого количества электрических сетей, что в свою очередь, вызывает дополнительные сложности по обеспечению качества электроэнергии и надежности электроснабжения. В связи с этим большое значение приобретают вопросы подготовки высококвалифицированных кадров по обслуживанию и ремонту электрооборудования.
Самый важный показатель системы электроснабжения - надёжность подачи электроэнергии. В связи с ростом электрификации сельскохозяйственного производства, особенно с созданием в сельском хозяйстве животноводческих комплексов промышленного типа, птицефабрик, тепличных комбинатов и др., всякое отключение - плавное (для ревизии и ремонта) и особенно неожиданное, аварийное - наносит огромный ущерб потребителю и самой энергетической системе. Поэтому необходимо применять эффективные и экономически целесообразные меры по обеспечению оптимальной надёжности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей.
В настоящее время фактически все объекты сельскохозяйственного производства имеют централизованное электроснабжение. Изменившиеся экономические условия, развитие научно-технического прогресса, уменьшение численности работников, занятых в сельскохозяйственном производстве, требуют, с одной стороны, повышения электровооруженности труда, создания, создания полностью механизированных и автоматизированных объектов, а с другой - использования электроэнергии, уменьшения доли энергозатрат на производство единицы продукции.
Все это ведет к развитию новой инфраструктуры сельского электроснабжения, основными направлениями которой являются: развитие сельских электрических сетей напряжением 110кВ с разукрупняющимися подстанциями и подстанциями глубокого ввода; резервирование электрических сетей всех напряжений; реконструкция устаревших сетей с внедрением автоматического секционирования; комплексная автоматизация электрических сетей с внедрением устройств автоматического включения резерва, автоматического повторного включения, автоматического переключения на резервное питание;реконструкция и строительство закрытых двухтрансформаторных подстанций 10/0,4кВ с использованием нового оборудования и материалов; обустройство дополнительных резервных электростанций с использованием традиционных и нетрадиционных источников энергии. Важную роль в развитии инфраструктуры сельскохозяйственного электроснабжения занимает реорганизация деятельности электрических служб хозяйств и в целом производителей сельскохозяйственной продукции. Сбалансированность их интересов позволит ориентировать всех на экономию топливно-энергетических ресурсов, рациональное использование электроэнергии, что возможно только при высокой квалификации персонала всех уровней, задействованных в электросбережении и эксплуатации электрооборудования сельскохозяйственных объектов.
1 ПОДСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Подсчёт нагрузок по объекту электрификации в целом и его характеристика
Производственный участок КУПСХП "Городец" Шарковщинского района находится на расстоянии 36 км от районной подстанции. Климат местности носит умеренно-континентальный характер с расчётной зимней температурой -25С, числом грозовых часов в году более 40 и районом с толщиной стенки гололёда - II. Нормативная ветровая нагрузка составляет 250 Па, существенно преобладают суглинистые и супесчаные почвы.
В посёлке имеются следующие производственные потребители (таблица 1).
Таблица 1 - Нагрузки потребителей
ПотребительРасчётная нагрузка, кВтМощность электродвига-теля, кВтДневнаяВечерняя2. Коровник на 100 коров с электроводонагревателем1313-12. Свиноводческая ферма на 100 свиноматок50252214. Зерноочистительный пункт 20 т/ч352-17. Картофелехранилище25251419. Мастерская полевого стана123- 1.2 Подсчёт нагрузок по участкам воздушной линии 400/230 В
Так как расчётные нагрузки потребителей несоизмеримой мощности (отличающиеся в 4 и более раза), то суммируем их, пользуясь методом надбавок. Сумму нескольких нагрузок получают в результате прибавления к большей нагрузке надбавок ∆P соответствующих меньшим слагаемым нагрузкам.
Полная расчётная мощность в дневной и вечерний максимумы нагрузок , (1)
, (2)
значение cosϕ на шинах ТП принимают по таблице по соотношению .
Подсчёт нагрузок уличного освещения.
Нагрузка уличного освещения определяется по формуле:
(3)
где Руд - удельная мощность. Для улиц и дорог местного значения шириной 5÷7 м составляет 3 Вт/м; т. е. принимаем Руд=3 Вт/м;
l - длина расчётного участка, м.
Нагрузка наружного освещения территории хоздворов принимается из расчёта: 250 Вт на помещение и 3 Вт на погонный метр длины периметра хоздвора.
Расчётная нагрузка наружного освещения общественных и торговых центров принимается по нормам 0,5 Вт на 1м2 площади зданий с прилегающей территорией.
Рисунок 1 -Расчётная схема фидера №1
Подсчёт нагрузок ведём от конца линии к началу.
Участок 1-2: 14 "35" /"2" Значения дневного и вечернего максимумов нагрузки на расчетном участке=5 кВт, 0,5 кВт
Из соотношения
Определяем значения коэффициентов мощности на расчётном участке=0,75, =0,8.
Значения полных мощностей на расчётном участке
35/0,75=46,7,
2/0,8=2,5,
Участок ТП-1 :14"35" /"2" ; 17 25/25
Значения дневного и вечернего максимумов нагрузки на расчетном участке
=35+ΔР25=35+15,7=50,7,кВт
25+ΔР2=25+1,2=26,2,кВт
Из соотношения:
Определяем значения коэффициентов мощности на расчётном участке:=0,8, =0,89.
Значения полных мощностей на расчётном участке:
50,7/0,80=63,4,
26,2/0,89=29,4,
Рисунок 2 - Расчётная схема фидера №2
Участок ТП-1 :12 50/25
Значения дневного и вечернего максимумов нагрузки на расчетном участке
=50,кВт
25,кВт
Из соотношения:
=50/25=2
Определяем значения коэффициентов мощности на расчётном участке:=0,75, =0,8.
Значения полных мощностей на расчётном участке:
50/0,75=66,7,
25/0,8=31,3,
Рисунок 3 -Расчётная схема фидера №3
Участок 1-2 :19 ; Значения дневного и вечернего максимумов нагрузки на расчетном участке
2,кВт
Из соотношения:
=12/3=4
Определяем значения коэффициентов мощности на расчётном участке:=0,75,=0,8
Значения полных мощностей на расчётном участке:
12/0,75=16,
3/0,8=3,8,
Участок ТП-1 :2 3/13 19 Значения дневного и вечернего максимумов нагрузки на расчетном участке
=13+ΔР12=13+7,3=20,3,кВт
,кВт
Из соотношения:
=1,4
Определяем значения коэффициентов мощности на расчётном участке:=0,78, =0,84
Значения полных мощностей на расчётном участке:
20,3/0,78=26,
14,8/0,84=17,6,
Результаты расчётов заносим в таблицу 2.
Нагрузка для освещения прилежащего хоздвора принимается из расчёта:
(4)
где l - длина прилегающей территории, м;
b - ширина прилегающей территории, м.
Расчет потребляемой мощности ведем от конца линии к её началу.
Расчет электрических нагрузок воздушной линии №1:
Участок 1-2:
3·40+250+3•(50+30)•2=850Вт=0,85,кВт
УчастокТП-1:
3•40+250+850+3 ∙(60+40) ∙2=1820Вт=1,82,кВт
Расчет электрических нагрузок воздушной линии №2:
УчастокТП-1:
3·40+250+3·(90+40)·2=1150Вт=1,15,кВт
Расчет электрических нагрузок воздушной линии №3:
Участок 1-2:
3•120+250+3•(40+50)•2=1150Вт=1,15,кВт
Участок ТП-1:
3•80+250+3•(30+60)•2=2180Вт=2,18,кВт
Таблица 2 - Подсчёт нагрузок и выбор проводов по участкам ВЛ 400/230В
Расчетный участокДлина расчетного участка, мРасчетная мощность участка, кВтКоэффи-циент
мощностиПолная мощность, кВАУличное освещение, кВтКоличество, марки и сечение
проводаПотери напряжение в % от номинальногоВ дневной максимумВ вечерний максимумВ фонар-ном проводеВ дневной максимумВ вечерний максимумcosϕдcosϕвдневнаявечерняяНа расчетном участкеОт начала линииНа расчетном участкеОт начала линииНа расчетном участкеОт начала линииВЛ1СИП2ТП-14050,726,20,80.8963,429,41,823х35+1х25+1х351,551,55--0,180.,181-2403520,750,846,78,50,853х25+1х25+1х251,42,95--0,080,26ВЛ 2СИП2ТП-14050250,750,866,731,31,153х25+1х25+1х252,12,1--0,110,11
Продолжение таблицы 2
Расчетный участокДлина расчетного участка, мРасчетная мощность участка, кВтКоэффи-циент
мощностиПолная мощность, кВАУличное освещение, кВтКоличество, марки и сечение
проводаПотери напряжение в % от номинальногоВ дневной максимумВ вечерний максимумВ фонар-ном проводеВ дневной максимумВ вечерний максимумcosϕдcosϕвдневнаявечерняяНа расчетном участкеОт начала линииНа расчетном участкеОт начала линииНа расчетном участкеОт начала линииВЛ3СИП2ТП-18020,314,80,780,842617,62,183х35+1х25+1х351,261,26--0,420,421-21201230.750.8163,81,153х25+1х25+1х251,472,73--0,330.,75
2 ВЫБОР МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРА
Мощность трансформатора для их работы в нормальном режиме рекомендуется выбирать по экономическим интервалам нагрузки с учётом допустимых систематических перегрузок чтобы выполнялось условие:
(5)
где и - соответственнонижняя и верхняя граница интервалов нагрузки для трансформатора принятой номинальной мощности, кВА;
- расчетная нагрузка подстанции, кВА.
Для определения расчетной нагрузки необходимо найти суммарную дневную и вечерние нагрузки трансформатора большую из которых принимаю за расчётную нагрузку , суммирую методом надбавок но мощность уличного освещения учитывают полностью. Рисунок 4 - Расчётная схема трансформаторной подстанции
Значение максимальной активной мощности в дневной период
,кВт, (6)
где Рmax - максимальная активная мощность на участке, кВт;
ΔР1 - надбавка первой меньшей мощности на участке, кВт;
ΔР2 - надбавка второй меньшей мощности на участке, кВт.
50,7+ ΔР50+ ΔР20,3=50,7+34+12,7=97,4кВт
Значение максимальной активной мощности в дневной период
,кВт (7)
Из соотношения:
Определяем значения коэффициентов мощности на расчётном участке:
=0,75 =0,8
Полная максимальная мощность, потребляемая в дневной период
97,4/0,75=129,9,кВА
Полная максимальная мощность, потребляемая в вечерний период
56,1/0,8=70,1,кВА
За расчетную мощность принимаем полную мощность потребляемую в дневной максимум. Выбираем трансформатор номинальной мощностью 100кВА. Проверяем расчетную мощность на соответствие экономическим интервалам
87<129,9<145
Расчетная мощность соответствует условию. Окончательно выбираем трансформатор марки ТМ мощностью 100кВА. Таблица 3- Паспортные данные трансформатора
ТипНоми-нальнаямощ-ность, Sн,кВАСочетание напряжений, кВСхема и группа соединения обмотокПотери, ВтНапряже-ние короткого замыкания uк, %Ток холосто-го хода iх, % Тип
ВН
ВНННХХКЗУр.АУр.БТМ100100,4Y/Yн-033036519704,52,8ПБВ
4 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ЛИНИЙ 0,4 кВ
4.1 Определение допустимых потерь напряжения
Определяем потери напряжения в трансформаторе если известно:
=1970 Вт=1,97 кВт, =129,9 кВт , =100 кВт ,=0,75, =0,66, =4,5 %
Фактические потери мощности в меди
,кВт, (8)
где - фактические потери мощности в меди, кВт;
- расчётная мощность трансформатора, кВА;
- номинальная мощность трансформатора, кВА.
=1,97=3,32 ,кВт
Активная составляющая напряжения короткого замыкания
,% (9)
=3,32/100 100=3,32 ,%
Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания
,%, (10)
где - напряжение короткого замыкания по паспорту, %.
=√(〖4,5〗^2+〖3,32〗^2 )=3,03 ,%
Потери напряжения в трансформаторе
(11) 129,9/100(3,32∙0,75+3,03∙0,66)=5,8%.
Таблица 4 - Таблица отклонений напряжений
Элемент электроустановкиНагрузка100%25%Сборные шины 10кВ+5+2,5Линия 10кВ-4,8-1,2Трансформатор-надбавка+5+5-потеря-5,8-1,4Линия 0,38кВ-4,4-Потребитель-5+4,8
Допустимая потеря напряжения в сетях напряжением 0.4 и 10кВ при полной нагрузке составит
〖∆U〗^100 "=5+5-5,8-" ("-5" )"=9,2%" Полученное значение распределяю примерно поровну между линиями (но на линию 10кВ разрешено отпускать до 60%) и заношу в таблицу со знаком минус.
Отклонение напряжения у ближайшего потребителя при минимальной нагрузке
〖"∆U" 〗^"25" "=2,5-1,2+5-1,4=4,8%" .
4.2 Выбор проводов
Провода электрической сети по допустимой потере напряжения выбирают в следующем порядке:
- составляют таблицу отклонений напряжения (таблица), из которой определяют допустимую потерю напряжения ∆Uдоп. для проектируемой линии;
- определяют по формуле моменты для каждого участка линии
(12)
где Sn- полная мощность участка, кВА;
ln - длина расчетного участка, км. - определяют сумму моментов всех участков
(13)
- для расчётного участка определяют удельную потерю напряжения ∆Uу.д по выражению
(14)
Значения ∆Uдоп. и ∑М для расчётного участка находят по выражению
(15)
(16)
где ∆UФΣ - суммарная фактическая потеря напряжения от начала линии расчётного участка, %;
∑Мнач- сумма моментов всех участков от начала линии до расчётного, кВА·км.
- по значению ∆Uу.д и cosφ по таблице принимают марку и площадь сечения провода и для выбранного провода по той же таблице определяют удельную фактическую потерю напряжения ∆Uуд.ф.
- определяют фактическую потерю напряжения на расчётном участке:
(17)
Выбор проводов воздушной линии №1
Допустимая потеря напряжения в наружной сети с учётом того, что потери во внутренних сетях равны - 1,3% составит
〖"∆U" 〗_"доп" "=4,4-1,4=3%" Расчёт ведём по вечерней нагрузке т.к. она преобладает на всех участках воздушной линии.
Определим моменты всех участков и суммарный момент
М_(тп-1)="63,4∙0,04=2,54" кВАкм
〖 М〗_(1-2)="46,7∙0,04=1,87кВАкм" "ΣМ=2,54+1,87=4,41кВАкм" ∆U_уд="3" /"4,41" ="0,68" "%" /"кВАкм" выбираем провод сечением 35мм2 марки СИП2 3•35+1•25+1•35
〖∆U〗_(уд.ф.)="0,612" %/кВАкм
Фактическая потеря напряжения на расчётном участке:
〖∆U〗_"ф" ="0,612∙2,54=1,55" %
Участок 1-2
〖∆U〗_доп="3-1,55=1,45" %
Σ"М=4,41-2,54=1,87кВАкм" Удельная потеря напряжения
∆U="1,45" /"1,87" ="0,775" %/"кВАкм" выбираем провод сечением 25мм2 марки СИП2 3•25+1•25+1•25
〖∆U〗_("уд.ф" .)="0,767" Фактическая потеря напряжения на расчётном участке:
〖∆U〗_ф="0,767∙1,87=1,4" %
Выбор проводов воздушной линии №2
Расчёт ведём по дневной нагрузке
М_(тп-1)="66,7∙0,04=2,7" кВАкм
Участок ТП - 1
Удельная потеря напряжения
〖∆U〗_уд="3" /"2,7" "=1,1" %/кВАкм
выбираем провод сечением 25мм2 марки СИП2 3•25+1•25+1•25
〖∆U〗_(уд.ф.)="0,767" %/кВАкм
Фактическая потеря напряжения на расчётном участке:
〖∆U〗_ф="0,767∙2,7=2,1" %
Выбор проводов воздушной линии №3
Расчёт ведём по вечерней нагрузке т.к. она преобладает на всех участках воздушной линии.
Определим моменты всех участков и суммарный момент
"М" _(тп-1)="26∙0,08=2,08" кВАкм
М_(1-2)="16∙0,12=1,92" кВАкм
Σ"М"="2,08+1,92=4,0" кВАкм
Участок ТП - 1
Удельная потеря напряжения
〖∆U〗_уд="3" /"4,0" ="0,75" %/кВАкм
выбираем провод сечением 35мм2 марки СИП2 3•35+1•25+1•35
〖∆U〗_(уд.ф)="0,606" %/кВАкм
Фактическая потеря напряжения на расчётном участке:
〖∆U〗_ф="0,606∙2,08=1,26" %
Участок 1 - 2
〖∆U'〗_доп="3-1,26=1,74" %
Σ"М=4,0-2,08=1,92кВАкм" Удельная потеря напряжения
〖∆U〗_уд="1,74" /"1,92" ="0,91" %/кВАкм
выбираем провод сечением 25мм2 марки СИП2 3•25+1•25+1•25
〖∆U〗_(уд.ф)="0,767" %/кВАкм
Фактическая потеря напряжения на расчётном участке:
〖∆U〗_ф="0,767∙1,92=1,47" %
Результаты расчетов сводим в таблицу 4.
4.3 Проверка линии на колебание напряжения при пуске электродвигателей
В электроустановках при подключении мощных потребителей (электродвигатель) возникают большие токи, что приводит к большим потерям напряжения в питающей сети. В результате на зажимах двигателя и других приёмников снижается напряжение и возможны случаи, что двигатель не запускается. Поэтому после расчета сети по дополнительным потерям напряжения необходимо проверить эту сеть на кратковременные колебания напряжения при пуске электродвигателя. Снижение напряжения в момент пуска электродвигателя определяется по формуле.
где - полное сопротивление сети,Ом - полное сопротивление двигателя,Ом
"Z" _Т=(U_k U_H^2 〖"10" 〗^3)/("100" ∙S_H )
где Uк - К.З.(из справочника , %)
Uн - 0,4 кВ
Sн- номинальная мощность трансформатора ( кВА )
= Ом
где: - полное сопротивление линии.Ом - полное сопротивление трансформатора,Ом Зная марку провода, по таблицам определяют удельное сопротивление и . Но т.к. линии выполнены изолировочной проводкой, то индуктивное сопротивление пренебрегает = Ом
где - длина линии,км Сопротивление электродвигателя
, Ом,
где k- краткость пускового тока,;
- номинальный ток электродвигателя, А;
- номинальное напряжение 400,В.
Если в результате расчета окажется что <30% двигатель запустится. η_н=87,5%; cos=0,9; =7; =42,5А
,Ом
Сопротивление линии:
= 1,2*0,03=0,036,Ом
Полное сопротивление сети:
=0,036+0,072=0,108,Ом
Сопротивление трансформатора: Zт = (4,5*〖0,4〗^2*〖10〗^3)/(100*100) = 0,072,Ом
Снижение напряжение в момент пуска электродвигателя: Вывод: В результате расчета окажется, что 12,89%<30% двигатель запустится.
Сопротивление электродвигателя: ВЛ 3 , Ом
Технические данные электродвигателя АИР160S4У3:
Р_н=15 кВт; η=90%; cos=0,87; =7; =28,5А
,Ом
Сопротивление линии:
=1,2 .0,12=0,144,Ом
Полное сопротивление сети:
=0,144+0,072=0,216,Ом
Сопротивление трансформатора: ,Ом
Снижение напряжение в момент пуска электродвигателя: Вывод: В результате расчета окажется, что 16,41%<30% двигатель запустится.
4.4 Выбор защиты отходящих от трансформаторной подстанции линий 400/230 В
Для защиты линии 0,4 кВ используем автоматические выключатели серии А3700.
Номинальный ток автоматического выключателя выбираем по условию:
Iн≥Iр.max, (19)
где Iр.max - максимальный рабочий ток линии, А.
Ток срабатывания защиты от перегрева Iтр для теплового или комбинированного расцепителя зависит от типа автоматического выключателя и определяется по условию:
Iтр≥1,25 Iр.max (20)
И уточняется по характеристике автоматического выключателя.
Ток срабатывания электромагнитного расцепителяIэ.р. должен быть отстроен от тока кратковременной перегрузки Iкр и определяется по выражению:
Iэр≥1,25Iкр (21)
Iкр=Iпуск+I´рmax, (22)
где Iпуск - пусковой ток самого большого двигателя, А;
I´р max - максимальный рабочий ток линии без рабочего тока двигателя учтённого пусковым током, А. Выберем автоматический выключатель для защиты линии №1, если:
Smax= 13,2кВА,
Iр.max= Smax/(Uн)=63,4 /(1,73•0,4)=91,6 А
Принимаем автоматический выключатель серии АЕ2056Р с Iн.а.=100 А
Определим ток срабатывания теплового расцепителя:
Iтр=1,25 Iр.max=1,25•91,6=114,5А
Принимаем Iуст. тр.=125А
Определим ток срабатывания электромагнитного расцепителя из условия:
Iэр≥1,25Iкр
Iэр=3•285,5=356,86 А
Согласно ТКП в установках напряжением до 1000 В с глухо заземлённой нейтралью для обеспечения быстрого срабатывания защиты от однофазных коротких замыканий ток однофазного короткого замыкания Iк(1) должен соответствовать следующим условиям:
а) должен не менее чем в три раза превышать номинальный ток плавкой вставки теплового расцепителя:
Iк(1) ≥3Iу.тр (23)
б) ток однофазного короткого замыкания должен превышать ток электромагнитного расцепителя не менее чем в 1,4 раза при номинальном токе автоматического выключателя до 100 А и не менее чем в 1,25 раза при номинальном токе автоматического выключателя свыше 100 А:
Iк(1) ≥1,4Iэр (24)
Iк(1) ≥1,25Iэр (25)
Если условия срабатывания защиты от короткого однофазного замыкания не выполняется, то применяют специальные меры, чтобы обеспечить эту защиту. Наиболее рациональным является установка защиты в нулевом проводе. Для этого используется реле РЭ-571Т, которое реагирует на ток нулевого провода, воздействует на независимый расцепитель автоматического выключателя и отключает выключатель.
Ток срабатывания реле
Iср≥1,4Iн.б (26)
Или
Iср≥1,25Iн.б, (27)
где Iн.б - ток небаланса.
То есть ток в нулевом проводе обусловлен асимметрией нагрузки. В особых случаях он может достигать 50%Iр. max, то есть Iн.б≤0,5Iр. max.
Исходя из найденного значения тока срабатывания реле Iср принимают ток уставки реле Iур, который должен быть кратным пяти и проверяют соблюдение условия:
Iк(1) ≥1,4 Iур (28)
или к(1) ≥1,25 Iур (29)
Принимаем автоматический выключатель серии АЕ2046Р с электромагнитным расцепителем и током уставки 12 Iн, где Iн - ток уставки теплового расцепителя Iэр=12•125=1500 А
Ток короткого однофазного замыкания определяем из выражения:
I_k^((1))=U_ф/(Z_n+(Z_m^((1) ))/3)="230" /("0.07" +"0,779" /3)=6"96,97" А,
zп=zпуl=2 ∙0,87 ∙0,04=0,07 Ом/км
а) "696,97≥3∙125" б) "696,97≥1,25∙1500" "696,97>375" "696,97<1875"
Условие (б) не выполняется, поэтому установим в нулевом проводе РЭ-571т.
Рассчитаем ток срабатывания реле по условию отстройки от тока небаланса:
Iср≥1,4Iн.б≥1,4•0,5 Iр.max=0,7•91,6=64,1 А
Принимаем Iу.р.=65 А
И проверим соблюдение условия:
Iк(1) ≥1,4Iу.р. (32)
696,97>1,4•65
696,97А>91А
Выбор выполнен правильно. Выберем автоматический выключатель для защиты линии №2, если Smax=66,7кВА, Iн.дв.=41,5 А, Ki=7
Определим максимальный рабочий ток линии:
Iр.max= Smax/(Uн), А (30)
Iр.max= 66,7 /(1,73•0,4)=96,4А
Принимаем автоматический выключатель серии АЕ2056Р с Iн.а.=100 А
Определим ток срабатывания теплового расцепителя:
Iтр=1,25 Iр.max=1,25•96,4=120,5 А
Принимаем Iуст. тр.=125А
Определим ток срабатывания электромагнитного расцепителя из условия:
Iэр≥1,25Iкр (31)
Iкр=Iп+ I´р max=41,5•7+(120,5-41,5)=369,5А
Iэр≥1,25•369,5=461,9 А
Принимаем автоматический выключатель серии ВА51Г33 с электромагнитным расцепителем и током вставки 14 Iн, где Iн - ток вставки теплового расцепителя
Iэр=14•125=1750А
Ток короткого однофазного замыкания определяем из выражения:
I_k^((1))=U_ф/(Z_n+(Z_m^((1) ))/3)="230" /("0.096" +0,779/3)="646,1" А
zп=zпуl=2•1,2•0,04=0,096 Ом/км
а) "646,1≥3∙125" б) "646,1≥1,25∙1750" "646,1>375" "646,1<2187,5" Условие (б) не выполняется, поэтому установим в нулевом проводе РЭ-571т.
Рассчитаем ток срабатывания реле по условию отстройки от тока
небаланса:
Iср≥1,4Iн.б≥1,4•0,5 Iр.max=0,7•96,4=67,5 А
Принимаем Iу.р.=75 А
И проверим соблюдение условия:
Iк(1) ≥1,4Iу.р. (32)
646,1>1,4•75
646,1А>105А
Выбор выполнен правильно. Выберем автоматический выключатель для защиты линии №3, если:
Smax=26кВА
Определим максимальный рабочий ток линии:
Iр.max= Smax/(Uн)=26 /(1,73•0,4)=37,6 А
Принимаем автоматический выключатель серии АЕ2056Р с Iн.а.=100 А
Определим ток срабатывания теплового расцепителя:
Iтр=1,25 Iр.max=1,25•37,6=47 А
Принимаем Iуст. тр.=63А
Определим ток срабатывания электромагнитного расцепителя из условия:
Iэр≥1,25 Iкр (33)
Iэр=3•63=189А
189>47
Принимаем автоматический выключатель серии АЕ2056Р с электромагнитным расцепителем и током уставки 3 Iн, где Iн - ток
Уставкитепловогорасцепителя
Iэр=3•63=189А
Проверим выбранный автоматический выключатель по условию срабатывания защиты при коротком однофазном замыкании:
Ток короткого однофазного замыкания определяем из выражения:
I_k^((1))=U_ф/(Z_n+(Z_m^((1) ))/3)="230" /("0.35" +0,779/3)="337,1" А,
где Uф - фазное напряжение, В;
zп - полное сопротивление петли (фазный провод + 0, Ом).
zп=zпуl=2•0,87•0,2=0,35 Ом/км
где zпу - удельное сопротивление петли Ом/км, его значения приведены в таблице;
l - расстояние до точки короткого замыкания, км;
z т (1) - сопротивление трансформатора при однофазном коротком замыкании, Ом. Принимаем z т (1)=0,779 Ом
а) ■("377,1>3∙63" @"377,1А>189А" ) б) ■("377,1>1,4∙189" @"377,1А>264,6А" )
Условие выполняется. Выбор выполнен правильно. 5 ЗАЩИТА ОТ АТМОСФЕРНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ Воздушные лини напряжением 400/230 Вв сельской местности представляет собой объект, наиболее возвышающийся над землёй. Это значительно повышает вероятность возникновения в них атмосферных перенапряжений, как вследствие прямых ударов молнии, так и в результате электростатической индукции грозового облака.
Основная задача грозозащиты линий напряжением 400/230 В заключается в обеспечении безопасности людей и животных, предупреждения возникновения пожаров.
С этой целью крюки и штыри фазных проводов, а также арматуру железобетонных опор соединяют с нулевым проводом и заземляют. Расстояние между такими заземляющими устройствами в населённой местности с одноэтажной застройкой на линиях, не экранированных высокими зданиями, трубами должно быть не более 100 м в районах с числом грозовых часов в году более 40.
Кроме того, такие заземляющие устройства выполняют на опорах с ответвлениями к вводам в помещения, в которых может находиться большое количество людей. (школы, больницы, ясли, клубы и т. д.) или которые представляют большую хозяйственную ценность (животноводческие помещения, склады, мастерские и т. п.), а также на конечных опорах, имеющих ответвления к вводам. При этом наибольшее расстояние от соседнего защитного заземления должно быть не более 50 м - для районов с числом грозовых часов более 40, сопротивление заземляющих устройств должно быть не более 30 Ом. Диаметр заземляющего спуска на опоре должен быть не менее 6 мм. В качестве заземлителей рекомендуется по возможности использовать повторные заземляющие устройства нулевого провода.
6 РАСЧЁТ ПОВТОРНЫХ ЗАЗЕМЛЕНИЙ И ЗАЗЕМЛЕНИЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ Определяем расчетное сопротивление грунта для стержневых заземлителей
ρ_"рачс" ="к" _"с" 〖"∙к" 〗_"1" "∙ρ=1,15∙1∙130=149,5 ,Ом∙м" где сезонный коэффициент;
коэффициент, учитывающий при какой влажности грунта, производились измерения;
измеренное сопротивление грунта, .
Сопротивление вертикального заземлителя из круглой стали
R_В=0,366∙(ρ_расч ("lg" (2∙l)/d+"0,5∙lg" 〖"4h" 〗_"cp+l" /〖4h〗_(cp-l) ))/l=0,366∙"149,5∙" ("lg" "2∙5" /"0.012" +"0,5lg" "4∙3,3+5" /"4∙3,3-5" )/5=
="33,9 ,Ом" Сопротивление повторного заземления не должно превышать 30 Ом, при допускается принимать R_пз="30ρ" /"100" ="30∙33,9" /"100" "=10,2 ,Ом" Для повторного заземления принимаем один стержень длиной 5м и диаметром 12мм, сопротивление которого 10,2 Ом<33,9 Ом
Общее сопротивление всех повторных заземлений
r_пз=R_В/"n" ="33,9" /"11" "=3,1 ,Ом" Определяем расчетное сопротивление заземления нейтрали трансформатора с учетом повторных заземлений
r_"иск" =(r_з∙r_("п.з" .))/(r_з-r_("п.з" .) )="4∙3,1" /"4-3,1" "=13,8 ,Ом" В соответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства при присоединении к нему электрооборудования напряжением до и выше 1000 В не должно быть более 10Ом.
Принимаем для расчета Теоретическое число стержней
n_т=R_В/r_иск ="33,9" /"13,8" "=2,5" Принимаем 3 стержней и располагаем их в грунте на расстоянии пять метров один от другого. Длина полосы связи
l_r="5∙3=15 м" глубина заложения заземлителя
Определяем сопротивление полосы связи
"R" _"r" "=0,366∙" "ρ" _"расч" "∙" "lg" ("2∙" "l" ^"2" /(("d∙h" ) ))/"l" "=0,366∙325∙" "lg" ("2∙" 〖"40" 〗^"2" /(("0,04∙82" ) ))/"40" "=14,2 Ом" для полосы связи "ρ" _"расч" "=" "k" _"c" "∙" "k" _"2" "∙ρ=2,5∙1∙130=325 Ом∙м" При n=3 и η_в=0,55 и η_r=0,43
где коэффициенты экранирования вертикальных и горизонтальных заземлителей
Тогда действительное число стержней
n_t=R_B∙"η" _"r" "∙" ["1" /("r" _"иск" "∙" "η" _"r" ) "-" "1" /"R" _"r" ]"/" "η" _"B" ="33.9∙0.43∙" ["1" /"13.8∙0.43" "-" "1" /"0.55" ]/"0.55" "=2.6" Принимаем для монтажа 3 стержня и проводим поверочный расчет
Действительное сопротивление искусственного заземления
r_иск=R_в∙R_r/((R_r∙n∙η_B+R_B∙η_r ) )=33,9∙14,2/((14,2∙3∙0,55+33,9∙0,43) )=
=12,7 Ом<13,8 Ом
Сопротивление заземляющего устройства с учетом повторных заземлений нулевого провода
r_расч=(r_иск∙r_(п.з.))/(r_иск+r_(п.з.) )=(12,7∙3,1)/(12,7+3,1)=2,3 Ом<4 Ом
7 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ
КТП имеет два распределительных устройства: 10 и 0,4 кВ. РУ 10 кВ состоит из разъединителя QS с заземляющими ножами, устанавливаемого на ближайшей опоре 10 кВ, вентильных разрядников FV1...FV3 для защиты оборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжений на стороне 10 кВ и предохранителей F1...F3, установленных в вводном устройстве высшего напряжения, обеспечивающих защиту от коротких многофазных замыканий. Остальная аппаратура размещается в РУ 0,4 кВ. На вводе распределительного устройства установлен рубильник S, вентильные разрядники FV4 - FV6 для защиты от перенапряжений на стороне 0,4 кВ. Трансформаторы тока ТА1... ТА3, питающие счётчик активной энергии Р1, и трансформаторы тока ТА4 и ТА5, к которым подключено тепловое реле КК, обеспечивающее защиту силового трансформатора от перегрузки. Включение, отключение и защита отходящих от КТП линий 400/230 В от коротких замыканий и перегрузки производится автоматическими выключателями QF1...QF3 с комбинированными расцепителями. При этом для защиты от коротких однофазных замыканий в нулевом проводе установлены токовые реле КА1...КА3, которые при срабатывании замыкают цепь обмотки независимого расцепителя. Реле устанавливаются для обеспечения срабатывания защиты, при коротком однофазном замыкании в наиболее удалённой точке сети.
Автоматическое управление уличным освещением осуществляется при помощи фотореле KS. Линия уличного освещения защищена предохранителями F4...F6. Выбор режима работы производится переключателем SА2. Для поддержания нормальной температуры вблизи счётчика активной энергии Р1 в зимних условиях служат резисторы R1...R3, включаемые переключателем SА1.
Для контроля наличия напряжения и освещения РУ 0,4 кВ предназначена лампа ЕL, включаемая переключателем SА3. Напряжение измеряют переносным вольтметром, который включают в штепсельную розетку Х. Переключатель SА3 позволяет измерить напряжение всех фаз.
Рисунок 5- Схема электрических соединений ТП 100/10
8 СПЕЦИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ
Таблица 5 - Спецификация электрооборудования
Условное обозначениеНаименование и марка оборудованияКоличествоQS
FV1 - FV3
F1 - F3
Т
FV4 - FV6
S
Р1
R1 - R3
ЕL
Х
SА1
SА2
SА3
ТА1 - ТА5
F4 - F6
КМ
QF1... QF3
SQ
КА2, КА3
КL
КК
КS
Разъединитель РЛНДА-10/200
Разрядник со стороны высокого напряжения РВО - 10
Предохранитель со стороны высокого напряжения ПКТ-10
Трансформатор силовой ТМ - 100/10
Разрядник со стороны низкого напряжения РВН - 0,4
Рубильник РЦ - 31
Счётчик активной энергии СА4У - И672М
Сопротивление ПЭ - 75, 680 Ом
Лампа сигнальная Б220-40-1
Розетка штепсельная У-230, 250 В, 6А
Выключатель ПВ2-10
Переключатель ПВ3-10
Переключатель ПВ3-10
Трансформатор тока ТК-20У3
Предохранитель ПН-2
Пускатель магнитный ПМЛ-210002
Выключатель автоматический АЕ - 2056Р
Переключатель КР6200
Реле тока РЭ - 571Т,Iу.р2=65 А; Iу.р3=70 А
Реле промежуточное РП - 1
Реле тепловое ТРН - 10У3
Фотореле ФР-2
1
3
1
1
3
1
1
3
1
1
1
1
1
5
3
1
3
2
1
1
1
1
9 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проект электроснабжения КУПСХП "Городец" Шарковщинского района выполнен, руководствуясь, Нормами технологического проектирования электрических сетей сельскохозяйственного назначения и дизельных электростанций и Строительными нормами и правилами. При проектировании учтены следующие основные требования: надёжность электроснабжения; надлежащее качество электроэнергии, передаваемой потребителям; механическая прочность всех элементов линий; безопасность для людей и животных; удобство эксплуатации; минимум затрат при сооружении и эксплуатации.
Мощность трансформатора для его работы в нормальном режиме выбрана по экономическим интервалам нагрузки с учётом допустимых систематических перегрузок. В проекте применено современное оборудование. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКВ
Будзко И. А. Зуль Н. М. Электроснабжение сельского хозяйства. Учебники и учеб.пособия для студентов высш. учеб. заведений, Москва, Агропромиздат, 1990, 495 с.
Елистратов П. С. "Электрооборудование сельскохозяйственных предприятий", Минск "Ураджай", 1986, 325 стр.
Каганов И. Л. "Курсовое и дипломное проектирование", Москва, "Агропромиздат", 1990, 351 стр.
Кудрявцев И. Ф. "Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок", Москва, "Агропромиздат", 1988, 479 стр.
Янукович Г. И., Счастный В. П. "Электроснабжение сельскохозяйственных потребителей", Минск, "Дизайн ПРО", 2000, 175 стр.
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
105
Размер файла
342 Кб
Теги
kursach
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа