КВ-ка дейінгі желіде компенсациялауды жобалау

1 кВ-қа дейінгі электр жүйесінде реактивті қуатты өтемелеу

Кернеуі 1 кВ-қа дейінгі БК-ның қосынды есептік қуаты келтірілген минималды шығынға байланысты екі этап бойынша анықталады (НБК):

1) цехтік трансформаторлардың экономикалық оптималды санын табу;

2) трансформатордағы оптималды шығындарды төмендету үшін БК-да қосымша қуатын анықтаймыз оны трансформаторды қоректендіруші өнеркәсіп U -6-10 кВ.

НБК қуат қосындысы

Q_нбк=Q_нбк1+Q_нбк2.

Q_нбк1 мен Q_нбк2 - батареяның қуаты, екі этап бойынша есептейміз.

Q_нбк әр трансформаторлар арасындағы реактивті қуат жүктемелері арқылы тарапталады.

1 денгей. Цехтік трансформатордың саны бойынша ЖБК қуатын анықтау. Бірдей қуатты цехтің трансформаторларының минималды санын анықтау, максималды активті қоректендіру

Р_махт - берілген тораптағы трансформаторларының максимал қуат қосындысы;

_т – трансформатордың жүктелу коэффициенті;

S_Т – бір трансформатордың номинал қуаты;

ΔN – жақын бүтін санға дейінгі үстеме.

Трансформатордың экономикалық оптималды саны  N_ТЭ=N_mint +m

m – қосымша трансформатор саны;

N_ТЭ – реактивті қуатты жеткізуге кететін меншікті шығындармен бірге капиталды шығындарымен анықтаймыз. Меншікті шығындарды есептеу үшін НБК, ВБК, ТП-ның нақты бағасын білу керек, егер олардың нақты бағасы белгісіз болғанда шығын келесідей болады З_қст ^* =0,5.

N_т.э – қарапайым тәсілмен анықталады;

m=f(N_minт; N) – қисығы бойынша.

Таңдап алынған N_т. трансформатор саны бойынша трансформатор арқылы 1кВ-қа дейінгі жерге жіберілетін реактивті қуаттың максимал мәнін анықтаймыз

15 Сурет - Реактивті қуаттың балансын түсіндіретін сұлба

НБК қуаттар қосындысы берілген трансформатор тобындағы 0,4кВ шинадағы реактивті қуаттың балансының шарты Q_нбк1=Q_р0,4-Q₁

Q_р0,4 – максимал жүктеме қосындысы

егер Q_нбк1 < 0, то Q_нбк1=0.

2 деңгей. Оптималды шығынды төмендету үшін НБК қуатын анықтаймыз. Белгілі трансформатор тобындағы НБК-ның қосымша ықпал қосындысы Q_нбк2=Q_р0,4– Q_нбк1–N_т.э.S_т

 – есептеу коэффициенті: ТП-ның жалғану сызбасына байланысты (радиалды, магистральді) К₁, К₂ коэффициентіне байланысты. К₁= (З_НБК – З_ВБК)С₀10³; К₂= lS_т/F;

С₀ - шығынның бағасы (кесте бойынша); F – желі қима ауданы; l – желі ұзындығы;

К₁, К₂ – мәндерін есептегенде нақты мәндер жетіспегенде оларды кестеден аламыз, ол энергожүйеге, жұмысшы ауысымының санына, трансформатор қуатына, қоректендіру желісінің ұзындығына магистральдағы бірінші трансформаторға дейінгі арақашықтыққа байланысты.

Егер де Q_НБК<0 болса, белгілі трансформатор тобына Q_НБК=0 болады. Q_НБК қуатын таңдағаннан кейін ол қуатты қосалқы станцияның реактивті жүктемесіне пропорционалды түрде таратамыз.

Тарату желісі кабельді желі болса, онда НБК-ны ТП шинасына қосу керек. Жүктеме шиналы өткізгішке қосылған болса, онда НБК-ны міндетті түрде цехтағы шиналық өткермеге қосамыз.

26. 1 кВ-тан жоғары желіде компенсациялауды жобалау

6-10кВ желідегі реактивті қуатты өтемелеу

6-10кВ-та реактив жүктеме тұтынушы ретінде асинхронды қозғалтқыш болады, синхронды қозғалтқыш режимде К_з≤1 6-10кВ шинадағы реактивті қуат баланс шарты бойынша қосындысын анықтаймыз.

.

ВБК қуаты РП-ның әр секцияларына таратылады, олардың реактивті қуаты 6-10кВ шинадағы конденсаторлы құрылғылардың жинағындағы мәндері стандартты мәніне жақындайды. РП-ның әр секциясында КУ қосу керек, бірақ қуаты 1000 квар аз болмауы керек, ал одан аз болса төменгі қуатты БК қоректенуші шинаға орналастырылу керек (ГПП, ЦРП).

27. Сымдар мен кабельдерді орналастыру (тарту) әдісі

Өндірістік кәсіпорындарында электр желісі ішкі (цехтік) және сыртқы болып орындалады. Ішкі желі ашық болуы мүмкін: қабырға, төбе және басқа элементтерінің (құбырларда, коробкаларда, лотокторда) бетінде орналасады және де жасырылған болуы мүмкін: ғимараттардың конструктивті элементтерінің ішінде орналасады (қабырға ішінде, еденнің астында, фундаментте, т.б). Ал сыртқы желі ғимараттың сыртында орналасады, ғимараттар арасында және тіреулерде.

Электр желісінің өткізгіштері оқшауланған және оқшауланбаған болуы мүмкін. Оқшауланған өткізгіштер қорғалған және қорғалмаған түрде орындалады. Қорғалған өткізгіштер оқшауламасының сыртынан металл қаптамамен қапталады, ол механикалық бұзылудан қорғау үшін қажет. Қорғалмаған өткізгіштерде ондай қаптамалар болмайды.

Сымның, кабельдің маркаларын, желінің түрін, орындау әдісін таңдау қоршаған ортаның сипаттамаларына байланысты анықталады, цех ішінде технологиялық жабдықтардың орналасуына және корек көзімен, басқа да сипаттамалармен анықталады.

Өндірістік кәсіпорындардың электр желісінде шинаөткізгіш кеңінен қолданылады. Олар құрылымы бойынша - ашық және жабық, тағайындалуына қарай - радиальды таратушы (ШМА, ШРА) және магистральді болады. ШМА айнымалы токқа, ШМАД тұрақты токқа арналған. Олар алюминийден жасалған, ШРА - алюминийден және мыстан жасалады.

1кВ-қа дейін және одан жоғары электр желісінде күштік кабельдер қолданылады.. Механиканы зақымданудан қорғау үшін кабельдерді ғимарат ішінде жанбайтын плиталармен жабылған каналдарда орналастырады. Қимасы үлкен кабель желілері ерекше шарттарда ие ортада орналасқан ірі электр қабылдағыштарды қоректеу үшін қолданылады.

Сымдарды қорғаныс құбырларда төсеу

Бұл қорғаныс механикалық зақымдалудан қорғайды, ол құбырлардың қосымша шығынымен байланысты.

Кемшілігі: мұндай төсеу, әсіресе болаттан жасалған құбырларда, оқшауламаның зақымдану мүмкіндігімен байланысты және зақымданған сымдарды ауыстыруға қажеттілік туғанда ыңғайлы болады. Мұндай төсеу ПУЭ-ға сәйкес жарамысқа қауіпті бөлмелерде жасау қажет және арнайы ВБВ, АВБВ типті кабельдер қолданылады.

Сымдарды ашық жағдайда төсеу

Бұл кезде сымдар арнайы роликтерде, құрам оқшаулағыштарда, тростарда төселеді, ол өте қарапайым және арзан, бірақ сымдарды механикалық зақымдаудан қорғау сенімділігі жеткіліксіз.

Сымдарды лотоктар мен коробшаларда төсеу күдіктірек болып табылады, әсіресе күрделі көпқозғалтқышты агрегаттар мен автоматты жолдар үшін сымдар мен кабельдер саны өте көп болған кезде мұндай төсеу ынғайлы болып табылады.

Жарықтандыру желісінде ШОС түрлі шина өткізгіштер кеңінен қолданылады, ол алюминий немесе мыстан жасалған төрт өткізгіштен тұрады. Шамдар штепселді терезе арқылы қосылады.

28.Күштік және жарықтандыру тораптарының сұлбасы және құрылысы

Күштік және жарықтық тораптардың сұлбалар және құрылымдық орындалуы

Сұлбалар қолданысқа ыңғайлы және электрэнергиясымен қоректелетін тұтынушылар үшін сенімді болуы керек. Электрэнергияның шығыны, өткізгіштерге кететін шығындар желіні салуға кететін шығындар минималды болуы керек.

Цех желілері қоректенуші және таратушы болып бөлінеді. Электржелілердің сұлбалары радиалды және магистральді болып орындалуы мүмкін.

Радиалды сұлба

Мұндай сұлбаларда қорек көзінен, мысалы ТҚС тарату щитінен ірі ЭҚ-ды қоректейтін (қозғалтқыштар Д) немесе топтың тарату пунктерді қоректейтін желілері тармақталады, олардан өз кезегінде басқа да кіші ЭҚ қоректейтін желілер тармақталады.

Радиалды сұлбалардың мысалы ретінде насос, компрессор станцияларын және де жарылысқа қауіпті, өртке қауіпті және шаң өндірістердің сұлбаларын қарастыруға болады. Оларда электр энергияны тарату бөлек бөлмеде орналасқан тарату пунктерінен радиалды желілер арқылы іске асырылады.

Радиалды сұлбалар өте жоғары сенімділікті қамтамасыз етеді; оларда автоматика элементтерін оңай қолдануға болады. Бірақ радиалды сұлбалар үшін тарату щиттерін, кабельдер мен сымдарды төсеу қымбат түседі.

1) Магистралдық сұлбалар

(а) және (б) сұлбаларын цех ауданы бойынша жүктеме бірқалыпты таралған кезде қолданады. (б) сұлбасы қосалқы станцияда тарату щитын орнатуды қажет етпейді, энергия «трансформатор –магистраль» сұлба арқылы таралады, бұл цех ҚС салуды жеңілдейді және арзандатады.

ШМА және ШРА шинасымдармен орындалған магистральдық қоректену технологиялық жабдықтың орнын ауыстыру, желіні қайта жасау мәселесін қозғамайды. Кемшіліктері – электрмен жабдықтау сенімділігі жеткіліксіз, егер де магистральда қандай бір апатты жағдай болса, онда ол жердегі

барлық электр құрылғыларын түгел ажыратуға тура келеді. Радиалды және магистральді желілердің ерекшеліктерін ескере отырып, әдетте қоршаған ортаның, өнеркәсіптердің сипаттамасына байланысты аралас сұлбаларды қолданады.

29. 1 кВ-қа дейінгі желідегі сақтандырғыш

1000 В дейінгі желілер үшін қорғаныс аппаратурасы.

Сақтандырғыштар. Олар электр қондырғыларды тоқтардың қысқа тұйықталуынан қорғау үшін қолданылады; 1000 В дейінгі кең таралған сақтандырғыштар; ПР-2 жиналмалы сақтандырғыштар; НПН - құм себілген жиналмалы емес сақтандырғыш; ПН-2 - құм себілген жиналмалы сақтандырғыш.

Сақтандырғыштың негізгі типтері I_ном 15 А-ден 1000 А-ге дейін болады.

Құрылымы бойынша сақтандырғышты 2 топқа бөлуге болады:

а) кварцты құммен толтырылған ( ПН-2, НПН, ПП17, ПП18);

б) толтырылмайтын (ПР-2).

Балқымалы сақтандырғыштары мынандай болып бөлінеді:

а) инерциялық - жылулық инерциясы үлкен, яғни біршама үлкен қысқа уақытты ток жүктемесіне төзімді;

б) инерциялық емес - жылулық инерциясы аз, яғни асқын жүктемеге төзімділігі шектеулі.

Сақтандырғышты таңдау шарты

I_{ном.пред.} I_дл.,

I_{ном.вст}  I_дл

мұндағы I_дл - есептік ұзақ уақытты ток, ол былай есептеледі

.

20 Сурет - Сақтандырғыш сипаттамасы

Қосылуы жеңіл жалғыз қозғалтқышқа баратын желіні қорғағанда (станоктар, желдеткіштер, насостар, т.б)

I_вст  ; I_пуск=К_пускI_номд.

21 Сурет
Қосылуы жиі немесе қосылу уақыты ұзақ жалғыз қозғалтқыштарға баратын желіні қорғағанда (крандар, ұнтаққағыштар, центрифугалар т.б.)

I_вст  .

Күштік немесе аралас жүктемені қоректендіретін магистральді қорғағанда

I_вст 

мұнда I_кр -желінің максималды қысқа уақытты тогы.

I_кр= I^/_пуск+ I^/_дл, [I_кр= I_{пуск.наиб.эп}+ ],

мұнда I^/_пуск - бір уақытта қосылатын электр қозғалтқыштардың қосылу тогы. Бұл кезде желінің қысқа уақыттағы тогы максималды мәніне ие болады;

I^/_дл – бір немесе ЭҚ-ыр тобының іске қосылу моментіне дейінгі желінің ұзақ уақытты есептік тогы, А.

Пісіру аппаратына баратын желіні қорғау үшін I_{ном.пл.вст.} келесі қатынастан таңдайды.

I_вст  1,2 I_св

мұндағы I_св - номиналды қосылу ұзақтығы ПВ бойынша пісіру аппаратының номиналды тогы, А.

Пісіру аппаратына баратын желінің қорғау үшін алынатын I_{ном.пл.вст} сол аппаратқа баратын өткізгіштің I_доп -на тең деп алуға болады.

Тармақталған магистральді желіні балқымалы сақтандырғыштар мен қорғаудың селективтілігі ток көзіне жақындаған сайын I_{ном.пл.вст} -ның өсуімен іске асырылады. Егер келесі сатыдағы сақтандырғыштың тогы алдыңғы сатыдағы сақтандырғыштың тогынан 2 сатыға көп болса, селективтілік қамтамасыздандырылады.

30)Автоматты әуелік ажыратқыштар

Олар қалыпты режимде төмен кернеулі тізбектерді ажырату және қосу үшін, қысқа тұйықталудан сақтау үшін қолданады.

Автоматтарда 3 түрлі ажыратқыш болуы мүмкін:

а) жылулық ажыратқыш, ол уақыт ұстамы бойынша токқа кері тәуелділігі бар биметалдық пластинкадан тұрады, ол асқын жүктемеден қорғайды (22 а сурет).

б)максималды ток ажыратқышы - (электрмагниттік) қысқа тұйықталудан немесе біршама үлкен асқын токтардан қорғайтын электр магнит (22 б сурет).

в) аралас ажыратқыш асқын жүктемеден де, қысқа тұйықталу тогынан да қорғайды (22 в сурет).

а) б) в)

22 Сурет - Автоматты ауа ажыратқыш ажыратқыштардың сипаттамалары

ВА сериялы ажыратқыштар

Жаңа тогы 1600А дейін ВА50 сериялы ажыратқыштар ескі АЕ3700, АЕ20 сериялы және АВМ, «Электрон» сериялы ажыратқыштарды ауыстырды.

Тогы 4000 А дейін ВА75 ажыратқыштары АВМ және «Электрон» сериялы ажыратқыштарды толығымен ауыстырады.

ВА сериялы жаңа ажыратқыштар желіні қорғауда электр энергия көздері қуатының артуымен, қысқа тұйықталу тогының өсуімен туатын көптеген проблемаларды шешті. Сонымен қатар олардың габариттерінің кішіреюі құрамына кіретін құрылғылардың өлшемдерінің азаюына мүмкіндік береді. (КТП, КУ, т.б.)

Ажыратқыштар тұрақты және айнымалы ток жүйелерінде жұмыс істеуге арналған. ВА75-ті желіге параллель жұмысқа екеуден қосуға болады, онда қорытынды ток 5000А (2х2500А) және 6300А (2х4000А) болады. Бұл кезде олардың арасында ток таралуына қарамастан қорғаныс жақсы жұмыс істейді.

Егер апат алдында желі 0,7 I_ном. – ден жоғары жүктелген болмаса, ажыратқыштар апаттық режимде 3 сағатқа дейін асқын жүктелуге рұқсат береді,.

100А –ге дейінгі ажыратқыштар тек қана стационарлы болады.

160А-ге дейінгі ажыратқыштар стационарлы және қадалған болады.

250 А-ге дейінгі және одан жоғары ажыратқыштар стационарлы да, жылжымалы да болады.

ВА75 (4000А)-тек қана стационарлы.

ВА75(2500А)-тек қана жылжымалы.

Ажыратқыштар жетектері қолмен немесе қашықтан басқарылады.

ВА50-тің электр магнитті жетегі бар.

ВА75-тің электр қозғалтқышты жетегі бар (жөндеу кезінде қолмен басқаруға болады).

Автоматты ажыратқыштарды таңдау

Жылулық ажыратқыш (магнит қосқыштық жылулық релесі)

I_тепл.р.  I_дл.

Электр магнитті немесе аралас ажыратқыш

I_эл  I_дл.

Жалғыз қозғалтқыш тармағы үшін I_кр=I_{пуск .}

Сипаттамасы токқа кері тәуелді реттелетін ажыратқыштың іске қосылу тоғы

I_ср.р.  1,25 I_дл.

Жарылысқа қауіпті бөлмелер үшін I_длит=1,25 I_{длит.дв.}

Барлық жағдайда қорғаныс аппараттары қысқа тұйықталу кезінде сенімді ажырату қажет. Ол үшін бейтарабы жерге тұйықталған желілерде I_{одноф.к.з.} және бейтарабы оқшауланған желілерде I_{двухф.к.з} тоққа кері тәуелді I_{ном.расц}. 3 немесе одан да көп есе үлкен болуы керек; электр магнитті ажыратқышы бар автоматтың жұмыс тоғынан 1,1 немесе одан да көп есе үлкен болуы керек.

31) Автоматты әуелік ажыратқыштарды таңдау

Жылулық ажыратқыш (магнит қосқыштық жылулық релесі)

I_{..} ³ I_.

Электр магнитті немесе аралас ажыратқыш

I_ ³ I_.

Электр магнит немесе аралас ажыратқыштың іске қосылу тоғы

I_{..} ³ 1,25×I_.

Жалғыз қозғалтқыш тармағы үшін I_кр=I_{пуск .}

Сипаттамасы токқа кері тәуелді реттелетін ажыратқыштың іске қосылу тоғы

I_.. £ 1,25 I_.

Жарылысқа қауіпті бөлмелер үшін I_=1,25× I_{..}

32) 1 кВ дейінгі сымдар мен кабельдердің қимасын анықтау

1000 В-қа дейінгі кабелдер мен сымдардың қимасын қызу шарты бойынша ұзақ мерзімді өткізетін ток жүктемесінің есептік мәніне байланысты қалыпты жағдайда төселген кезде кестеден мынандай екі түрлі қатынас шарттары бойынша алады:

а) ұзақ мерзімді есептік тоғы мен қызу шарты бойынша:

I_{...} ³ ;

б) алынған аппараттарға максималды токтық қорғанысының сәйкес келу шарты бойынша

I_{...} ³

мұндағы К_попр - сымдар төселуіне байланысты түзету коэффициенті;

К_з - қорғаныс коэффициенті, яғни ол I_{норм.доп.пров}/I_{н апп} немесе I_{сраб.апп.}

Балқымалы қыстырғы үшін:

к_з = 1,25 – жарылысқа және өртке қауіпті жерлер, сауда орындары;

к_з = 1 - жарылысқа және өртке қауіпсіз өндіріс орындары;

к_з = 0,33 - асқын жүктемеден қорғауды қажет етпеген жағдай.

Автоматтық ажыратқыштар үшін:

I_{у авт} - шапшаң ағытқышы бар Кз-1,25;1;0,22;

I_{у авт} - реттелмейтін кері тәуелді сипаттамасымен Кз - 1,0;1,0;1,0;

I_у.авт - реттелетін сипаттамасымен Кз - 1,0;1,0;0,66.

Қалыпты жағдайда К_попр – 1. Онда

I_{..} ³ I_,

I_{..} ³ _× I_.

33) Шиналық сымдарды таңдау

Болатты шинасымдарды есептеу

Электр торабында мыстан және алюминийден жасалған сымдармен қатар болаттан жасалған сымдар, шиналар қолданылады. Мысалы, олар жүктемесі аз әуе желілерінде қолданылады (сыртқы жарықтандыру тораптарында). Сонымен қатар, шинасым түрінде жасалған жоғары вольтты желілерде де қолданылады. Болаттан жасалған сымдар мен шиналарды қолдану түсті металдарды үнемдеуге біршама мүмкіндік береді, бірақ ол сол торапта болатын U -дің көптеген шығындарына алып келеді, ол болаттың аз өткізгіштігімен байланысты. Болатты сымдардан айнымалы ток өткенде, қосымша индуктивті кедергілер пайда болады. Олар ішкі х_о^/ және сыртқы х_о^// индуктивті кедергілер.

Ішкі индуктивті кедергінің шамасы х_о^// = 0,016 , Ом/км.

Магнит өткізгіштік μ магнит өрісінің кернеулілігінің функциясы болып табылады. Сондықтан, х_о^// шамасы сымнан өткен тоққа тәуелді болады.

Болатты шиналарды таңдау және есептеу келесі факторлармен анықталады.

Болаттан жасалған сымдардан жасалған 3 фазалы ток торабындағы кернеу шығыны

, мұндағы R_m - токсымның немесе шинасымның активті кедергісі, Ом/км.

Егер деп белгілесек, онда U%=KIL,

мұндағы I -есептік ток;  L -шинасымның есептік ұзындығы.

Сондықтан, егер мүмкін болатын кернеу шығынының U% шамасы және ток жүктемесінің моменті IL (Акм) берілген болса, онда ішкі индуктивті кедергінің мәні сымнан өтетін тоқтарға күрделі тәуелді болғандықтан, болат сымдарындағы шығынын анықтау қиынға түседі.К= .

Сондықтан, олармен қоса шина сымдардың қимасы кестелерде көрсетілген, әртүрлі cos φ кезінде U – 80 В үшін және шина сымдардың әртүрлі қимасымен табылған, есептік коэффициентпен K анықтайды. K - нің мәнін таба салысымен: U%=KIL анықтайды.