Допустимое сопротивление проводов:

принимаем провод АКР ТВ; F=2,5мм²;

S₂=R₂ =0,4165²=10,5 ВА,

где R₂=R_приб+R_пров+R_к-тов=0,26+0,056+0,1=0,416 Ом.

Выбираем трансформатор тока на секционном выключателе шин ГПП:

I_р=465А ТЛМ-6-У3: I_н=500 А; U_н=6 кВ.

Вторичная нагрузка на секционном выключателе:

Прибор	Тип	А, ВА	В, ВА	С, ВА
Aмперметр	Э-350	0,5	0,5	0,5
Итого		0,5	0,5	0,5

Сравнение характеристик:

Расчетные величины	По каталогу
Uн=6 кВ	Uн=6 кВ
Iав=465	Iн=500А
iуд=22,6	Iдин=81 кА
S2 р=4,4 ВА	S2 н=10 ВА

0,4-0,02-0,1=0,28 Ом;

принимаем провод АКР ТВ; F=2,5 мм²;

S₂=R₂ =0,0,1765²=4,4 ВА;

R₂= 0,02+0,056+0,1=0,176 Ом.

Выбираем трансформатор тока на линии ГПП-(ТП1-ТП2);

Вторичная нагрузка на линии:

Прибор	Тип	А, ВА	В, ВА	С, ВА
Амперметр	Э-350	0,5	0,5	0,5
Wh	САЗ-И681	2,5	2,5	2,5
Varh	СР4-И689	2,5	2,5	2,5
Итого		5,5	5,5	5,5

0,4-0,22-0,1=0,08 Ом;

принимаем кабель АКРТВ; F=2,5мм²;

S₂=R₂=0,3765²=9,4 ВА;

R₂= 0,22+0,056+0,1=0,376 Ом.

Трансформатор тока на линии ГПП-(ТП1-ТП2): I_ав=430,2А; примем трансформатор тока ТПЛК-У3: I_н=500А; U_н=6кВ; S_н=10ВА.

Сравнение характеристик:

Расчетные величины	По каталогу
Uн=6 кВ	Uн=6 кВ
Iав=430,2 А	Iн=500А
iуд=14,4 кА	Iдин=81 кА
S2 р=9,4 ВА	S2 н=10 ВА

Трансформатор тока на линии ГПП-ТП3: I_ав=376 А; примем трансформатор тока ТПЛК-6У3: I_н=500 А; U_н=6 кВ; S_н =10ВА.

Вторичная нагрузка на линии:

Прибор	Тип	А, ВА	В, ВА	С, ВА
Амперметр	Э-350	0,5	0,5	0,5
Wh	САЗ-И681	2,5	2,5	2,5
Varh	СР4-И689	2,5	2,5	2,5
Итого		5,5	5,5	5,5

0,4-0,22-0,1=0,08 Ом;

принимаем кабель АКРТВ; F=2,5мм²;

S₂=R₂=0,3765²=9,4 ВА;

R₂= 0,22+0,056+0,1=0,376 Ом.

Сравнение характеристик:

Расчетные величины	По каталогу
Uн=6 кВ	Uн=6 кВ
Iав=376	Iн=500А
iуд=22,6	Iдин=81 кА
S2 р=9,4 ВА	S2 н=10 ВА

Выбор трансформаторов тока на СД:

Вторичная нагрузка на линии:

Прибор	Тип	А, ВА	В, ВА	С, ВА
Aмперметр	Э-350	0,5	0,5	0,5
Wh	САЗ-И681	2,5	2,5	2,5
Varh	СР4-И689	2,5	2,5	2,5
Varh	СР4-И689	2,5	2,5	2,5
Итого		8	8	8

0,4-0,32-0,1=0,14 Ом;

принимаем провод АКР ТВ; F=2,5 мм²;

S₂=R₂ =0,3165²=7,9 ВА;

R₂= 0,16+0,056+0,1=0,316 Ом.

Трансформаторов тока на СД:

Iр= 54,5А;

Примем трансформатор тока типа ТПЛК-6У3: I_н=100 А; U_н=6 кВ; S_н =10 ВА.

Сравнение характеристик:

Расчетные величины	По каталогу
Uн=6 кВ	Uн=6 кВ
Iав=54,5 А	Iн=100А
iуд=22,6	Iдин=81 кА
S2 р=4,4 ВА	S2 н=10 ВА

Трансформаторы тока на линии ГПП-ВБК: I_р= 33 А;

Примем трансформатор тока типа ТПЛК-6 У3: I_н=50 А; U_н=10 кВ; S_н =10ВА.

Сравнение характеристик:

Расчетные величины	По каталогу
Uн=6 кВ	Uн=6 кВ
Iав=33 А	Iн=50 А
iуд=14,4 кА	Iдин=74,5 кА
S2 р=9,4 ВА	S2 н=10 ВА

1.10.4 Выбор трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения выбираются по следующим условиям:

1. по напряжению установки: U_номU_уст;

2. по вторичной нагрузки: S_ном2S_2расч;

3. по классу точности

4. по конструкции и схеме соединения

Вторичная нагрузка на линии:

Прибор	Тип	Sоб-ки, ВА	Число об к	cos?	sin?	Число приборов	Робщ, Вт	Q?, вар
V	Э-335	2	2	1	0	2	8	-
W	Д-335	1,5	2	1	0	1	3	-
Var	И-335	1,5	2	1	0	1	3	-
Wh	СА3-И681	3 Вт	2	0,38	0,925	5	30	95,6
Varh	СР4-И689	3 вар	2	0,38	0,925	6	36	101
Итого							80	196,6

Расчетная вторичная нагрузка:

Принимаем ТН типа НТМК-6У4:

Сравнение характеристик:

Uн т=6 кВ	Uн т=6 кВ
Sн 2=300 кВА	Sр 2=212 ВА
Схема соединения обмоток

1.10.5 Выбор силовых кабелей отходящих линий

Выбор кабелей производится по следующим условиям:

1. по экономической плотности тока:

2. по минимальному сечению F_min =I_кзt_п;

3. по условию нагрева рабочим током I_{доп каб}I_р;

4. по аварийному режиму I_{доп ав}I_ав;

5. по потере напряжения U_допU_рас.

Выбираем кабель ГПП-ТП1-ТП2:

1. Подстанция ТП1-ТП2 двухтрансформаторная. Прокладываем в траншее два кабеля с расстоянием между ними 100 мм.

2. Расчетные токи в нормальном и аварийном режимах:

где

а) по экономической плотности тока:

F_э = I_р / j_эк = 116,7/1,4=164 мм². j_эк=1,4 - для Т_м= 5000ч.

Принимаем кабель марки ААШВ-6-(3?185); I_доп=340 А;

б) проверим выбранный кабель по термической стойкости к I_кз:

принимаем окончательно кабель ААШВ-6-(3?185); Iдоп=340 А;

(8.4)

где t _n - приведенное время к.з., с;

для алюминиевых жил из табл. 3.4 /1/

в) проверка по аварийному току:

I_{доп ав} =1,3340=442 А ??233,5 А;

г) проверка по рабочему режиму с учетом поправочного коэффициента К_попр, зависящего от количества кабелей проложенных в одной траншее К_попр=0,9 (2 кабеля в траншее): I_р/К_попр =116,7/ 0,9=105 А, (340 А>105А).

Условия выполняются, тогда окончательно принимаем кабель марки ААШВ-6-(3185), с I_доп=340А.

Все расчетные данные выбора остальных кабелей занесены в таблицу 1.10 «Кабельный журнал».

1.10 - Кабельный журнал

Наименование участка	Sр, кВА	Кол-во кабелей в траншее	Нагрузка	По экономической плотности тока, мм2	По допустимой нагрузке, мм2	По току короткого замыкания, мм2	Выбранный кабель	Iдоп, A
			Iр, A	Iав, A	jэ	Fэ	Кп	Fдоп	Iк, A	S
ГПП-ТП1-ТП2	5147,64	3	157,4	314,9	1,4	112	0,85	134	6,2	70	ААШв-6-(3?185)	340
ГПП-ТП3	2814,63	3	86,08	172,2	1,4	61,5	0,85	73,2	6,2	70	ААШв-6-(3?95)	300
ТП1-ТП2	2873,47	2	131,8	263,6	1,4	94,2	0,9	119	6,2	70	ААШв-6-(3?70)	340
ГПП-СД	700	4	54,5	-	1,4	38,9	0,8	43,6	6,2	70	4ААШв-6-(3?70)	190
ГПП-ВБК	600	2	33	-	1,4	23,6	0,9	29,7	6,2	70	ААШв-6-(3?70)	190

1.10.6 Выбор шин ГПП

Сечение шин выбирают по длительно допустимому току и экономической целесообразности. Проверку шин производят на электродинамическую и термическую стойкость к токам КЗ.

Выбираем твердотянутые алюминиевые шины прямоугольного сечения марки АТ-80?6; I_доп=1625 А (одна полоса на фазу):

I_ав=1469,2А

i_уд=22,6 кА

а) I_доп=1625 А ??I_ав=1469,2 А

б) проверка по термической стойкости к I_кз

Fmin=?Iкз=128,3=99,6 мм² < 480 мм² (80?6);

в) проверка по динамической стойкости к?i_{уд кз} ???_доп=700 кгс/см2:

?

W=0,167bh²=0,1670,86²=4,8 см³

где L=80 см - расстояние между изоляторами;

а=60 см - расстояние между фазами;

b=0,8 см - толщина одной полосы;

h=6 см - ширина (высота) шины.

Из условия видно, что шины динамически устойчивы.

1.10.7 Выбор изоляторов

Жесткие шины крепятся на опорных изоляторах, выбор которых производится по следующим условиям:

а) по номинальному напряжению: U_ном U_уст;

б) по допустимой нагрузке: F_доп ??F_расч.

где F_расч. - сила, действующая на изолятор;

F_доп - допустимая нагрузка на головку изолятора, F_доп = 0,6?F_{разруш.};

F_разруш - разрушающая нагрузка на изгиб.

Выбираем изолятор типа ОНШ-10-500У1, F_разруш =500 кгс.

F_доп = 0,6F_разруш = 0,6 ?500??300?кгс (> 47,8 кгс), условие выполняется.

1.11 Выбор автоматических выключателей на отходящие линии ЩО70 напряжением 0,4 кВ механического цеха

Существуют следующие требования к выбору автоматических выключателей:

а) номинальное напряжение выключателя не должно быть ниже напряжения сети;

б) отключающая способность должна быть рассчитана на максимальные токи к.з., проходящие по защищаемому элементу;

в) номинальный ток расцепителя должен быть не меньше наибольшего расчетного тока нагрузки и выключатель не должен отключаться в нормальном режиме работы защищаемого элемента

(13.2)

г) при допустимых кратковременных перегрузках защищаемого элемента автоматический выключатель не должен срабатывать; это достигается выбором уставки мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя

(13.3)

где I _п - пиковый ток группы двигателей

(13.4)

где I_п.макс - наибольший из пусковых токов двигателей группы приемников, определяемый по паспортным данным, А;

I _р - расчетный ток группы приемников, А;

R_и - коэффициент использования двигателя, имеющего I _п.макс ;

I_{ном.макс} - номинальный ток двигателя (приведенный к ПВ=1) с наибольшим пусковым током, А.

1. Линия от КПТ до ПР1

Расчетный ток I _р.ПР1 = 55 А;

Номинальный ток расцепителя

Ток срабатывания расцепителя

,

где

По таблице 6.10 выбираем автоматический выключатель GBL203 I_ном=250А; _Iср.р.=245,43А

Проверяем кабель, питающий ПР1 по согласованию с защитой:

Условие не выполняется, принимаем кабель большего сечения: четырехжильный ААБ (3х50) + 1х35мм; I_доп=110А из табл. П3.7 [2].

Условие выполняется, окончательно выбираем кабель ААБ(3х50)+ 1х35мм, где К_защ= 0,22 по табл. 7.6 [1] для сетей, где защита от перегрузки не требуется, а автоматический выключатель имеет только максимальный мгновенно действующий расцепитель.

2. Линия от КТП к ПР2

Расчетный ток I _р.ПР2 = 67 А ;

Номинальный ток расцепителя



Ток срабатывания расцепителя

где

По табл. 6.10 [2] выбираем автоматический выключатель GBL203 I_ном=250А; I_ср.р.=600А

Проверяем кабель, питающий ПР2:

Условие не выполняется, принимаюем кабель большего сечения: четырехжильный ААБ (3х95) + 1х50мм; Iдоп=165А из табл. П3.7

Условие выполняется, окончательно принимаем кабель ААБ(3х95)+ 1х50мм.

3. Линия от КТП до ШРА1

Расчетный ток I _р.ШРА1 = 113 А ;

Номинальный ток расцепителя

Ток срабатывания расцепителя

,

Где

По табл. 6.10 [2] выбираем автоматический выключатель GBL203 I_ном=250А; I_ср.р.=400А

Проверяем кабель, питающий ШРА-1 по согласованию с защитой:

,

где К_защ= 0,22 по табл. 7.6для сетей, где защита от перегрузки не требуется, а автоматический выключатель имеет только максимальный мгновенно действующий расцепитель.

Принимаем кабель АВВГ 3*25+1*16 мм, I_доп=115А.

4. Линия КТП-ОЩВ1

Расчетная осветительная активная мощность цеха № 11

Р _р.о = 15,23кВт

Расчетный ток

 или

Выбираем автомат типа ABE53b:

Номинальный ток расцепителя:

Ток срабатывания расцепителя:

Выбираем кабель, питающий ЩО по :

а) нагреву длительным расчетным током:

Выбираем кабель сечением S = 10 мм ², I_доп = 60 А.

б) условию согласования с защитой:

в) Потере напряжения:



Выбираем сечение S = 16 мм ², U% = 2,8 %.

Выбор кабелей и автоматических выключателей 0,4 кВ.

Линия КТП3 - цех № 18 (на генплане):

Расчетный ток в линии: Iр=955,7

Допустимый ток в кабеле:

Номинальный ток расцепителя:

Ток срабатывания расцепителя:

Выбираем автоматический выключатель типа LBA-16-1600C Iном=1600А,Uном=690В, Icu=65 кА с электронным реле отключения OSR II.

Выбираем кабель по длительному расчетному току:



где К_сн = 0,85 по табл. 7.17 [2] при прокладке трех кабелей в траншее.

Выбираем три кабеля типа ААШвУ, сечением S = 185 мм ², I _доп = 340 А по табл. П.3.7

Проверяем по согласованию с защитой:

I_доп=I_допnК_с,

где n - количество кабелей

где К _защ = 0,66 по табл. 7.6

Проверяем по потере напряжения:

(8.5)

где - удельные сопротивления кабелей с учетом их удвоения в траншее, т.е. , , Ом/км;

l - длина линии в км;

cos = 0,976, sin = 0,22.



что соответствует требованию в пределах 5%.

Аналогично рассчитываем кабели и токи защиты автоматических выключателей других электроприемников, питаемых от КТП на напряжении 0,4/0,23 кВ и сводим в таблице 1.11

Таблица 1.11 - Выбор выключателей на U=0,4/0,23кВ
Наименование линии	I р, А	Тип авт.выкл., Iном, А	Iном.рас по расчету, А	Iном.расА	Iср.р по расч, А	I ср.р, А
КТП1-цех №1	59,32	ABS103b Iном=100А	77,12	100	92,1	100
КТП1-цех №2	183	ABT-403b Iном=400А	237,93	400	284	300
КТП1-цех№3	192,7	ABT-403b Iном=400А	250,55	400	299	350
КТП1-цех №4	1165	LBA-20C Iном=2000A	1514,5	2000	1809	2000
КТП1-цех №4	1165	LBA-20C Iном=2000A	1514,5	2000	1809	2000
КТП1-цех №5	1391	LBA-25C Iном=2500A	1808,6	2000	2160	2500
КТП1-освещ.	120,3	GBN-250 Iном=250A	156,37	250	187	200
КТП2-цех №6	314,7	ABE-803b Iном=800А	409,15	500	489	500
КТП2-цех №7	1309	LBA-25C Iном=2500A	1701,2	2500	2032	2500
КТП2-цех №7	1309	LBA-25C Iном=2500A	1701,2	2500	2032	2500
КТП2-цех№8осв	28,72	ABS 103b Iном=100А	37,341	100	44,6	50
КТП2-цех№9	214,4	ABT-403b Iном=400А	278,72	400	333	350
КТП2-цех №10	334,7	ABE-803b Iном=800А	435,12	800	520	560
КТП2-цех №11	249,8	ABT-403b Iном=400А	324,77	500	388	400
КТП3-цех №12	94,51	GBN-250 Iном=250A	122,86	225	147	150
КТП3-цех №13	623,3	ABS-1003 Iном=1000А	810,26	1000	968	1000
КТП3-цех №14	179,3	ABT-403b Iном=400А	233,14	400	278	300
КТП3-цех №15	849,9	LBA-16 Iном=1600A	1104,8	1600	1319	1600
КТП3-цех №15	849,9	LBA-16 Iном=1600A	1104,8	1600	1319	1600
КТП3-цех №16	213,9	ABT-403b Iном=400А	278,07	400	332	350
КТП3-цех №17	441,3	ABE-803b Iном=800А	573,75	800	685	800
КТП3-цех №18	955,7	LBA-16 Iном=1600A	1242,4	1600	1484	1600

Таблица 1.12 - Выбор кабелей на U=0,4/0,23кВ
Наименование линии	I р, А	Марка КЛ	Кол-во КЛ шт	Iд.д	УIд.д	К с.н	Iр/Кс	Кзащ*Iр.р/Ксн	ДU
КТП1-цех №1	59,32	ААШвУ 3*16+1	1	80	80	1	37,08	66	1,7
КТП1-цех №2	183	ААШвУ 3*95+1	1	215	215	1	114,4	198	0,7
КТП1-цех№3	192,7	ААШвУ 3*95+1	1	215	215	1	120,5	231	0,3
КТП1-цех №4	1165	ААШвУ 3*185+1	5	340	1700	0,78	933,5	1692,308	3,5
КТП1-цех №4	1165	ААШвУ 3*185+1	5	340	1700	0,78	933,5	1692,308	3,5
КТП1-цех №5	1391	ААШвУ 3*185+1	5	340	1700	0,78	1115	2115,385	3,5
КТП1-освещение	120,3	ААШвУ 3*50+1	1	145	145	1	75,18	132	2,1
КТП2-цех №6	314,7	ААШвУ 3*70+1	2	185	370	0,9	218,6	366,6667	3,8
КТП2-цех №7	1309	ААШвУ 3*185+1	5	340	1700	0,78	1049	2115,385	2,8
КТП2-цех №7	1309	ААШвУ 3*185+1	5	340	1700	0,78	1049	2115,385	2,8
КТП2-цех №8 осв	28,72	ААШвУ 3*10+1	1	60	60	1	17,95	33	3,3
КТП2-цех№9	214,4	ААШвУ 3*120+1	1	260	260	1	134	231	0,8
КТП2-цех №10	334,7	ААШвУ 3*95+1	2	215	430	0,9	232,4	410,6667	2,6
КТП2-цех №11	249,8	ААШвУ 3*150+1	1	300	300	1	156,1	264	2,1
КТП3-цех №12	94,51	ААШвУ 3*35+1	1	120	120	1	59,07	99	2,4
КТП3-цех №13	623,3	ААШвУ 3*150+1	3	300	900	0,85	458,3	776,4706	1,8
КТП3-цех №14	179,3	ААШвУ 3*95+1	1	215	215	1	112,1	198	0,7
КТП3-цех №15	849,9	ААШвУ 3*185+1	3	340	1020	0,85	624,9	1242,353	2,9
КТП3-цех №15	849,9	ААШвУ 3*185+1	3	340	1020	0,85	624,9	1242,353	2,9
КТП3-цех №16	213,9	ААШвУ 3*120+1	1	260	260	1	133,7	231	1,1
КТП3-цех №17	441,3	ААШвУ 3*150+1	2	300	600	0,9	306,5	586,6667	4,5
КТП3-цех №18	955,7	ААШвУ 3*185+1	3	340	1020	0,85	702,7	1242,353	4,2

Выбор автоматических выключателей на низкой стороне цеховых трансформаторных КТП.

Выбираем автоматический выключатель типа LBA-50С-5000C Iном=5000А,Uном=690В, Icu=65 кА с электронным реле отключения OSR II.

Расчетный ток КТП1 на низкой стороне:

Номинальный ток расцепителя:

где

Ток срабатывания расцепителя:

Для секционного выключателя

номинальный ток расцепителя:

;

Ток срабатывания расцепителя:

Выбираем автоматический выключатель типа LBA-25-2500C I_ном=2500А,U_ном=690В, I_cu=65 кА с электронным реле отключения OSR II.

Аналогично рассчитываем для других КТП и результаты сводим в таблице 1.13.

Выбор вводных и секционных выключателей 0,4 кВ КТП

Таблица 1.13

№ КТП	Sр, кВА	Iр, А	Iр.макс А	Тип авт. выклчателя	Iном.рас по расчету А	Iном.рас А	Iс.р.р по расчету А	Iс.р.р А	Секционный выключатель
									Iн.рас, А	Iср.р, А	Тип
КТП1	2803,05	2025,32856	4050,6571	LBA 50С	4455,72283	5000	2278,4946	2500	2500	2460,7742	LBA 25
КТП2	2459,52	1777,11171	3554,2234	LBA 50С	3909,64577	5000	1999,2507	2000	2500	2159,19073	LBA 25
КТП3	2763,12	1996,47542	3992,9508	LBA 50С	4392,24593	5000	2246,0348	2500	2500	2425,71764	LBA 25

1.11.1 Расчет токов короткого замыкания

Для расчета токов короткого замыкания составим схему питания наиболее удаленного электроприемника прессово-термического цеха (рисунок 1.7,а) для проверки его аппарата защиты на отключающую способность и схему замещения (рисунок 1.7,б)

а) б)

Рисунок 1.7

активное и реактивное сопротивление трансформатора;

активное и реактивное сопротивление катушек и контактов автоматических выключателей;

переходное сопротивление контактных соединений (шинопровод кабель, кабель - кабель и т.д.);

активное и реактивное сопротивление шинопровода;

активное и реактивное сопротивление кабеля;

активное и реактивное сопротивление проводов.

Определим сопротивление системы:

r _с = 0.

Принимаем трансформатор ТСЗ-1600/6.

Каталожные данные трансформатора ТСЗ-1600/6: U_вн=6 кВ, U_нн= 0,4 кВ, Р _хх = 4,2 кВт, Р _кз= 16 кВт, U _кз% = 5,5,

I _хх%=1,5 соединение обмоток /Y _о - 11. (Л-5, Т.27.6)

Полное сопротивление трансформатора 1600 кВА

Активное сопротивление трансформатора 1600 кВА:

Индуктивное сопротивление трансформатора 1600 кВА:

Сопротивление катушек (расцепителей) максимального тока Х_кв и переходных сопротивлений контактов автоматического выключателя:

R_А1+R_конт1+ R_пер1=0,25 мОм; Х_А1=0,08 мОм;

R_А2+R_конт2+ R_пер2=0,43 мОм; Х_А2=0,13 мОм;

R_А3=0,36 мОм; Х_А3=0,28 мОм;

Сопротивление шины от выводов трансформатора до сборных шин 0,4 кВ КТП:

R_каб=₀ l =0,2830=8,4 мОм; Х_каб=₀ l =0,0630=1,8 мОм;

R_пров=₀ l =0,285=1,4 мОм; Х_пров=₀ l =0,065=0,3 мОм;

Определим значения тока трех- и двухфазного к.з. в точке К3

R₃=R_т+R_А1=1,6+0,25=1,85 мОм

Х₃=Х_т+Х_А1=5,26+0,08=5,34 мОм

Трехфазный ток КЗ в точке К-3

постоянная времени

Ударный ток в точке К-3:

Двухфазный ток КЗ в точке К-3

Определим значения тока трех и двухфазного КЗ в точке К-2

R₂=R₃+R_А2+R_конт3+R_каб=1,85+0,43+8,4=10,68 мОм

Х₂=Х₃+Х_А2+Х_каб=5,34+0,13+1,8=7,27 мОм

Трехфазный ток КЗ в точке К-2

Ударный ток в точке К-2

Двухфазный ток КЗ в точке К-2

Определим значения тока трех и двухфазного КЗ в точке К-1

R₁=R₂+ R_пров+R_А1=10,68+1,4+0,36=12,44 мОм

Х₁=Х₂+ Х_пров+Х_А1=7,27+0,3+0,28=7,85 мОм

Трехфазный ток КЗ в точке К-1

Ударный ток в точке К-1

кА

Двухфазный ток КЗ в точке К-1

Расчёт однофазного короткого замыкания

Вместо принимаем полное сопротивление цепи фаза-нуль; полное сопротивление цепи фаза-нуль кабельной линии; полное сопротивление цепи фаза-нуль провода;

полное сопротивление фазы трансформатора

; ;

(при соединении обмоток трансформатора Д/y? -11)

(при соединении обмоток трансформатора y/y? - 12)

При однофазном к.з. в точке К3 и соединении обмоток трансформатора Д/y?-11

При однофазном к.з. в точке К2 и соединении обмоток трансформатора Д/y?-11

При однофазном к.з. в точке К1 и соединении обмоток трансформатора Д/y?-11

При однофазном к.з. в точке К3 и соединении обмоток трансформатора y/y?-12



При однофазном к.з. в точке К2 и соединении обмоток трансформатора y/y?-12

При однофазном к.з. в точке К1 и соединении обмоток трансформатора y/y?-12

Проверка оборудования по отключающей способности:

Предельный отключающий ток автомата GBL203 Iном=250А 35кА>18 кА

Предельно отключающий ток автоматического выключателя ABT 403b расцепителем на I_ном=400А 35кА>15,7кА

Выбранные автоматы и предохранители по отключающей способности и чувствительности соответствует требованиям.

1.14 Релейная защита и автоматика

Релейная защита трансформатора ГПП

В процессе эксплуатации системы электроснабжения возникают повреждения отдельных ее элементов. Наиболее опасными и частыми видами повреждений являются КЗ между фазами электрооборудования и однофазные КЗ на землю в сетях с большими токами замыкания на землю. В электрических машинах и трансформаторах наряду с междуфазными КЗ и замыканиями на землю имеют место витковые замыкания. Вследствие возникновения КЗ нарушается нормальная работа системы электроснабжения, что создает ущерб для промышленного предприятия.

При протекании тока КЗ элементы системы электроснабжения подвергаются термическому и динамическому воздействию. Для уменьшения размеров повреждения и предотвращения развития аварии устанавливают совокупность автоматических устройств, называемых релейной защитой и обеспечивающих с заданной степенью быстродействия отключение поврежденного элемента или сети.

Основные требования, предъявляемые к релейной защите, следующие: надежное отключение всех видов повреждений, чувствительность защиты, избирательность (селективность) действия - отключение только поврежденных участков, простота схем, быстродействие, наличие сигнализации о повреждениях.

Устройства релейной защиты для силовых трансформаторов предусматривают от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы: многофазных замыканий в обмотках и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью; витковых замыканий в обмотках; токов в обмотках, обусловленных перегрузкой; понижения уровня масла.

1) Дифференциальная защита

Данная защита выполняется на реле РНТ-565 и защищает трансформатор от однофазных КЗ в обмотке и ошиновке трансформатора в зоне ограничения трансформаторами тока. При повреждении в трансформаторе дифференциальная защита дает импульс на отключение выключателей 10 кВ, 110 кВ ввода трансформатора.

2) Максимальная токовая защита (МТЗ)

Эта защита применяется в качестве защиты от внешних коротких замыканий и является резервной по отношению к дифференциальной защите. МТЗ выполняется на переменном оперативном токе в двухфазном исполнении на базе реле РТ-40. Защита выполнена в виде трех комплектов МТЗ с комбинированным пуском по напряжению.

3) Газовая защита

Газовая защита является чувствительной реагирующей на повреждение внутри трансформатора, особенно при витковых замыканиях в обмотках, на которые газовая защита реагирует при замыкании большого числа витков.

Газовая защита также реагирует на повреждения изоляции стянутых болтов и возникновение местных очагов нагрева стали сердечника. Газовая защита срабатывает при достижении скорости движения масла от бака к расширителю от 0,6-0,8 л/с. Она реагирует на появление газа в кожухе трансформатора и снижение уровня масла, защита выполняется на базе реле РТЗ-261, которое поставляется с трансформатором. При всех видах повреждений газы, образовавшиеся в результате разложения масла и изоляции проводов, направляются через реле, установленное на трубопроводе, соединяющем бак трансформатора с расширителем и вытесняют масло из камеры реле в расширитель. В результате этого уровень масла в газовом реле понижается, установленные в реле поплавки опускаются, а прикрепленные к ним колбочки с ртутными контактами поворачиваются. При этом действует предупреждающий сигнал.

При бурном газообразовании, сопровождающемся течением струи масла под давлением, поворачиваются поплавок и колбочка с контактами. Последние, замыкаясь, действует на отключение выключателя 10 кВ трансформатора и отключение выключателя 110 кВ.

4) Защита от перегрузок

На трансформаторах номинальной мощностью 400 кВА и более, подверженных перегрузкам, предусматривается максимальная токовая защита от токов перегрузки с действием на сигнал с выдержкой времени.

Защита выполняется на базе реле РТ-40 (КА5, КА6) с действием на сигнал, реле включается в цепь трансформатора тока со стороны низшего напряжения.

Исходные данные

Трансформатор ТДН-10 МВА; 11516%/6,6 кВ; ток трехфазного короткого замыкания I_кз=6,16 кА.

Расчет дифференциальной токовой защиты для трансформаторов ГПП.

а) Определение первичных номинальных токов на сторонах силового трансформатора (I_ном1 и I_ном2):

, А,

А,

А

и коэффициенты трансформации трансформаторов тока:

, А,

А,

, А

А

Принимаем стандартные коэффициенты трансформации:

n_Т1=100/5=20, ТВТ-110 (опорные в фарфоровой покрышке);

n_Т2=600/5=120, ТЛМ-10 (с литой изоляцией).

б) Определим вторичные номинальные токи в плечах дифференциальной защиты:

, А,

А,

А

Так как основная сторона дифференциальной защиты принимается по большему значению (i_н1 и i_н2), то в данном случае i_н2 i_н1. Сторону напряжением 6 кВ принимаем за основную и все расчеты приводим к основной стороне.

в) Выбирается ток срабатывания защиты из условия отстройки:

1) от броска намагничивания

I_сз = К_отс I_нт2, А,

где К_отс=1,3-1,4 - коэффициент отсечки для РТН-565

I_сз = 1,32082=2706,6 А;

2) от максимального тока небаланса

I_сз = К_отсI_нб= К_отс (), А,

где К_отс=1,3 - коэффициент отсечки для РНТ-565.

Составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностью (ток намагничивания) трансформаторов тока, питающих дифференциальную защиту определяется по формуле:

= К_а·К_одн··I_кмакс, А,

= 110,16,16=616 А

где К_одн - коэффициент, учитывающий однотипность трансформаторов тока (К_одн=1);

- коэффициент, учитывающий 10% погрешность трансформаторов тока (=0,1);

К_а - коэффициент, учитывающий переходной режим (апериодическая составляющая), (К_а=1 для реле с БНТ);

I_кмакс - максимальное значение тока КЗ за трансформатором, приведенная к основной стороне трансформатора.

Составляющая тока небаланса, обусловленная регулированием напряжения защищаемого трансформатора:

А,

где ±N = ±16 - полный диапазон регулирования напряжения.

А

Составляющая тока небаланса, обусловленная неточностью установки на коммутаторе реле РНТ расчетного целого числа витков обмоток:

,

где W_1расч., W₁ - соответственное расчетное и установленное число витков обмоток реле РНТ для не основной стороны.

На первом этапе установки дифференциальной защиты I^///_нб не учитывается, т.е.

I_сз = К_отс I_нб = К_отс·(), А,

I_сз = 1,3 (616+985,6)=2082 А.

За расчетную величину тока срабатывания защиты принимаем большее значение между:

I_сз (от намагничивания) = 985,6 А,

I_сз (от небаланса) = 2082 А

г) Производится предварительная проверка чувствительности защиты при повреждениях в зоне ее действия

К_ч=2,

где I_кмин - минимальное значение тока КЗ (обычно двухфазное в зоне защиты)

К_ч===2,572

I_к.мин=0,87I_кз, А,

I_к.мин=0,876160=5359,2 А.

Так как коэффициент чувствительности больше двух, то расчет можно продолжать.

д) Определяется ток срабатывания реле, отнесенный к стороне с большим током в плече (основной стороне)

I_ср=, А,

где К_Т, К_сх - берется для основной стороны.

I_ср== 17,35 А

е) Определяется расчетное число витков обмотки реле основной стороны

W_{осн.расч.}=, витков,

W_{осн.расч.}== 5,7 витка.

Полученное число витков обмотки округляем до ближайшего меньшего числа витков, которое можно установить на реле РНТ-565, т.е. W_{осн.расч}= 5 витков.

ж) Определяется число витков обмотки неосновной стороны

W _{неосн.расч}= W_{осн.расч}, витков,

где i_н1 - вторичный номинальный ток основной стороны;

i_н2 - вторичный номинальный ток другого плеча защиты.

W _{неосн.расч}= =2,9 витков.

3) Определяется ток небаланса с учетом I.

I= , А,

I= 6160=212,4 А

е) Повторно определяется первичный ток срабатывания защиты и вторичный ток срабатывания реле:

I_сз=1,3 (616+985,6+212,4)=2365,2 А

I_ср=К_сх, А,

I_ср=1= 19,7А.

Полученные значения удовлетворяют требованиям, предъявляемые к дифференциальной защите.

Дифференциальная защита трансформаторов выполняется на реле РНТ-565, имеющий быстронасыщающийся трансформатор и уравнительные обмотки с регулирующими резисторами, с помощью которых можно отстраивать действия защиты. Таким образом, обеспечивается повышенная чувствительность защиты.

Расчет максимальной токовой защиты для трансформатора ГПП МТЗ устанавливается с высшей стороны трансформатора и действует с выдержкой времени при КЗ.

Ток срабатывания МТЗ выбирается исходя из условия отстройки (несрабатывания) от перегрузки. Ток перегрузки обычно определяется из рассмотрения 2-х режимов:

1. отключение параллельно работающего трансформатора:

I_{нагр.макс}=0,8I_ном.тр,

I_{нагр.макс}=0,850,3=40,2 А.

2. автоматическое подключение нагрузки при действии АВР

I_{нагр.макс}= I₁+ I₂=0,8·(I_ном.тр1+ I_ном.тр2),

I_{нагр.макс}=0,8 (100,6+100,6)=161 А.

Ток срабатывания защиты выбирается по формуле:

I_сз= I_{раб..макс}, А,

где К_отс= 1,1-1,2 для реле РТ-40;

К_воз=0,85 - коэффициент возврата реле;

К_зап=2,5 - коэффициент самозапуска обобщенной нагрузки;

I_сз= 161=520,9 А.

Коэффициент чувствительности при двухфазном КЗ:

К1,5,

где I_к.мин - минимальный ток двухфазного КЗ до трансформатора ГПП.

К=6,61,5

Выдержка времени выбирается из условия селективности на ступень выше наибольшей выдержки времени t_п защит присоединений, питающихся от трансформатора

t_т=t_п+t, с,

где t_п=0,8 с - выдержка времени защиты, установленной на присоединениях питающихся от данного трансформатора,

t=0,5 с - ступень выдержки времени.

t_т=0,8+0,5=1,3 с.

Расчет защиты от перегрузки.

Защиту от перегрузки осуществляют одним реле РТ-80 с ограниченно зависимой характеристикой. Защита действует на сигнал с выдержкой времени. Ток срабатывания выбирают из условия возврата реле при номинальном токе трансформатора:

I_сз= I_ном..тр, А,

I_сз= 50,3= 66 А.

Время действия защиты от перегрузки выбирается на ступень больше МТЗ:

t_пер=t_мтз+t, с

t_пер=1,3+0,5=1,8 с.

Автоматика и сигнализация.

На подстанциях предусматривается следующая автоматика:

1) Автоматическое включение резерва (АВР). АВР питания или оборудования предусматривают во всех случаях, когда электроснабжение вызывает убытки, значительно превышающие стоимость установки устройства АВР. В случае повреждения одного из трансформаторов, происходит его отключение и автоматическое включение секционного выключателя, чем обеспечивается бесперебойное электроснабжение потребителей.

2) Автоматическое повторное включение (АВР) трансформаторов предусматривается для автоматического восстановления их нормальной работы после аварийных отключений, не связанных с внутренними повреждениями трансформатора. АПВ трансформаторов является обязательным на однотрансформаторных подстанциях с односторонним питанием. На Двухтрансформаторных подстанциях с односторонним питанием АПВ целесообразно устанавливать в том случае, если отключение одного трансформатора вызывает перегрузку другого и в связи с этим часть потребителей должна отключиться. АПВ позволяет без вмешательства обслуживающего персонала восстановить питание линии после кратковременных КЗ.

2. Специальная часть

2.1 Выбор уставок защиты электродвигателя с применением микропроцессорного устройства защиты MiCOM P220

Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) на двигателях напряжением выше 0,4-10 кВ, должны устанавливаться следующие устройства релейной защиты:

а) Защита от междуфазных коротких замыканий - отсечка или дифференциальная защита.

б) Защита от замыканий на землю и от двойных замыканий на землю - токовая защита нулевой последовательности.

в) Защита от перегрузки.

г) Для синхронных двигателей дополнительно требуется защита от асинхронного режима.

На шинах 6 кВ установлены 4 синхронных двигателя:

Насосы СТД-630-23УХЛ4: Р_н = 630 кВт, S_ном = 595 кВА, =95,8 %,

I _п/I _н = 5,66, М_макс/М_н = 2,08

Необходимые для расчета данные сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

Ток трехфазного КЗ на шинах - максимальный режим - минимальный режим	1,35 кА 1,28кА
Расчетное напряжение на шинах	6,3 кВ
Ток замыкания на землю внешней сети - максимальный режим - минимальный режим	10А 4А
Тип двигателя:	Асинхронный, c короткозамкнутым ротором	СТД-630-23УХЛ4
Номинальная мощность	630 кВт
Номинальное напряжение	6300 В
Номинальный ток	69 А
Кратность тока самозапуска	5,66
Номинальное количество оборотов	1492
КПД при номинальной нагрузке	95,8%
Cos при номинальной нагрузке	0,86
Уровень компенсации Cos	0,97
Способ подключения компенсирующей емкости	Параллельно двигателю
Мощность компенсирующей емкости	230 кВАр
Ток холостого хода	24А
Допустимое время заклинивания ротора в горячем состоянии двигателя	12 сек
Коэффициент трансформации фазных трансформаторов тока	100/5
Коэффициент трансформации трансформатора тока нулевой последовательности	100

2.1.1 Выбор токовой отсечки.

Ток срабатывания отсечки по условию отстройки от пускового тока двигателя производится по выражению:

I_сз = k_нI_п.макс = 1,8390,54 = 702,972А

k_н - коэффициент надежности, с учетом отстройки от броска тока намагничивания равен 1,8;

I_п.макс - пусковой ток двигателя в максимальном режиме;

I_п.макс = k_пускI_ном = 5,6669 = 390,54 А.

Проверка чувствительности в минимальном режиме:

К_ч = I ⁽²⁾_кз/ I_сз = 1280/(2702,972) = 2,57.

Уставка, которую необходимо выполнить на реле:

I>> = I_сз/I_нТА = 702,972/100= 7,02

где I>> - уставка отсечки на реле;

I_нТА - номинальный первичный ток трансформатора тока.

Проверка чувствительности в минимальном режиме:

К_ч = I ⁽²⁾_кз /I_ср = 1280/(2702,972) = 2,57

Чувствительность отсечки соответствует нормам (не менее 2).

2.1.2 Выбор уставок защиты от замыканий на землю.

Защита от замыкания на землю должна работать на отключение при первичных емкостных токах 10А и более для двигателей, мощностью менее 2000кВт. В исходных данных отсутствуют токи замыкания на землю в сети 6кВ. Уставка защиты выбирается стандартным способом независимо от того, необходимо ли ее действие на отключение. Даже в случае, если такой необходимости нет, должна иметься защита от двойных замыканий на землю.

Произведем проверку отстройки защиты от броска емкостного тока двигателя при внешних замыканиях на землю. Бросок тока при перемежающейся дуге может быть равен 3-4 собственного емкостного тока двигателя. Таким образом, уставка защиты по условию отстройки от броска емкостного тока при внешних КЗ:

I_сз = K_н 4 I_{с дв}

где K_н = 1,2 - стандартный коэффициент надежности для реле фирмы ALSTOM;

I_{c дв} - емкостной ток двигателя.

Поскольку емкостной ток замыкания на землю не задан, применяем упрощенную формулу расчета емкостного тока двигателя:

I_{с дв} = 0,0172; S_ном(МВА) = 0,0172 0,552 = 0,012 А.

S_ном = U_номI_ном = 6,30,069 = 0,752 МВА.

Уставка защиты от замыкания на землю двигателя по выражению

I_ср = K_н 4 I_{с дв} = 1,240,012 = 0,06 А, первичных. вторичный ток при условно принятом коэффициенте трансформации ТНП = 100

Iо>> = 0,06/100 = 0,0006 можно принять минимальную уставку 0,002.

Можно принять и другое требование к выполнению уставки защиты двигателя от замыканий на землю - исходить из величины тока замыкания на землю, при которой требуется обязательное отключение двигателя (10А).

В защите протекает емкостной ток сети за вычетом тока двигателя и кабеля связи двигателя с ячейкой, величиной которого в данном случае пренебрегаем.

Таким образом, первичная уставка срабатывания защиты от замыкания на землю двигателя должна быть равна 10А первичных или 10/100=0,1 А вторичных.

Решение о принципе выбора уставки определяется требованиями завода- изготовителя двигателя или эксплуатирующей организацией.

2.1.3 Выполнение уставок на устройстве.

Мощность вторичной обмотки трансформатора тока ТНП типов ТЗЛ или ТЗР невелика. Поэтому ток срабатывания защиты от замыкания на землю должен быть проверен подачей первичного тока в провод, пропущенный через магнитопровод кабельного трансформатора тока. Предварительно на устройстве выполняется уставка, исходя из коэффициента трансформации трансформатора тока 100, которая и корректируется после подачи тока в первичную сторону ТТ при наладке. Таким образом, должен быть задан только первичный ток срабатывания защиты.

Учитывая отсутствие паспортных данных о токе замыкания на землю двигателя желательно произвести его замер при наладке и уточнить уставку.

Уставку по времени можно принять 0,1 сек.

При наличии защиты от замыканий на землю, защита от двойных замыканий на землю не требуется. Однако, учитывая низкую уставку по току защиты от замыкания на землю и большую кратность ТКЗ, целесообразно ее продублировать более грубой второй ступенью для работы при двойных замыканиях на землю - 50А и 0,0сек.

2.2 Защита от перегрузки

Для защиты от перегрузки должны быть выданы следующие уставки:

2.2.1Эквивалентный ток нагрузки состоит из тока прямой последовательности и оказывающий повышенное влияние на нагрев двигателя ток обратной последовательности

I_экв вычисляется в соответствии с соотношением:

I_экв = (I_пр² + К_э^. I_обр²)^0,5

2.2.2 Тепловой уровень в защите вычисляется по выражению:

ИI+1 = (I_экв/IИ >.)2 . [1- exp(-0.1/T)] + Иi . exp(-0.1/T) ,

где К_э - коэффициент усиления влияния тока обратной последовательности для отечественных двигателей принимаем 6;

IИ > - уставка тока тепловой перегрузки;

IИ > = 1,1 I_н.дв./коэф.тт = 1,169/100 = 0,76

Т - тепловая постоянная времени нагрева двигателя ее, можно вычислить исходя из следующих соображений: в паспорте двигателя указывается допустимое время заклинивания ротора в горячем состоянии: 12 сек. Тогда постоянная времени пуска;

Т_е2 = t _доп ( К² - 1) = 12 ((5,6/ 1,1)² - 1) = 500сек или 8 минут.

В зависимости от режима работы двигателя, защита использует одну из трех следующих постоянных времени:

- постоянная времени перегрузки Т_е1, для перегрузок, когда учитывается отдача в окружающую среду, примем на 2 минуты больше - 10минут;

- постоянная времени охлаждения Т_ох для отключенного двигателя можно принять 4 Т_е2 или 32 мин.

2.2.3 При подключении компенсирующей мощности непосредственно к двигателю через трансформатор тока и защиту протекает суммарный ток батареи и двигателя, который можно вычислить следующим образом:

S_комп = Р/(Cos ) = 630/( 0,97 0,95) = 670 кВА;

I _защ = S_ком/(U ) = 670/(6,3) = 61,5 А.

Таким образом, с учетом наличия компенсации нужно принять номинальный ток 61,5 А.

IИ > = 1,1 I_н.дв./коэф.тт = 1,1 61,5/100 = 0,68

2.2.4 Дополнительные уставки, связанные с тепловой перегрузкой двигателей:

а) Ввести запрет отключения от тепловой перегрузки при пуске двигателя.

Уставка: Да.

б) Уставка сигнализации тепловой перегрузки, при действии защиты от перегрузки на отключение: Исигн. = 0,95.

в) Уставка функции: запрет пуска И запрета пуска = 0,9.

г) Уставка функции: затяжной пуск.

Способ выполнения функции по факту включения выключателя и по току (52А =I).

Уставка по току пуска: I_start =2 IИ = 20,76 =1,52.

Уставка по времени: t_start = 1,2; t_пуск =1,212= 14,4сек. Принимаем 15сек.

2.3 Функция: заклинивание ротора

Выполняется при наличии датчика вращения двигателя.

Заклинивание ротора двигателя может произойти при пуске двигателя или в процессе его работы.

Уставка по току пуска, по условию отстройки от реально возможной перегрузки двигателей:

I_stall =2 IИ = 1,52 без учета емкостной компенсации;

I_stall =2 IИ = 1,36

Уставка по времени пуска:

t_stall = 5сек.

2.4 Функция «несимметрия». Защита двигателя от перегрузки токами обратной последовательности.

Ступень Ii>. = 0.25 I_ном / 100= 0,17

Выдержка времени должна обеспечить отключение несимметричных коротких замыканий в прилегающей сети, для чего она должна быть на ступень больше чем защита питающего трансформатора.

tI_i> = t_мтз +Dt

Условно принимается 2 сек и уточняется по месту.

Ступень I_i>> не используется.

Выбранные уставки на реле сведены в таблицу 2.2

Таблица 2.2

Параметр	Величина 1группа уст.	Величина 2группа уст.	Примечание
Фазные ТТ Номинальный первичный ток Номинальный вторичный ток	100 5	100 5
Трансформатор тока НП Номинальный первичный ток Номинальный вторичный ток	100 1	100 1	Величина уточняется при наладке
Защита от КЗ Ток срабатывания I>> Выдержка времени	8,8 0,01	8,8 0,01
Защита от замыканий на землю Ступень Iо> ток Ступень Iо>> время Ступень Iо> > ток Ступень Iо> > время	0,1(10Аперв.) 0,1 сек. 0,5(50Аперв.) 0,01сек.	0,1(10Аперв.) 0,1 сек. 0,5(50Аперв.) 0,01сек.	Уставки уточняются на основании заводских требований к ЗЗ двигателя и измерений КТТ ТНП
Защита от перегрузки. Ступень теплового тока IИ Постоянная времени перегрузки Те1 Постоянная времени пуска Те2 Постоянная времени охлаждения Тох Коэффициент влияния тока обратной последовательности Кэ Ступень тепловой сигнализации Запрет пуска Запрет отключения от тепловой перегрузки при пуске	0,68 10 мин. 0,8 Те1 3.2 Те1 6 0.95И 0.9 И ДА	0,76 10 мин. 0,8 Те1 3.2 Те1 6 0.95И 0.9 И ДА
Защита от затяжки пуска Критерий определения пуска Ток контроля пуска Istart Время контроля пуска tstart	52+I 2 IИ 15	52+I 2 IИ 15
Защита от заклинивания ротора Istall Tstall	2 IИ 5	2 IИ 5	Может быть введена при наличии на двигателе датчика вращения
Защита от несимметрии 1 ступень ток l2 li> время tli> 2 ступень не используется		0.17 2.0	Время согласовывается с уставкой защиты питающего тр-ра (уточняется по месту).
Функция потери нагрузки Уставка минимального тока l< Выдержка времени tI< Выдержка времени запрета при пуске tinhib	0.15 5.0 15.0	0.29 5.0 15.0	Уточняется при наладке по фактической величине минимального тока нагрузки и тока холостого хода.
Уставка по времени учета пусков Т reference Количество пусков из горячего состояния Количество пусков из холодного состояния Время запрета пуска tinhib	30 мин 1 2 5 мин	30 мин 1 2 5 мин

3 Безопасность жизнедеятельности

3.1 Разработка нормативов предельно допустимых выбросов предприятия и расчет санитарно - защитной зоны

В процессе производства тканей и нитей широко используются окрасочные работы, переработка неметаллических материалов, лакокрасочные операции и т. п., что приводит к выбросам вредных веществ в атмосферу.

Для снижения этих выбросов производят разработку нормативов предельно допустимых и временно согласованных выбросов (ПДВ и ВСВ) для стационарных источников.

Предельно допустимые выбросы вредных веществ в атмосферу (ПДВ) устанавливаются для каждого источника загрязнения атмосферы таким образом, что выбросы вредных веществ от данного источника или от совокупности источников с учетом перспективы развития промышленного предприятия и рассеяния вредных веществ в атмосфере не создают приземную концентрацию, превышающую их предельно допустимую концентрацию (ПДК) для населения, растительного и животного мира (ГОСТ 17.23.02-90). Значение ПДВ устанавливаются при разработки ведомственных предложений по ПДВ, водных томов «Охрана атмосферы города и предельно допустимый выброс», подразделов, касающихся защиты атмосферы от загрязнения, в разделе «Охрана окружающей среды» различных видов предпроектной и проектной документации на строительство новых и реконструкцию существующих предприятий (ППД). Они устанавливаются как для строящихся, так и для действующих предприятий.

Установление ПДВ производится с применением методов расчета загрязнения атмосферы промышленными выбросами и с учетом перспективы развития предприятия, физико-географических и климатических условий местности, расположение промышленных площадок и участков существующей и проектируемой жилой застройки и т.п. ПДВ (г/с) устанавливаются для условий полной нагрузки технологического и газоочистного оборудования и их нормальной работы. ПДВ не должны превышать в любой 20-минутный период времени допустимых.

ПДВ устанавливается отдельно для каждого источника выброса не являющего мелким. Для мелких источников целесообразно установление единых ПДВ от их совокупностей, с предварительным объединением группы источников в более мощный.

ПДВ определяется для каждого вещества отдельно, в том числе и в случаях учета суммаций вредного действия нескольких веществ. При установлении ПДВ учитываются фоновые концентрации с_ф.

Установлению ПДВ для отдельного источника предшествует определение его зоны влияния. Зоны влияния источников рассчитываются по каждому вредному веществу отдельно.

Значение нормированных выбросов ПДВ определяется по формуле:

, г/с

где ПДК - максимально разовая ПДК вредного вещества, мг/м³;

с_ф - фоновая концентрация вредного вещества, мг/м³;

Н - высота дымовой трубы, м;

А- коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;

m и n - коэффициент, учитывающий условия выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса;

- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;

V₁ - расход газо-воздушной смеси, м³/ с;

Т - разность между температурой выбрасываемой газо-воздушной смеси (Тг) и температурой окружающего атмосферного воздуха (Тв), ⁰С.

Для предприятия в целом ПДВ_г находится по формуле:

ПДВ_г= ПДВ_гi.

Так как в нашем случае предельно допустимые выбросы завода не превышают допустимых, то ПДВ принимаем равным нормативному значению.

В настоящее время существует порядок ведения государственного учета вредных воздействий на окружающую среду предприятиями и организациями. Выбросы машиностроительного завода приведены в таблице 10.1. В состав завода входят следующие цеха, выбрасывающие в окружающую среду вредные вещества:

а) Ремонтно-механический цех. При механической обработке металлов, пластмасс и других материалов на металлорежущих станках образуется большое количество пыли и стружки обрабатываемых материалов.

б) Красильный цех .При проведении технологического процесса на всех стадиях обработки материалов возможно появление опасных и вредных производственных факторов. Основными источниками загрязнения атмосферы пылью, окисью углерода, сернистым ангидридом и др. Углекислый газ, применяемый для химической сушки, выделяется в рабочей зоне.

в) Деревообрабатывающий цех. Выделяет в атмосферу пыль, древесную пыль.

г) Котельная. При нагреве в контролируемых атмосферах и некоторых других процессах выделяются вредные газы (окись углерода, окислы азота соединения фтора и хлора, углеводороды, диоксид серы и др.).

Вместе с газами, топливом в атмосферу уносится значительное количество пыли.

Таблица 10.1.1 - Вредные вещества, выделяемые текстильным комбинатом

Наименование вещества	Единица измерения	Кол-во выбросов	ПДК, мг/м3
			среднесуточная	Максимальноразовая
1	2	33	4	5
Деревообрабатывающий цех Пыль Древесная пыль	кг/ч кг/ч	0,04 0,03	0,15 0,15	0,5 0,5
Красильный цех Пыль Ацетон Бензол Акролеин Окись азота Окись углерода Углекислый газ Фенол Формальдегид Хлор Этиловый спирт	кг/ч кг/год кг/год кг/год кг/ч кг/ч кг/ч кг/год кг/год кг/год кг/год	50 5 2,5 10 0,1 600 400 3 10 50 3	0,15 0,35 0,1 0,03 0,06 3 3 0,003 0,003 0,03 5	0,5 0,35 1,5 0,03 0,6 5 5 0,01 0,035 0,1 5
Котельная Пыль Ацетон Бензол Акролеин Окись азота Окись углерода Углекислый газ Фенол Формальдегид Хлор Этиловый спирт	кг/ч кг/год кг/год кг/год кг/ч кг/ч кг/ч кг/год кг/год кг/год кг/год	190 7 4,5 40 0,2 1600 1600 8 20 180 8	0,15 0,35 0,1 0,03 0,06 3 3 0,003 0,003 0,03 5	0,5 0,35 1,5 0,03 0,6 5 5 0,01 0,035 0,1 5
Ремонтно-механический цех Сернистый газ Окись углерода Пыль Окалины Диоксид азота	кг/ч кг/ч кг/ч кг/ч кг/ч	0,25 0,5 0,2 0,06 1,5	0,05 3 0,15 0,04 0,04	0,5 5 0,5 0,04 0,085
Свинец Окись углерода Альдегиды Окислы азота Бензол Бензин	г/сек г/сек г/сек г/сек г/сек г/сек	0,00012 0,73 0,01 0,04 0,01 0,02	0,01 3 0,015 0,04 0,1 1,5	0,01 5 0,015 0,085 1,5 5
Центральная заводская лаборатория Окись углерода Аммиак Диоксид серы Сероводород Бензол Синильная кислота	кг/ч кг/ч кг/ч кг/ч кг/ч кг/ч	0,45 0,6 0,04 0,03 0,01 0,02	3 0,04 0,05 0,008 0,1 0,01	5 0,2 0,5 0,008 1,5 0,01
Электроцех Органические растворители Бензол Толуол Ксилолол Синтетические моющие средства Металлическая пыль Ацетон	кг/ч кг/ч кг/ч кг/ч кг/ч г/ч г/ч	0,2 0,04 0,09 0,03 0,02 6 2,5	1,5 0,1 0,6 0,2 0,01 0,15 0,35	5 1,5 0,6 0,2 0,04 0,5 0,35

Требованиями «Санитарных норм проектирования промышленных предприятий СН 245-71» предусмотрено, что предприятия, являющиеся источниками выделения в окружающую среду вредных и неприятно пахнущих веществ, следует отделить от жилой застройки санитарно - защитными зонами. Размеры санитарно - защитной зоны до границы жилой застройки устанавливаются в зависимости от мощности предприятия, условий осуществления технологического процесса, характера и количества, выделяемых в окружающую среду вредных и неприятно пахнущих веществ. Для предприятий являющиеся источниками производственных загрязнении , в зависимости от мощности, условий осуществления технологического процесса в соответствии с санитарной классификацией промышленных предприятий устанавливаются следующие размеры санитарно - защитных зон для предприятий:

I класса - 1000 м (КОП >10⁶); II класса -500 м (КОП=10⁴10⁶); III класса -300 м (КОП =10³10⁴); IV класса - 100 м (КОП<10³),

где КОП - коэффициент опасности предприятия, определяемый по следующей формуле:

где К_i - коэффициент, зависящий от класса опасности вещества (КОВ) значения которого приведены в таблице 10.1.2.

Таблица 10.1.2.

КОВ	I	II	III	IV
Кi	1,6	1,3	1,0	0,9

Подобные документы

• Электроснабжение завода по переработке нефти

  Проект внутреннего и внешнего электроснабжения нефтеперерабатывающего завода. Расчет электрических нагрузок, выбор числа цеховых трансформаторов, силовых кабелей; компенсация реактивной мощности. Выбор оборудования и расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [452,4 K], добавлен 08.04.2013
  

• Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

  Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников. Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор напряжения и схемы электроснабжения. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор и проверка оборудования и кабелей.
  
  курсовая работа [817,1 K], добавлен 18.06.2009
  

• Расчёт электрических нагрузок завода

  Расчёт нагрузок напряжений. Расчет картограммы нагрузок. Определение центра нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Варианты электроснабжения завода. Расчёт токов короткого замыкания.
  
  дипломная работа [840,8 K], добавлен 08.06.2015
  

• Электроснабжение цеха

  Расчет электрических нагрузок групп цеха. Проектирование осветительных установок. Предварительный расчет осветительной нагрузки. Выбор числа, мощности трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Расчет схемы силовой сети, токов короткого замыкания.
  
  контрольная работа [188,8 K], добавлен 08.02.2012
  

• Проект электроснабжения цеха

  Расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор места, числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор схемы распределения энергии по заводу. Расчет токов короткого замыкания. Релейная защита, автоматика, измерения и учет.
  
  курсовая работа [704,4 K], добавлен 08.06.2015
  

• Система электроснабжения электромеханического завода

  Определение электрических нагрузок, выбор цеховых трансформаторов и компенсации реактивной мощности. Выбор условного центра электрических нагрузок предприятия, разработка схемы электроснабжения на напряжение выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [304,6 K], добавлен 23.03.2013
  

• Разработка системы электроснабжения термического цеха

  Характеристика потребителей (термический цех) системы электроснабжения. Расчет электрических и осветительных нагрузок. Выбор мощности, числа и типа цеховых трансформаторов. Проверка коммутационной и защитной аппаратуры. Токи короткого замыкания.
  
  курсовая работа [812,5 K], добавлен 19.01.2015
  

• Проектирование электроснабжения химического завода

  Характеристика предприятия и источников электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок цеха; числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
  
  дипломная работа [1,5 M], добавлен 25.06.2012
  

• Внутризаводское электроснабжение завода подшипников

  Проектирование системы внешнего электроснабжения. Определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Расчет потерь в кабельных линиях. Компенсация реактивной мощности. Расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [273,0 K], добавлен 18.02.2013
  

• Электроснабжение завода торгового оборудования

  Определение расчетных электрических нагрузок деревообрабатывающего цеха. Определение числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Выбор схемы внутреннего электроснабжения завода. Расчет токов короткого замыкания. Питание цепей подстанции.
  
  дипломная работа [2,7 M], добавлен 31.05.2012
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам