Электроснабжения химического завода

 

Определим пусковой ток КУ:

Выбираем автомат ВА51Г-35 (И.Л. Каганов «Курсовое и дипломное проектирование»)

Выбор автоматических воздушных  выключателей на вводы 0,4кВ:

Выбираем автомат ВА53-41 (И.Л. Каганов «Курсовое и дипломное проектирование»)

 

5.3.Выбор тепловых реле.

Тепловых реле выбираются по условию:

Выбор тепловых реле встраиваемых в пускатель ПМЛ-610004:

Выбираем тепловое реле РТЛ-312504 (В.И. Крупович «Справочник по проектированию электрических сетей и оборудования»)

Выбор тепловых реле встраиваемых в пускатель ПМЛ-163102:

Выбираем тепловое реле РТЛ-101004 (В.И. Крупович «Справочник по проектированию электрических сетей и оборудования»)

Выбор тепловых реле встраиваемых в пускатель ПМЛ-321002:

Выбираем тепловое реле РТЛ-205304 (В.И. Крупович «Справочник по проектированию электрических сетей и оборудования»)

Выбор тепловых реле встраиваемых в пускатель ПМЛ-210004:

(В.И. Крупович «Справочник  по проектированию электрических  сетей и оборудования»)

Выбираем тепловое реле РТЛ-101604

Выбор пускателей для приточной  вентиляции:

(В.И. Крупович «Справочник  по проектированию электрических  сетей и оборудования»)

Выбираем тепловое реле РТЛ-205304

Выбор пускателей для маслонасосов:

Выбираем тепловое реле РТЛ-102104 (В.И. Крупович «Справочник по проектированию электрических сетей и оборудования»)

 

 
6 Расчет и выбор распределительных и магистральных сетей напряжением до 1000В.

 

Выбор сечение проводников по условию  нагрева сводится к определению  допустимого тока при протекании, которого температура нагрева проводника не превышает допустимого.

Допустимыми температурами для  данного проводника является такая  температура, при которой проводник не теряет механических и электрических свойств.

Выбор сечения проводников по расчетной  токовой нагрузке заключается в  соблюдении условия:   

 

 где:  -  длительно допускаемый ток проводника, А;

       - расчетная или длительная токовая нагрузка проводника, А.

 

После выбора сечения проводится его  проверка на согласование с защищающим аппаратом:

 

 

где: –ток защиты автоматического выключателя, А;

       – коэффициент защиты ( для нормальной среды принимается равным 1).

Выбор кабелей для питания  маслонасосов:

Выбираем кабель: АВВГ(1кВ/3х6+1х4) (ПУЭ)

Выбор кабелей для питания  насосов водяного охлаждения:

Выбираем кабель: АВВГ(1кВ/3х16+1х10) (ПУЭ)

Выбор кабелей для питания  вытяжной вентиляции:

Выбираем кабель: АВВГ (1кВ/3х2,5+1х2,5) (ПУЭ)

Выбор кабелей для питания  сварочных агрегатов:

Выбираем кабель: АВВГ(1кВ/3х95+1х50) (ПУЭ)

Выбор кабелей для питания  приточной вентиляции:

Выбираем кабель: АВВГ(1кВ/3х4+1х2,5) (ПУЭ)

Выбор кабелей для питания  мостового крана:

Выбираем кабель: АВВГ(1кВ/3х185+1х50) (ПУЭ)

Выбор кабелей для питания  эл. задвижек:

Выбираем кабель: АВВГ(1кВ/3х2,5+1х2,5) (ПУЭ)

Выбор кабелей магистральной  сети.

Выбор кабеля для питания  ЩСУ-1:

Выбираем кабель: АВВГ(1кВ/3х95+1х50) (ПУЭ)

Выбор кабеля для питания  ЩСУ-2:

Выбираем кабель: АВВГ(1кВ/3х95+1х50) (ПУЭ)

Выбор кабеля для питания  РП-1:

Выбираем кабель: АВВГ 2х(1кВ/3х95+1х50) (ПУЭ)

Выбор кабеля для питания  РП-2:

Выбираем кабель: 2хАВВГ(1кВ/3х95+1х50) (ПУЭ)

Выбор кабеля для питания  ЩРО:

Выбираем кабель: АВВГ(1кВ/3х16+1х10) (ПУЭ)

Выбор кабеля для питания  ЩАО:

Выбираем кабель: АВВГ(1кВ/3х2,5+1х2,5) (ПУЭ)

Выбор кабелей для КУ.

Для данного сечения выбираем кабель: АВВГ (1кВ/3х25+1х16) (ПУЭ)

Выбор кабеля для питания  шин 0,4кВ:

Выбираем кабель: АВВГ(1кВ/12х270+1х50) (ПУЭ)

   Выбор кабелей остальных электроприемников аналогичен, сводим выбранное оборудование в таблицу.

Энергетической системой (энергосистемой) называется совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей соединенных между собой и занятых общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем  управлении этим режимом.

Выбор остальных пускателей и реле аналогичен, своди выбранное оборудование в таблицу.

 

 

 

Таблица № 5     выбора аппаратов  и  кабелей напряжением до  1000 В
Наименование	Pн, кВт		Iном. А	Iп, А	Автомат	Магнитный пускатель	IН.П, А	Тепловое реле	А	Марка кабеля	Iдоп А
Распределительная сеть
Маслонасос		7,5	14,1	105,75	ВА51Г-25	ПМЛ-210004	25	РТЛ-102104	13-19	АВВГ-1кВ (4 2,5)	19
Вспомогательные насосы		55	105,2	703,4	ВА51Г-33	ПМЛ-610004	125	РТЛ-312504	95-125	АВВГ-1кВ (3х70+1х50)	140
Эл. задвижка		2,2	5,02	30,12	ВА51Г-25	ПМЛ-110004	10	РТЛ-101004	3,8-6,0	АВВГ-1кВ (4х2,5)	19
Вытяжная вентиляция		18,5	35,7	232,05	ВА51Г-31	ПМЛ-310004	40	РТЛ-205504	30-40	АВВГ-1кВ (3х10+1х6)	42
Сварочные агрегаты		45	82,6		ВА51Г-31					АВВГ-1кВ (3х50+1х35)	110
Приточная вентиляция		15	29	203	ВА51Г-33	ПМЛ-310004	40	РТЛ-205504	30-40	АВВГ-1кВ (3х6+1х4)	32
Мостовой кран		7,7	26,03	52,1	ВА51Г-31					АВВГ-1кВ (3х6+1х4)	32
Магистральные сети
ЩСУ-1		229,28	348,37	946,6	ВА51Г-37					2хАВВГ-1кВ (3х120+1х50)	400
ЩСУ-2		229,28	348,37	946,6	ВА51Г-31					2хАВВГ-1кВ (3х120+1х50)	400
РП-1		192,9	293,4		ВА51Г-37					2хАВВГ-1кВ  (3х95+1х50)	340
РП-2		131,9	200,1		ВА51Г-37					АВВГ-1кВ    (3х150+1х120)	235
ЩРО		30,3	46,13		ВА51Г-31					АВВГ-1кВ(3х16+1х10)	60
ЩАО		2,72	4,14		ВА51Г-25					АВВГ-1кВ (4х2.5)	19
7х(КС-0,38-25)		175	266		ВА51Г-37					АВВГ-1кВ (3х185+1х150)	270
Ввод РУ- 0,4 кВ Секционный РУ-0,4 кВ		653,7	994,3		ВА51Г-41					Алюминиевые шины прямоугольного сечения – А60х8 мм

 

 

 

 

 

7 Проверка кабеля на потерю напряжения к самому удаленному электродвигателю от силовой сборки (от щита).

 

 

Выбранные по длительно допустимому  току и согласованные с током  защиты аппаратов, сечения проводников внутрицеховых электрических сетей должны быть проверены на потерю напряжения. По требованиям ПУЭ допустимое падение напряжения в кабеле не должно превышать 5% в рабочем режиме.

Проверка производится до самого удалённого электроприёмника, которым в данной сети является – вытяжная вентиляция.

 

 

 

Определяем потерю напряжения на участке  от РУ-0,4кВ до ЩСУ-1:

;

,  

   ,

где: – активное и реактивное сопротивления, зависит от сечения кабеля;

        – потеря напряжения на первом участке от КТП до ЩСУ-1;

       – активная и реактивная мощность всех электроприемников, запитанных от ЩСУ-1.

        U_н – номинальное напряжение питания электроприемников.

 

При сечении 2х120мм : ,  . [5, стр.130, табл.93].

,

,

.

где: X₁ и R₁ – полные реактивное и активное сопротивления на участке от КТП до ЩСУ-1.

Определяем потерю напряжения на участке  от ЩСУ-1 до вытяжной вентиляции.

;

,   , где

 где:  –  выбираются в зависимости от сечения кабеля.

 

При сечении 2,5мм : ,  .[5, стр.130, табл.93].

,

,

где: - потеря напряжения на участке, в процентах.

 

Требования ПУЭ выполняются, данные кабеля заносим в графической

части

 

 

.

 

 

7 Выбор проводников U выше 1000В.

7.1 Выбор кабеля для  питания высоковольтных электродвигателей.

.

Выбираем кабель ААшВУ-6 кВ

=1,2 А/мм , выбираем из таблицы для соответствующего времени и кабеля.

 

   где: – номинальный ток двигателя,

          – экономическое сечение кабеля,

          – экономическая плотность тока.

ААшВУ-6кВ [1, раздел 1стр.24, табл.1.3.18].

Проверяем выбранный кабель по условию  нагрева:

Кабель по условию нагрева не проходит, выбираем кабель большего сечения.

2хААшВУ-6кВ

Кабель по условию нагрева проходит Требования ПУЭ выполняются, данные кабеля заносим в графической части,

 

7.2 Выбор кабелей для трансформаторов цеховой подстанции.

,

 

=1, 4 А/мм , [1, раздел 1стр.24, табл.1.3.18].

.

Выбираем кабель ААшВУ-6кВ(3х25) . [1, раздел 1стр.24, табл.1.3.18].

   Проверка:

.

Требования ПУЭ выполняются. Кабель по условию нагрева проходит.

 

8 Выбор ВЛ 35 кВ.

 

Для выбора ВЛ определим расчётный ток:

=1 А./мм , для голых сталеалюминевых проводов. [1, раздел 1стр.32, табл.1.3.36].

Выбираем провод марки АС-50

   Проверка:

.

Требования ПУЭ выполняются. Провод по условию нагрева проходит.

 

 

9.Виды автоматики на подстанции.

Требования и средства автоматизации.

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.

Однако одной релейной защиты бывает недостаточно для обеспечения надежного  и бесперебойного электроснабжения. Поэтому дополнительно предусматривают устройства автоматического включения резерва (УАВР) и устройства автоматического повторного включения (УАПВ). Первое устройство позволяет подключать резервный источник питания при выходе из строя основного источника. Второе устройство предназначено для повторного включения линий электропередачи, так как большинство повреждений после быстрого отключения линий релейной защитой самоустраняется.

Автоматическое включение  резерва.

Устройства автоматического включения  резерва (АВР) нашли широкое применение в системе собственных нужд электростанций и на подстанциях (на напряжении 6—10 кВ). Устройство АВР должно подключать резервный источник питания (трансформатор, линию) при исчезновении по любой причине питания от рабочего источника. Исчезновение напряжения на шинах нагрузки может быть вызвано короткими замыканиями в питающей сети высшего напряжения, в рабочем трансформаторе, на его шинах низшего напряжения и в присоединенной к шинам распределительной сети, а также произвольным отключением одного выключателя рабочего, трансформатора. Включение резервного источника должно происходить после деионизации среды, в случае неустойчивого короткого. замыкания на: сборных шинах, поэтом у требуется, чтобы t_АВР>t_д,с. Время перерыва питания, однако, должно быть не больше допустимого по условиям самозапуска двигателей времени t_доп,с,з т. е. t_АВР<t_доп,с,з

Практика эксплуатации показала, что  первое условие в сетях 3— 10 кВ выполняется автоматически, так как собственное время включе-

ния выключателей этих сетей превышает  время деионизации среды. На рис. 11.37 показано изменение напряжения, тока и частоты вращения асинхронного двигателя при подаче, напряжения от резервного источника мгновенно после от-ключения Трехфазного КЗ (пунктирные линии) и при подаче напряжения с определенной Задержкой (сплошные линии).

Устройство АВР должно контролировать наличие напряжения на резервном источнике, отключенное состояние рабочего источника и быть отстроенным по времени от максимальных токовых защит присоединений. При включении резервного источника на устойчивое КЗ релейная защита должна обеспечить его отключение от поврежденного участка, чтобы сохранилось  питание других присоединений. Вариант принципиальной схемы устройства АВР на двухтранс-форматорной подстанции дан на рис. 11.38.