Электроснабжение и электрооборудование кузнечного цеха №62

- в точке K3:

(10.19)

- в точке K2:

- в точке K1:

10.2.2 Расчёт сопротивления дуги

Определяется сопротивление дуги для точек короткого замыкания:

Для точки K3:

(10.20)

где U_д - падение напряжения на дуге, В/мм;

l_д3 - длина дуги, мм.

Падение напряжения на дуге принимается равным U_д = 1,6 В/мм.

Длина дуги зависит от расстояния между фазами (a) и определяется равной 4·a при a ? 3 мм; 2a при 3 мм ? a < 30 мм; a при a > 30 мм.

Так как точка К3 находится на шинах КТП мощностью 1600 кВА, то расстояние между фазами a = 120 мм (a > 30 мм), то длина дуги равна l_д3 = a = 120 мм.

Для точки K2:

Точка K2 находится в конце кабеля К6 - АВВГнг(А) 2Ч(3Ч120+1Ч70), то расстояние между фазами a = 4 мм (3 мм ? a < 30 мм), то длина дуги равна l_д2 = 2 · a = 2 • 4 = 8 мм.

Для точки K1:

Точка K1 находится в конце кабеля К20 - АВВГнг(А) (3Ч6+1Ч4), то расстояние между фазами a = 1,6 мм (a < 3 мм), то длина дуги равна l_д1 = 4 · a = 4 • 1,6 = 6,4 мм.

10.2.3 Расчёт токов короткого замыкания с учётом сопротивления дуги

Перед построением карты селективности необходимо выбрать все аппараты защиты цепи питания электроприемника. Автоматический выключатель для защиты секции шин 0,4 кВ КТП.

Расчётный ток трансформатора КТП был определён ранее в пункте 7.4: I_{р п ГПП 0,4} = 3233,16 А.

Выбран автоматический выключатель серии «Электрон» Э40В-УХЛ3 с реле типа РМТ, номинальный ток расцепителя равен 3400 А, ток срабатывания отсечки равен 10200 А. Уставка по времени срабатывания при 3-х кратном токе - 0,25 с.

Выбор автоматического выключателя защиты насоса произведён в пункте 4.2.

Типы и уставки автоматических выключателей цепи питания насоса представлены в таблице 10.2.

Карта селективности изображена на рисунке 10.3.

Таблица 10.2 - Параметры автоматических выключателей цепи питания насоса для построения карты селективности

Проверка аппаратов защиты на селективность производится по следующему условию:

(10.36)

где t₁ - время срабатывания «младшей» защиты, с;

t₂ - время срабатывания «старшей» защиты, с.

Определяется время срабатывания защит по карте селективности (рисунок 10.3) и полученные значения сводятся в таблицу 10.3.

Таблица 10.3 - Время срабатывания аппаратов защиты

Производится проверка селективности.

- для точки K1: условие селективности выполняется, так как время «старшей» защиты (А3 - более 1000 с) во много раз превышает время срабатывания «младшей» защиты (А1 - 0,02 с, А2 - 490 с);

- для точки K2:

Проверяется селективность защиты A2 и A3:

;

Для точки K2 селективность соблюдается;

- для точки K3: защита A4 должна селективно срабатывать с защитой установленной на ГПП предприятия, которое нам не известно.

На основании проверки на селективность можно сделать вывод, что аппараты выбраны верно, так как они прошли проверку на селективность.

Расчёт отклонения напряжения в период максимума нагрузки.

(11.1)

где - уровень напряжения на шинах 10 кВ РП, питающей цех в период максимума нагрузки, %;

- потери напряжения в линии высокого напряжения от РП до цеховой ТП, %;

- потери напряжения в цеховом понижающем трансформаторе, %;

- добавка напряжения, которая создается ПБВ цехового трансформатора, %;

- потери напряжения в кабельных линиях низковольтной сети, %.

Потери напряжения в высоковольтной кабельной линии КЛ3.

(11.2)

где - расчётный ток линии, А.

(11.3)

Сопротивление кабеля 10 кВ, питающего КТП цеха (АПвП 3Ч240):

(11.4)

(11.5)

(11.6)

где P_р.ц. = 1815,77 кВт, Q_р.ц. = 721,75 квар, S_р.ц. = 1953,96 квар - расчётная активная, реактивная и полная мощности в целом по цеху.

Падение напряжения в цеховом трансформаторе КТП.

Полное сопротивление трансформатора КТП (ТМЗ-1600/10):

(11.7)

где U_к - напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

S_ном - номинальная мощность трансформатора, кВ•А.

Активное сопротивление трансформатора КТП:

(11.8)

где ДP_к - потери короткого замыкания трансформатора, кВт.

Индуктивное сопротивление трансформатора КТП:

(11.9)

Падение напряжения в цеховом трансформаторе КТП:

(11.10)

где R_т, X_т - активное и индуктивное сопротивление трансформатора, приведенное к напряжению 380 В, мОм (глава 12.2).

Падение напряжения в магистральном шинопроводе ШМА-2:

(11.11)

где ДU'_{ШМА i} - падение напряжения на i-том участке ШМА, %;

m - количество участков ШМА, через которые проходит различная мощность, шт.

Для ШМА-2 количество участков, через которые проходит различная мощность равняется m = 8.

(11.12)

где P_ШМА, Q_ШМА - расчётная активная и реактивная мощность, проходящая через данный участок, кВт, квар.

Для первого участка (от КТП до ШРА-8):

(11.13)

Для второго участка (от ШРА-8 до ШРА-6):

(11.14)

Для третьего участка (от ШРА-6 до ШРА-4):

(11.15)

Для четвёртого участка (от ШРА-4 до ШТР-6):

(11.16)

Для пятого участка (от ШТР-6 до ШТР-5):

(11.17)

Для шестого участка (от ШТР-5 до ШТР-4):

(11.18)

Для седьмого участка (от ШТР-4 до ШТР-3):

(11.19)

Для восьмого участка (от ШТР-3 до ШРА-2):

(11.20)

В результате потери напряжения на ШМА-2 составят:

Падение напряжения в кабеле, питающем ШРА-2:

(11.21)

При расчёте падения напряжения на ШРА-2 допускается, что вся нагрузка распределена равномерно по шинопроводу, тогда падение напряжения в шинопроводе определиться по следующей формуле:

(11.22)

где P^н_ШРА, Q^н_ШРА - активная и реактивная мощность в начале ШРА, кВт, квар;

P^к_ШРА, Q^к_ШРА - активная и реактивная мощность в конце ШРА, кВт, квар.

Расчёт падения напряжения в кабельной линии, питающей двигатель насоса:

(11.23)

где P_ном - номинальная мощность двигателя, кВт.

Потери напряжения в низковольтных сетях:

Потери напряжения в период максимума нагрузки:

где = 3% (из задания на курсовой проект); = 5%.

Согласно ГОСТ 32144-2013 отклонения напряжения допускаются в пределах 10% в точке присоединения электрической сети (шины РУ-10 кВ ГПП). Допустимое напряжение на зажимах электроприёмника согласно ГОСТ 32144-2013 должно определяться техническими характеристиками самого электроприёмника, таким образом на зажимах электроприёмника 0,4 кВ должно поддерживаться отклонение напряжения в пределах 5%.

Данный уровень напряжения не входит в диапазон отклонения допустимого напряжения ±5%, требуемого ГОСТ 32144-2013. Значит, в период максимума нагрузок на шинах 0,4 кВ напряжение завышено относительно номинального значения на 6,305%.

Регулирование напряжения с помощью ПБВ, установленного на цеховом трансформаторе. Устанавливается ступень регулирования на цеховом трансформаторе на одну ступень вниз -2,5%:

Полученный результат входит в диапазон допустимого отклонения напряжения на зажимах электроприёмника 0,4 кВ ±5%. Требование ГОСТ 32144-2013 выполняется. Таким образом, в период максимума нагрузки на цеховом трансформаторе устанавливается ступень регулирования ПБВ -2,5%.

11.2 Расчёт уровней напряжения в режиме минимальной нагрузки

где - коэффициент спроса

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ 6 и 7 издания, все действующие разделы). - Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2015.

2. Г. Я. Вагин, Е. Н. Соснина Системы электроснабжения: комплекс учебно-методических материалов-2-е издание, перераб. и доп.; Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р. Е. Алексеева. Н. Новгород, 2012.

3. ГОСТ 32144-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения;

4. Б. И. Кудрин Электроснабжение промышленных предприятий: учебник для вузов: Интермет Инжиниринг, 2009;

5. ПОСОБИЕ к МГСН 2.06-99 «Расчет и проектирование искусственного освещения помещений общественных зданий»;

6. Порядок расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии, применяемых для определения обязательств сторон в договорах об оказании услуг по передаче электрической энергии (договоры энергоснабжения). Утвержден приказом Минпромэнерго России от 22.02.2007 № 49;

7. РД 34.20.179 Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ;

8. СТО ГАЗПРОМ 2-1.11-070-2006 Методические указания по выбору режима заземления нейтрали в сетях напряжением 6 и 10кВ дочерних обществ и организаций ОАО "ГАЗПРОМ" 2006 г;

9. Киреева Э. А., Орлов В. В., Старкова Л. Е. Электроснабжение цехов промышленных предприятий. - М.: НТФ "Энергопрогресс", 2003. - 120 с.; ил. [Библиотечка электротехника, приложение к журналу "Энергетик", Вып. 12(60)];

10. Стандарт предприятия. Проекты (работы) дипломные и курсовые. Общие требования к оформлению пояснительных записок и чертежей. - СТП I-В-ВГТУ-2010;

11. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов.-3-е изд., перераб. и доп.- 6-е изд., перераб. и доп.-М.: Энергоатомиздат, 1987.- 648 с.: ил.;

Торгово-производственное подразделение ОАО "Компания "Электромонтаж", сайт http://www.emoncompany.ru.

Размещено на Allbest.ru