Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Декабря 2011 в 15:36, курсовая работа
Правила устройства электроустановок разделяют электроустановки по номинальному напряжению на две группы: до 1 кВ и выше 1 кВ. В условиях эксплуатации электроустановки напряжением до 1 кВ обслуживают электрики цехов промышленного предприятия, напряжением выше 1 кВ - электротехнический персонал цеха (участка) сетей и подстанций предприятия. В проектных институтах проектирование электроснабжения цеховых потребителей электроэнергии осуществляется отделом электрооборудования, а проектирование распределительных сетей 6-10, линий и подстанций, питающих предприятие, - отделом электроснабжения. В связи с этим в настоящем методическом указании излагается комплекс вопросов по проектированию системы электроснабжения цеховых потребителей электроэнергии на напряжение до 1 кВ.
1. Исходные данные 2
Реферат 4
Содержание 5
Введение 7
2. Расчетные нагрузки 8
2.1 Расчет электрических нагрузок в сети трехфазного тока
напряжением до 1 кВ методом упорядоченных диаграмм 8
2.2 Определение расчетных электрических нагрузок от одно-
фазных приемников 12
2.3 Определение расчетных электрических нагрузок
осветительной сети 14
2.4 Расчетные нагрузки в сетях 0,38 кВ и на шинах 0,38 кВ ТП 14
3. Расчет и выбор компенсирующего устройства 20
4 Выбор мощности трансформатора на ТП 10/0,4 KB 23
5. Определение местоположения подстанции 25
6. Схемы цеховых электрических сетей 29
7. Расчет электрических сетей переменного тока
напряжением до 1 кВ 34
7.1 Особенности расчета цеховых электрических сетей 34
7.2 . Расчет электрических сетей переменного тока
напряжением до 1 кВ по условиям нагрева и защиты 35
7.3 Проверка выбранного сечения по допустимой потере
напряжения 36
7.4 Таблица отклонений напряжения 38
7.5 Проверка сети 0,38 на колебания напряжения при пуске
Электродвигателя 38
8. Расчет токов короткого замыкания 41
9. Выбор защитной аппаратуры 46
9.1 Выбор предохранителей 46
9.2 Выбор автоматических выключателей 48
10. Расчет защитного заземления 50
10.1 Расчет искусственного заземлителя 52
Список литературы 55
Выбираем
двигатель типа 4А160S2У3, имеющего следующие
данные
кВт;
мин-1;
%;
;
;
;
;
;
кг/м2;
В.
Определяем номинальный ток двигателя
; (7.6)
Определяем пусковой ток двигателя
; (7.7)
Определяем полное сопротивление короткого замыкания
Определяем полное сопротивление короткого замыкания трансформатора
Определяем полное сопротивление линии ТП-РП5
Определяем полное сопротивление сети для пуска двигателя от трансформатора
Проверяем линию на колебания напряжения при пуске электродвигателя
- условие выполняется.
8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Расчет
токов короткого замыкания
Этот расчет в сравнении с расчетом токов КЗ в сетях напряжением выше 1 кВ обладает следующими особенностями:
-мощность
системы Sc, кВА принимается бесконечной,
то есть
напряжение на шинах цеховых ТП считается
неизменным при КЗ в сети до
1 кВ; учитываются активные и индуктивные
сопротивления до точки КЗ всех элементов
сети (силового трансформатора, проводов,
контактов, трансформаторов тока, катушек
максимального тока автоматов);
Расчет ведется в именованных единицах, напряжение принимается на 5% выше номинального напряжения сети (U- 1,05 Uнcemu = 400 В при Uнсети = 380 В).
Рисунок
7.1 - Расчетная схема
Рисунок
7.2 – Схема замещения
Ток трехфазного короткого замыкания I, А
где Z∑ - суммарное сопротивление до точки короткого замыкания, Ом. Суммарное сопротивление до точки короткого замыкания Z∑, Ом.
(7.2)
где ZTP- суммарное сопротивление трансформатора, Ом; Rк - сопротивление переходных контактов, Ом. Сопротивления переходных контактов:
для РУ подстанции - 0,015 Ом;
для линии до 150 м — 0,015 Ом;
от 150 до 250 м - 0,020 Ом;
свыше 250 м - 0,025 Ом.
Полное сопротивление трансформатора ZТР , Ом определяется по формуле
где RTР - активное сопротивление трансформатора, Ом;
ХТР- индуктивное сопротивление трансформатора, Ом.
Активное RTP , Ом и индуктивное ХТР , Ом сопротивления трансформатора определяется по формулам
где ΔР - потери короткого замыкания трансформатора, Вт;
Uр % - реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %;
S - номинальная мощность трансформатора, кВА.
Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания U % определяется по формуле
(7.6)
где Uк%- напряжение короткого замыкания трансформатора, %;
Uа% - активная составляющая напряжения короткого замыкания, %.
Активная составляющая напряжения короткого замыкания U % определяется по формуле
В соответствии с требованиями для проверки чувствительности защитных аппаратов (автоматических выключателей, предохранителей) в
сетях 0,38 кВ рассчитывается ток однофазного короткого замыкания I, А в сетях с глухозаземленной нейтралью по формуле
где Uф - фазное напряжение сети, В;
- треть сопротивления силового трансформатора при однофазном
замыкании на корпус, Ом (прил 14);
ZП∑ - полное сопротивление петли "фаза - нулевой провод", Ом.
Полное сопротивление петли «фаза - нулевой провод» определяется по формуле
(7.9)
где Rф и RH - суммарные активные сопротивления фазного и нулевого
проводов всех участков рассчитываемой цепочки (ТП-ЭП-ТП), Ом;
Rд - сопротивление дуги в точке КЗ, Ом (Rd = 0,03 Ом); RТТ - активное сопротивление трансформатора тока, Ом;
XТТ - индуктивное сопротивление трансформатора тока, Ом;
RA - активное сопротивление автоматических выключателей, Ом;
XА - индуктивное сопротивление автоматических выключателей, Ом;
Xс - сопротивление питающей системы, Ом; Хс = 0,0032 Ом;
X' - внешнее индуктивное сопротивление петли фаза-нуль, Ом/км; X' =0,6 Ом/км;
X''- внутреннее индуктивное сопротивление проводов зануления, Ом/км (учитывается для проводов, выполненных из стали).
Для проводов из цветных металлов Rф и Rн равны омическому сопротивлению при f = 50 Гц
где у - удельная проводимость материала, м/(Ом мм2);
S - сечение проводника, мм~.
Удельная проводимость материала принимается:
для алюминия у = 30 м/(Ом мм2);
для меди у = 50 м/(Ом мм2);
для стали у = 10 м/(Ом мм2).
Для проверки
чувствительности защитных аппаратов
ток однофазных коротких замыканий
следует определять в самой удаленной
точке сети, где ZПΣ максимальное.
Данные расчетов токов КЗ сводятся в таблицу 8.1.
Таблица 8.1 Токи КЗ
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9 ВЫБОР ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ
В соответствии с требованиями в электрических сетях независимо от напряжения необходимо предусматривать защиту от ненормальных режимов - коротких замыканий, перегрузок, резкого понижения напряжения и других.
В качестве защитных аппаратов в сетях 0,38 кВ предусматриваются плавкие предохранители и автоматические выключатели.
Задача
расчета - определение уставок
Уставки автоматических выключателей и номинальные токи плавких вставок предохранителей выбираются с учетом того, что защитные аппараты не должны отключать линию при кратковременных перегрузках или от пусковых токов крупных электродвигателей и токов самозапуска нагрузок.
Выбранные уставки защитных аппаратов проверяют по чувствительности защитных устройств при однофазном коротком замыкании в конце защищаемой зоны.
9.1 Выбор предохранителей
Предохранители предназначены для защиты от токов короткого замыкания и токов перегрузок.
Для защиты линии 0,38 кВ применяют предохранители наполненного типа ПНП - 2 и ПН - 2 и в последнее время взамен предохранителя ПН - 2 предохранителем ПП -31.
Предохранители и плавкие вставки к ним выбираются по следующим параметрам:
- по
номинальному напряжению сети, при
котором предохранитель
Предохранители предназначены для защиты от токов короткого замыкания и токов перегрузок.
Для защиты линии 0,38 кВ применяют предохранители наполненного типа ПНП -2 и ПН - 2 и в последнее время взамен предохранителя ПН - 2 предохранителем ПП - 31.
Предохранители и плавкие вставки к ним выбираются по следующим параметрам:
- по
номинальному напряжению сети, при
котором предохранитель
- по конструктивному исполнению и роду установки.