Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
ВЫПОЛНЕНИЕ РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКОЙ ЧАСТИ· Руководствуясь категорией надежности ЭСН объекта, дать определение этой категории. · В соответствии с категориейвыбрать количество трансформаторов. · Нагрузку распределить по РУ, обеспечивая достаточную надежность технологического процесса. Крупные потребители, резко отличающиеся по мощности и режиму работы, целесообразно присоединить непосредственно к ШНН. · Руководствуясь вариантами (схемы В.3, В.4), составить и именовать схему проектируемого объекта.
· В соответствии с распределением по РУ, рассчитать нагрузки. В текстовой части данного пункта ПЗ показать расчет только различающихся нагрузок. Расчеты ведутся методом коэффициента максимума. Это основной метод расчета электрических нагрузок, который сводится к определению максимальных (Рм, Qм, Sм) рассчитанных нагрузок группы электроприемников. Составляем сводную ведомость нагрузок по цеху в табличной форме (табл.2). Примечание. При оформлении пояснительной записки для Сводной ведомости нагрузок рекомендуется принять альбомную ориентацию страниц. В графу 1 Сводной ведомости нагрузок записывается наименование групп электроприемников и узлов питаниясогласно заданию. В графу 2 записывается мощность электроприемников и узлов питания Рн. В графу 3 записывается количество электроприемников для групп и узла питания n. В графу 4 для групп приемников и узла питания заносятся суммарная мощность В графу 5 - коэффициент использования электроприемниковКи(4, табл. 1.5.1). В графы 6 и 7 для групп приемников записываются tgφ и cosφ. Определяется по (4, табл. 1.5.1) и формуле В графу 8 - для групп приемников показатель силовой сборки в группе m = Рн.нб. / Рн.нм., где Рн.нб и Рн.нм - номинальные приведенные к длительному режиму активные мощности электроприемников наибольшего и наименьшего в группе. В графу 9 - средняя активная мощность за наиболее загруженную смену В графу 10 - средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену В графу 11 записывается средняя нагрузка за наиболее загруженную смену В графу 12 записывается эффективное число электроприемников, nэ= n. В графу 13 - коэффициент максимума активной нагрузкиКм из (4, табл. 1.5.3). В графу 14 записывается коэффициент максимума реактивной нагрузкиКм'. В соответствии с практикой проектированияКм' = 1,1 при nэ < 10;Км' = 1 при nэ > 10. В графу 15 записывается максимальная активная мощность: В графу 16, записывается максимальная реактивная мощность В графу 17 записывается максимальная полная мощность: В графу 18 записывается максимальный ток: Средние коэффициенты использования группы электроприемников, мощности cosφ и реактивной мощности tgφ:
Таблица 1.5.1. Рекомендуемые значения коэффициентов
Таблица 1.5.3. Зависимость КМ = F (nэ, КИ)
· Рассчитать и выбрать компенсирующее устройствоКУ, присоединив его на ШНН (централизованная компенсация реактивной мощности). Переносим результаты Сводной ведомости нагрузок(табл. 2) в таблицу 2.1.
Таблица 2.1. Сводная ведомость нагрузок.
Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до cosφк=0,92...0,95. Задавшись cosφк из этого промежутка, определяют: Расчетная реактивная мощность КУ: где α = 0,9 - коэффициент, учитывающий повышение cosφ естественным способом, tgφ, tgφк - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации. Значения РМ, tgφ выбираются по результату расчета нагрузок из сводной ведомости нагрузок. Зная Qк.ри напряжение, выбирают стандартную компенсирующую установку, близкую по мощности из таблицы 6.1.1. или комплектные конденсаторные установки (ККУ), предназначенные для этой целииз таблицы 6.1.2. В сводную ведомость нагрузок (таблица 2.1) заносят стандартное значение мощности выбранного КУ.
После выбора стандартного КУ определяется фактическое значение где Qк.СТ- стандартное значение мощности выбранного КУ, кВар. По значению tgφФ определяют фактический коэффициент мощности Результаты заносятся в сводную ведомость нагрузок (таблица 2.1) третьей строкой: - активная мощностьРМ не изменяется - реактивная мощность QМ с КУ = QМ без КУ - Qк.СТ - полная мощность Потери мощности трансформатора заносятся в четвертую строку сводной ведомости нагрузок: Расчетные мощности трансформатора с учетом потерь заносятся в пятую строку сводной ведомости:
Выбирается окончательно трансформатор(-ы) для схемы электроснабжения по таблицам № 5.1.1 или 5.1.2, записывается тип, мощность, потери, сопротивления обмоток. Число трансформаторов nпринимается в соответствии с категорией ЭСН. Определяется коэффициент загрузки трансформатора Заполнить окончательно сводную ведомость нагрузок (таблица 2).
Таблица 5.1.1. Технические данные масляныхдвухобмоточных трансформаторовобщего назначения класса 6…10 кВ Таблица 5.1.2. Технические данные масляных и сухих трансформаторов для комплектных трансформаторных подстанций. · Руководствуясь соотношениями (таблица А.5) рассчитать, выбрать и сформировать марки аппаратов защиты всех линий ЭСН из таблиц А.6 и А.7. В процессе выбора аппаратов защиты и линий ЭСН заполняется таблица 2.2. Сводная ведомость ЭСН электроприёмников.
Для выбора аппарата защиты нужно знать ток в линии, где он установлен, его тип и число фаз. В линии сразу после трансформатора где SТ - номинальная мощность трансформатора, кВА; UН.Т- номинальное напряжение трансформатора, кВ.Принимается UН.Т= 0,4 кВ. Линия к РУ (РП или шинопровод) где Sм РУ - максимальная расчетная мощность РУ, кВА; UН.РУ- номинальное напряжение РУ, кВ. Принимается UН.РУ= 0,38 кВ. Линия к ЭД переменного тока где РД - мощность ЭД, кВт; UН.Д- номинальное напряжение ЭД, кВ; UН.Д= 0,38 кВ. ηД- КПД электродвигателя, относительные единицы. Для трехфазных асинхронных двигателей с КЗ ротороммощностью 1…100 кВтпринимаетсяηД = 0,7…0,9. Примечание. Если ЭД повторно-кратковременного режима, то ПВ - продолжительность включения, относительные единицы (не проценты!). Линия к сварочному трансформатору где SСН - полная мощность сварочного 3-фазного трансформатора, кВА. В качестве защитных аппаратов от токов короткого замыкания и ненормальных режимов в сети 0,4 кВиспользуются автоматические выключатели. Автоматы выбираются согласно условиям: Iн.а. ³Iн.р; Iн.р.³IДЛ– для линии без ЭД; Uн.а³UС; Iн.р.³ 1,25·IДЛ– для линии с одним ЭД; Iн.р. ³ 1,1·Iм– для групповой линии с несколькими ЭД; где Iн.а.- номинальный ток автомата, А;Iн.р.- номинальный ток расцепителя, А; IДЛ - длительный ток в линии, А; Iм - максимальный ток в линии, А; Uн.а- номинальное напряжение автомата, В; UС - напряжение сети, В; Кратность отсечки автомата IО ³IДЛ – для линии без ЭД; IО ³ 1,2·IП– для линии с одним ЭД; IО ³ 1,2·Iпик– для групповой линии с несколькими ЭД; где IО - ток отсечки, А;IП - пусковой ток, А; IП = КП·IН.Д где КП - кратность пускового тока. Принимается КП = 6,5 ... 7,5. IН.Д - номинальный ток, А; Iпик - пиковый ток, А; Iпик = IП.нб + IМ – IН.нб где IП.нб- пусковой ток наибольшего по мощности ЭД, А; IН.нб - номинальный ток наибольшего в группе Эд, А; IМ - максимальный ток на группу, А. Зная тип, Iн.а. и число полюсов автомата, выписываются все каталожные данные.
Проводники для линий, защищенных автоматамис комбинированнымирасцепителями, выбираютсясогласно условию:IДОП ³ КЗЩ · IУ(П), где IДОП - допустимый ток проводника, А; КЗЩ - коэффициент защиты. Принимают КЗЩ = 1,25 - для взрыво- и пожароопасных помещений; КЗЩ = 1 - для нормальных (неопасных) помещений.
· Руководствуясь схемой РУ (схема В.5) разработать составной РП (при необходимости), сформировать марки всех РП. Выбрать и сформировать марки всех линий ЭСН и учетом соответствия аппарату защиты (по аналогии с предыдущим пунктом).
· Выполнить чертеж 1 «План расположения и ЭСН ЭО ... ». Производственные здания возводятся одно- и многоэтажными. В одноэтажных зданияхорганизуется производство крупных, тяжелых деталей. Ширину пролета принимают b = 12,18, 24 или 36 м, а шаг колонн t = 12 м. В многоэтажных зданиях b =4,6 или 8 м, а t = 6 м. Наиболее распространенная ширина помещения b = 18 и 24 м.
Около каждого станка предусматривается площадка (стеллаж) дляскладирования и хранения заготовок (деталей). Например: Место рабочего у станка обозначают кружком в масштабе(d = 500 мм), половина которого затушевывается. Темплетная планировка позволяет наглядно представить занятую и свободную площади и расстояние между оборудованием. Темплеты станков располагаются в короткую технологическую линию, чтобы изделия транспортировались по кратчайшему пути. При размещении темплетов учитывается расположениестроительных колонн, элементов зданий, путей транспортировки, проходов. Кроме того, учитывается возможность использования подъемно-транспортных механизмов, перспектива развития. Наиболее удобно размещать станки вдоль пролета, а поперечное расположение применяют для лучшего использования площадей. Под углом располагают станки револьверные (работа с прутками), протяжные, продольно-строгальные и т. п. Рабочее место- со стороны прохода. У наружных стен (там больше уровень естественного освещения) располагают рабочие места слесарей-лекальщиков, резьбо-шлифовальные станки и т. п. Транспортировка изделий возможна следующими способами: - наземными электрическими тележками, автокарами с подъемными платформами, передвижными подъемными кранами. Их грузоподъемность 0,73; 1,0; 1,5; 3,0; 5,0 т; скорость хода 6 ... 15 км/час; - электроталью с монорельсом, грузоподъемностью от 0,25 до 5 т; - конвейерами с шириной ленты 200…600мм скоростью перемещения 6…30 м/мин; - мостовыми кранами для тяжелых изделий грузоподъемностью 5; 10; 15; 20 т; - кран-балками с ручными и электрическими талями грузоподъёмностью 1…3 т; вылет стрелы - для обслуживания двух соседних станков; - манипуляторами (промышленными роботами).
Габаритные и модульные размеры на чертеже обязательны! Код схемы определяется ее видом и типом (буква и цифра).
Различают 8 типов схем:
Например: ЭЗ - схема электрическая принципиальная. Э7 - схема электрическая расположения. Толщина линий согласно ГОСТ выбирается в пределах от 0,2 до 1 мм и выдерживается во всем комплекте чертежей. Графические обозначения элементов и линий взаимосвязи (приложение В.2) выполняются линиями одинаковой толщины. Допускается утолщение линий при необходимости выделить отдельные электрические цепи, например силовые цепи. На одной схеме рекомендуется применять не более трех типоразмеров линий по толщине.
· Для последующего расчета токов КЗ и потери напряжения обосновать и выбрать характерную линию. Обычно это линия с наиболее мощным или наиболее удаленным ЭП.
· На расчетную схему (рис.1) и схемы замещения (рис.2, 3) нанести необходимые данные, выбрать и пронумеровать точки КЗ. Длина проводников принимается из чертежа 1 «План расположения и ЭСН ЭО ... »: LВН= … м(длина линии ЭСН от внешнего источника ЭСН до трансформаторной) Lкл1 = … м (длина линии ЭСН от ШНН трансформатора до ШМАl) LШ= … м (участок ШМАl до ответвления) Lкл2= … м (длина линии ЭСН от ШМАl до наиболее мощного потребителя).
·
Для определения токов КЗ используются следующие соотношения: Для всей системы ЭСН ток сети где SТ - мощность одного или двух трансформаторов, выбранных для установки с учетом потерь и компенсации реактивной мощности. UС = 10 кВ - напряжение, приходящее в трансформатор из энергосистемы. Из таблицы 3.2.1 по значению тока сети IСвыбираем марку и сечение неизолированных проводов, прокладываемых снаружи.
Из таблицы 1.9.5 по выбранному сечению проводов записываем R0и X0 (мОм/м). С учетом длины линии Lс = … м: Сопротивление приводят к низшему напряжению НН трансформатора:
Для выбранного трансформатора из таблицы 1.9.1 по значению мощности SТ записывают сопротивления RТ , XТ , Z(1)Т (мОм).
Таблица 3.2.1. Токовая нагрузка на неизолированные провода.
Для автоматовпо значению токов Iна из таблицы 1.9.3 записывают сопротивления: 1SF R1SF, X1SF; RП1SF (мОм) – линия после трансформатора к ШНН. SF1 RSF1, XSF1; RПSF1 (мОм) – линия от ШНН к ШМА. SF RSF ,XSF; RПSF (мОм) – линия от ШМА к наиболее мощному приемнику. Для кабельныхлинийпо значениям токов из таблицы 1.9.5 записывают: КЛ1: линия от ШНН до ШМА сечением…мм2 с допустимым током…А записывают КЛ2: линия от ШМА к наиболее мощному приемнику сечением…мм2 с допустимым током…Азаписывают С учетом протяженности линии Для ШМА по значению тока из таблицы 1.9.7 сопротивления Для ступеней распределения из таблицы 1.9.4 записывают
Составляется схема замещения (рис.2) для наибольшего по мощности двигателя и нумеруются точки КЗ в соответствии с расчетной схемой.
Упрощается схема замещения (рис.3), для чего вычисляются эквивалентные сопротивления на участках между точками КЗ и наносятся на схему:
Вычисляются сопротивления до каждой точки КЗ и заносятся в «Сводную ведомость»
Вычисляют отношения сопротивлений:
Определяются ударные коэффициенты
Коэффициент действующего ударного тока
Определяются 3-фазные токи КЗ и заносятся в «Ведомость»:
Действующие значения трехфазного ударного тока:
Ударный ток КЗ: Для двухфазного КЗ: Заполняется таблица 4 «Сводная ведомость токов КЗ по точкам».
Составляется схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ (рис. 1.9.5) и определяютсясопротивления. При расчете 1-фазных токов КЗ значение удельных индуктивных сопротивлений петли «Фаза-нуль» принимается равным: X0П = 0,15 мОм/м - для КЛ до 1 кВ и проводов в трубах, X0П = 0,4 мОм/м - для изолированных открыто проложенных проводов,
Полное сопротивление петли «фаза-нуль» до 1 точки КЗ:
Полное сопротивление петли «фаза-нуль» до 2 точки КЗ:
Полное сопротивление петли «фаза-нуль» до 3 точки КЗ:
Окончательно заполняется сводная ведомость токов КЗ по точкам (таблица 4).
· Выполнить проверки элементов ЭСН характерной линии по токам КЗ и потере напряжения. Аппараты защиты проверяют на надежность срабатывания, согласно условиям:
По результатам проверки каждого аппарата (1SF , SF1, SF) делают вывод: Надежность срабатывания автоматов обеспечена. Иначе аппарат защиты заменяют на соответствующий условию.
Аппараты защиты проверяют на отключающую способность, согласно условию где По результатам проверки каждого аппарата (1SF , SF1, SF) делают вывод: Автомат при КЗ отключается, не разрушаясь. Иначе аппарат защиты заменяют на соответствующий условию.
Аппараты защиты проверяют на отстройку от пусковых токов, согласно условиям
где
По результатам проверки каждого аппарата (1SF , SF1, SF) делают вывод: Автомат при пуске не отключается. Иначе аппарат защиты заменяют на соответствующий условию.
Проводки (кабели) проверяют на соответствие выбранному аппарату защиты, согласно условию:
Для предохранителей где
Проводки (кабели) проверяют на термическую стойкость по условию где
КЛ1 (ШНН-ШМА) 1 ступень: КЛ2 (ШМА-двигатель) 2 ступень:
По результатам проверки КЛ1 и КЛ2 делают вывод: Кабельные линии удовлетворяют условию термической стойкости. Иначе КЛ заменяют на соответствующие условию.
Шинопроводы проверяют на динамическую стойкость по условию где
Максимальное усиление на шину где
Примечание. При отсутствии данных Величина Наибольший изгибающий момент (Ммакс, Н·см):
Напряжение (σ, Н/см2) в материале шин от изгибапо формуле: где W - момент сопротивления сечения, см3:
Шины будут работать надежно, если выполнено условие Для сравнения с расчетным значением принимают
По результатам проверки делают вывод: Шинопровод динамически устойчив. Если при расчете оказалось, что
Шинопроводы проверяют на термическую стойкость, согласно условию где
Термическое действие токов КЗ. Ток КЗ вызывает дополнительный нагрев токоведущих частей и аппаратов. Повышение температуры сверх допустимой снижает прочность изоляции, так как время действия тока КЗ до срабатывания защиты невелико (доли секунды - секунды), то согласно ПУЭ допускается кратковременное увеличение температуры токоведущих частей (таблица 1.10.2).
Минимальное термически стойкое сечение по формуле где
Время действия тока КЗ Должно быть выполнено условие термической стойкости Примечание. Отсчет ступеней распределения ведется от источника. Если условие не выполняется, то следует уменьшить
По результатам проверки делают вывод: Шинопровод термически устойчив, он выдержит кратковременные перегрузки при температуре ...0С при КЗ. Если при расчете оказалось, что
Шинопроводы проверяютпо потере напряжения для характерной линии ЭСНс наиболее мощным ЭД или наиболее удаленным потребителем. Для выполнения проверки составляется расчетная схема для потерь напряжения (рис. 2 и 3) и наносятся необходимые данные.
Наиболеецелесообразный расчет по токам участков: где
Наиболее целесообразную формулу применить для всех участков с различным сечением, а затем сложить результаты:
Должно быть выполнено условие
· · Расчет и выбор элементов релейной защиты (РЗ) цехового трансформатора. Выбор вида и схемы РЗ. Сеть ВН цехового трансформатора на напряжение 10кВ имеет изолированную нейтраль. В схемах защиты с силовыми выключателями на ВН (рис. 1.12.1) можно применить следующие виды РЗ: а)Токовая отсечка ТО без выдержки времени на реле типа РТ-40 косвенного действия при наличии электромагнита отключения (ЭО), типа РТМ прямого действия при наличии пружинного привода; б)МТЗ на реле типа РТ-40 в сочетании с реле времени типа ЭВ-100 или ЭВ-200 для выключателей с ЭО, типа РТВ для выключателя с пружинным приводом; в)сочетание ТО и МТЗ на реле типа ИТ-80, РТ-80, РТ-90 для выключателей с ЭО, типа РТМ и РТВ для выключателей с пружинным приводом.
Токовая отсечка (ТО) обеспечит защиту в зоне КЗ, а максимальная токовая защита (МТЗ) в зоне перегрузки. Наиболее распространенные схемы, сочетающие ТО и МТЗ, могут быть однорелейные и двухрелейные, на постоянном и переменном оперативном токе.
Выбор токовых трансформаторов Определяется номинальный ток нагрузки на ВН
По Определяется номинальный коэффициент трансформации
Определяется ток срабатывания реле где
В зависимости от схемы соединения вторичных обмоток трансформаторов тока и вида короткого замыкания принимаются следующие значения коэффициентов схемы:
По значению Определение коэффициента чувствительности защиты где Защита надежно сработает, если По результатам расчета записывается вывод: Условие надежности выполнено, следовательно, токовая отсечка срабатывает надежно.
Определяется уставка срабатывания по току для МТЗ типа РТВ где
По расчетному значению тока срабатывания Определение коэффициента чувствительности МТЗ где
По результатам расчета записывается вывод: Условие надежности выполнено, следовательно, токовая отсечка срабатывает надежно. Составляется схема зон действия РЗ (рис. 1.12.3).
· Рассчитать молниезащитуэто значит определить тип защиты, ее зону и параметры. Параметрами молниезащиты являются:
Ожидаемое количество поражений где Примечание. Для одиночного тросового молниеотвода |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 759. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |