Электроснабжение завода электротехнических изделий

Проверяем по условиям (8.20), (8.21):

,      

Условия выполняются.

Аналогично производим выбор и для остальных ТП. Результаты расчётов сводим в таблицу 8.12.

Таблица 8.12 - Выбор вводных автоматов на стороне 0,4 кВ для ТП

Место установки				Серия автомата
ТП2	1342,1	1600	1600	ВА53-43
ТП3	2571,81	4000	4000	ВА75-47
ТП5	3076,43	4000	4000	ВА75-47
ТП7	1511,7	1600	1600	ВА53-43
ТП10	590,17	1000	800	ВА53-43

Выбор секционных автоматических выключателей для ТП на стороне 0,4 кВ

Секционные выключатели выбираем на одну ступень ниже, чем вводные автоматические выключатели ТП.

Для ТП2 выбираем автомат серии ВА53-41  с  Iн.а = 1000 А.

Для ТП3 выбираем автомат серии ВА75-45  с  Iн.а = 2500 А.

Для ТП5 выбираем автомат серии ВА75-45  с  Iн.а = 2500 А.

Для ТП7 выбираем автомат серии ВА53-41  с  Iн.а = 1000 А.

Для ТП10 выбираем автомат серии ВА53-41  с  Iн.а = 630 А.

Выбор вводных автоматических выключателей 0,4кВ для ВРУ

Рассмотрим выбор автоматических выключателей на примере ВРУ1.                      Расчетный ток:

                                          (8.23)

 

Выбираем автоматический выключатель [12] серии ВА51-39 с            , .

Проверяем по условиям (8.20) и (8.21):

 

 

Условия выполняются.

Аналогично производим выбор и для остальных ТП. Результаты расчётов сводим в таблицу 8.13.

Таблица 8.13- Выбор вводных автоматов на стороне 0,4 кВ на ВРУ

Место установки				Серия автомата
ВРУ1	384,82	630	400	ВА51-39
ВРУ4	319,26	630	400	ВА51-39
ВРУ6	462,37	630	500	ВА51-39
ВРУ8	377,08	630	400	ВА51-39
ВРУ9	122,79	250	160	ВА51-35

Выбор вводных автоматических выключателей для КУ 0,4кВ

Рассмотрим выбор автоматических выключателей на примере КУ1 (ТП2). Расчётный ток определим по формуле:

                                                 (8.24)

 

Выбираем автоматический выключатель серии ВА51-35 с , [12].

Проверяем по условиям (8.20) и (8.21):

 

 

Условия выполняются.

Аналогично производим выбор и для остальных ТП. Результаты расчётов сводим в таблицу 8.14.

 

 

 

 

 

 

Таблица 8.14 – Вводные автоматы на 0,4 кВ

Наименование	Qн.КУ, квар	Iр, А	Iн.а., А	Iн.р., А	Серия автомата
КУ1(ТП2)	100	144,34	250	160	ВА51-35
КУ2 (ТП3)	200	288,68	630	320	ВА51-39
КУ3 (ТП5)	1120	1616,58	2000	2000	ВА55-43
КУ4 (ТП7)	560	808,29	1000	1000	ВА55-41
КУ5 (ТП10)	280	404,15	630	500	ВА51-39

Выбор трансформаторов тока для ТП на стороне 0,4 кВ

Максимальные токи для выбора ТТ принимаем такими же, как и при выборе вводных автоматических выключателей для ТП на стороне 0,4 кВ.

Результаты выбора приведём в таблице 8.15.

Таблица 8.15 - Выбор коэффициентов трансформации ТТ 0,4 кВ

Место установки ТТ		Коэф. трансформации
ЦТП2	1342,1	1500/5
ЦТП3	2571,81	3000/5
ЦТП5	3076,43	4000/5
ЦТП7	1511,7	2000/5
ЦТП10	590,17	800/5

 

9 ВЫБОР И ОПИСАНИЕ СПОСОБОВ  ПРОКЛАДКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ  ВНЕШНЕГО И ВНУТРИЗАВОДСКОГО  ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Так как завод электротехнических изделий относится к потребителю II категории надёжности электроснабжения, внешнее электроснабжение будет осуществлено по двум независимым силовым линиям. В качестве независимых линий электроснабжения будут использоваться высоковольтные силовые кабели, проложенные в земле.

Прокладка двух кабельных линий в земле, будет осуществлена в одной траншее на глубине 0,8 метра параллельно друг другу на расстоянии по горизонтали в свету 300 мм. Кабели в траншее будут иметь снизу подсыпку, а сверху засыпку слоем мелкой земли, не содержащей камней, строительного мусора и шлака. На всём протяжении кабельной трассы, для защиты от механических повреждений, кабели будут покрыты ещё и глиняным обыкновенным кирпичом в один слой поперёк кабельной трассы. В соответствии с действующими правилами охраны электрических сетей над кабельной трассой будет организована охранная зона в размере площадки по 1 метру с каждой стороны от крайних кабелей (пункт 2.3.13 [1]). В соответствии с пунктом 2.3.37. [1] для питания завода будут  использоваться кабели марок, имеющих броню и металлическую оболочку стойкою к химическим воздействиям.

 Прокладка внутризаводской сети электроснабжения будет осуществляться следующим образом:

- питание цеховых трансформаторных подстанций ТП2, ТП3, ТП5, ТП7, ТП10 будет осуществлено высоковольтными силовыми кабелями, которые будут прокладываться в траншеях. Способ прокладки будет такой же как и для сети внешнего электроснабжения. Кабели в соответствии с пунктом 2.3.37 [1] будут использоваться марок, в которых имеется броня и металлическая оболочка;

- питание  вводно-распределительных пунктов ВРУ ц.1, ВРУ ц.4, ВРУ ц.6, ВРУ ц.8, ВРУ ц.9 будет осуществлено от трансформаторных подстанций других цехов с помощью низковольтных силовых кабелей. Способ прокладки будет такой же, как и для сети питающей цеховые трансформаторные подстанции.

10 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СЕТЕЙ  ВНЕШНЕГО И ВНУТРИЗАВОДСКОГО  ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Питание завода электротехнических изделий осуществляется от ГРП по кабельным линиям 10,5 кВ от подстанции энергосистемы.

Выбор кабеля, питающего ГРП

1. Определим ток, протекающий по линиям:

(10.1)

где – количество секций, шт.

 

Экономическая плотность тока для линий, выполненных медными кабелями с бумажной изоляцией по [1] равна .

Экономическое сечение линии:

(10.2)

 

Выбираем ближайшее меньшее стандартное сечение 70 проводов марки СБ с по [1].

2. Определяем минимальное сечение по  условию термической стойкости к токам КЗ:

(10.3)

где – тепловой импульс тока КЗ;

      c – коэффициент, зависящий от допустимой температуры при КЗ и материала проводника, принимаем равным 141.

 

Выбираем ближайшее большее стандартное сечение 240 мм2 СБ с по [1].

3. Выбираем большее из двух рассчитанных сечений – 240 мм2.
4. Проверяем данное сечение по условию нагрева в послеаварийном режиме:

 

 

 

 

 

(10.4)

где к1– поправочный коэффициент на температуру окружающей среды, принимаем 1;

       к2–поправочный коэффициент, учитывающий число рядом проложенных работающих кабелей, принимаем 0,85 (2 кабеля);

       к3–поправочный коэффициент на фактическое удельное сопротивление земли, принимаем 1;

      кпер.к - допустимая перегрузка на период ликвидации послеаварийного режима, принимаем 1,3.

 

Условие  выполняется.

Принимаем кабель марки СБ (3х240) с Iдоп = 460 А.

Выбор кабелей, питающих ТП

Выбор питающих кабелей рассмотрим на примере ГРП-ТП3(1).

1. Ток, протекающий по линиям:

(10.5)

 

Экономическая плотность тока для линий, выполненных медными кабелями с бумажной изоляцией по [1] равна .

Экономическое сечение линии по формуле (10.2):

 

Выбираем ближайшее меньшее стандартное сечение 16 кабелей марки СБ с по [1].

2. Определяем минимальное сечение по  условию термической стойкости к токам КЗ по формуле (10.3):

 

Выбираем ближайшее большее стандартное сечение 50 мм2 СБ с по [1].

3. Выбираем большее из двух рассчитанных сечений – 50 мм2.
4. Проверяем данное сечение по условию нагрева в послеаварийном режиме по формуле (10.5):

(10.6)

 

 

Условие  выполняется. 

Принимаем кабель марки СБ (3х50) с Iдоп =180 А.

Аналогичный расчёт производим и для остальных ТП. Результаты сносим в таблицу 10.1.

Выбор кабелей, питающих ВРУ

Расчёт рассмотрим на примере ВРУ ц.1.

1. Проводники электрических сетей всех видов и назначений выбираются или проверяются по допустимому нагреву длительным расчетным током :

(10.7)

где  – допустимый ток проводника, А;

        – расчётный ток, А;

        – поправочный коэффициент на фактические условия прокладки проводов и кабелей, принимаем 1.

Расчётный ток определяем по формуле:

                                                   (10.8)

 

Принимаем кабель марки СБ(4х50) с = 215 А [1].

При и = 1 по формуле (10.8):

 

Данное условие выполняется для ВРУ ц.1 выбираем кабель СБ (4х50).

Расчет остальных кабелей аналогичен и результаты расчета представлены  в таблице 10.2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте была спроектирована система электроснабжения завода электротехнических изделий.

При проектировании данной системы были рассмотрены и решены следующие задачи: охарактеризованы и проанализированы основные исходные данные для проектирования систем внешнего и внутреннего электроснабжения, определены расчетные электрические нагрузки цехов и завода в целом, составлена картограмма и определён условный центр электрических нагрузок завода, выбрано напряжение внешнего электроснабжения, выбраны единичные мощности и количество трансформаторов цеховых ТП предприятия, выполнена компенсация реактивных нагрузок в электрических сетях предприятия, разработана схема электроснабжения завода, произведён расчет токов короткого замыкания и выбрано основное электрооборудование и электроаппаратура, произведён  выбор и описаны способы прокладки электрических сетей внешнего и внутризаводского электроснабжения, выполнен электрический расчет сетей внешнего и внутризаводского электроснабжения.

Таким образом, завод электротехнических изделий отнесён ко II категории надёжности электроснабжения. Питание завода осуществляется на напряжении 220 кВ по двум независимым силовым линиям, выполненным проводами СБ, проложенными в земле.

Расчётная мощность завода в целом до компенсации равна 8116,14 кВА, после компенсации – 6379,04 кВА. Таким образом, установлены компенсирующие устройства на стороне низкого напряжения мощностью 3380 квар.

Распределение электроэнергии по территории предприятия осуществляется по смешанной схеме кабелями СБ, проложенными в земле (10 кВ) и в земле и по стенам цеховых зданий в лотках (0,4 кВ).

На высокой стороне были выбраны КРУ, выключатели, заземлители, предохранители, выключатели нагрузки, трансформаторы тока и напряжения, а на низкой стороне – автоматические выключатели и трансформаторы тока.