Розробка схеми електропостачання підприємства

Розробка схеми електропостачання підприємства

Відповідно до нових норм технологічного проектування ПС змінного струму з вищою напругою 6-750 кВ у схемах роз подільних пристроїв 35 кВ і більше на ГПП віддільники та короткозамикачі замість вимикачів не застосовуються, бо їх використання вимагає утворення штучного КЗ для забезпечення умов вимкнення вимикача на початку лінії, що призводить до таких обставин: збільшується зона аварії, бо при пошкодженні на живильному відгалуженні до трансформатора чи на самому трансформаторі короткочасно відключаються всі інші трансформатори, приєднані до даної магістралі, що недопустимо для виробництв з безперервним технологічним процесом; підвищується потужність однофазних КЗ (особливо в разі наявності СД, які створюють підживлення КЗ); значно ускладнюються схеми РЗ та автоматики.

У разі присутності транзиту потужності застосовують перемички з двома роз'єднувачами, що дозволяє використовувати одну лінії та два трансформатори або дві лінії та один трансформатор в умовах ремонту відповідно лінії та трансформатора, тому на високій стороні (110кВ) приймаємо схему перемички з двома роз’єднувачами та вимикачем високої напруги.

У вихідних даних визначено відгалужу вальний тип схеми приєднання ГПП до енергосистеми:

Внутрішньозаводський розподіл електричної енергії при напрузі 6 або 10 кВ може бути виконаний за радіальною, магістральною або змішаною схемами. Кожна з цих схем відрізняється за ступенем надійності та техніко-економічними показниками залежно від конкретних вимог проектованого об'єкта.

У сучасній практиці проектування та експлуатації промислових підприємств здійснюється ступеневий принцип побудови схем. Під ступенем електропостачання розуміють вузли схеми електропостачання, між якими електроенергія, одержувана від ДЖ, передається визначеній кількості споживачів.

Схеми бувають одноступеневі та багатоступеневі. У багатоступеневих схемах застосовуються РП однієї напруги, від яких живляться окремі потужні ЕП або група ЕП. Це дозволяє зменшити кількість вимикачів у розподільному пристрої 10 кВ ГПП від великої кількості відгалужувальних ліній малої потужності. При виборі схем слід прагнути до зниження кількості ступенів (більше двох ступенів, як правило, не рекомендується), бо це спрощує комутацію, захист та автоматику, знижує втрати електроенергії.

Двоступеневі радіальні схеми застосовують на великих і середніх підприємствах з цехами (групами цехів), які розташовані на великій території. Живлення розташованих поруч одно-та двотрансформаторних ПС без шин ВН та ЕП з напругою понад 1 кВ здійснюється від проміжних РП (РШ - РПЗ), що живляться від ГПП радіальними лініями першого ступеня. При цьому всі комутаційні та захисні апарати розміщуються на РП. На цехових ТП передбачається глухе приєднання трансформаторів до радіальних ліній другого ступеня. Це дуже спрощує конструкцію та зменшує габарити ТП, що має велике значення при застосуванні внутрішньо цехових ТП.

Питання про спорудження РП розглядають при кількості радіальних ліній, що перевищує вісім. Сумарна потужність секцій РП повинна забезпечувати повне використання пропускної здатності головних вимикачів і ліній, які живлять ці секції.

При використанні радіальних схем здійснюється глибоке секціонування всієї СЕП - від основних ДЖ (ГПП) і до шин напругою до 1кВ, а іноді навіть цеховими СРШ. За допомогою секційних апаратів може здійснюватися АВР для живлення в після аварійному режимі роботи СЕП. Приймаємо одноступеневу схему на напрузі 6кВ:

Етап. Перетворення схеми заміщення до елементарного вигляду відносно точки короткого замикання К1.

1) Параметри для перетворення схеми заміщення визначаються як:

(Ом);

(Ом);

2) Виконаємо перетворення схеми заміщення відповідно до вихідної схеми (мал. 1.1):

Мал. 1. 2 – Перетворена схема заміщення

Вибір перерізу провідників в електричній мережі напругою 6-10 кВ

Вимикач.

Вимикач вибирають для нормального і максимального режимів роботи і перевіряють в табличній формі.:

Виконуємо вибір вимикача високої напруги, який буде встановлено на ГПП, в табличній формі:

 

Таблиця 3.1. Розрахункові і каталожні дані високовольтного вимикача.

Таблиця 3.1.

Умови вибору	Розрахункові дані	Каталожні дані
Вимикач Типу ВВ/TEL – 10 – 12,5/630 – У2 – 41
За номінальною напругою	Uном.м = 6, кВ	Uном.в. = 10, кВ
За номінальним струмом	Iф = Крез·Інорм = 1,4·(96,2+154) = 350, А	Iном.в.= 630, А
Вид установки, відповідність навколишньому середовищу	Установлюється в приміщенні з нормальним середовищем	У2
За здатністю вимикання	I''к1(0) = 3.5, кА	, кА
За динамічною стійкістю	, кА	, кА
За термічною стійкістю	Вк = 7.5, кА^2с	, кА

 

Отже для установки на ГПП обираємо ВВ вимикач типу: ВВ/TEL – 10 – 12,5/630 – У2 – 41.

 

Для можливості вмикання і вимикання струмів навантаження, а також для можливості вводу ділянки мережі у ремонт, на цехових ТП встановлюємо вимикачі навантаження. А для захисту цехових ТП – запобіжники. Отже на цехових ТП встановлюємо вимикачі навантаження із запобіжниками. Вибір яких наведено нижче.

 

Вимикачі навантаження.

Вимикачі навантаження вибирають за пунктами 1) – 3) і перевіряють на стійкість при наскрізних струмах КЗ за пунктами 5) та 6), а вибір комутаційної здатності за пунктом 4) полягає у виконанні умов

 

де І_{ном.вимик} і І_{ном.вмик} – номінальні струми вимикання і вмикання відповідно.

Номінальний струм вимикання звичайно не перевищує номінального струму вимикача навантаження.

 

Вибір вимикача будемо проводити у табличній формі:

Умови вибору	Розрахункові дані	Каталожні дані
Вимикач Типу ВНРп-10/400-10У1
За номінальною напругою	Uном.м = 6, кВ	Uном.в. = 10, кВ
За номінальним струмом	Iф = 350, А	Iном.в.= 400, А
Вид установки, відповідність навколишньому середовищу	Установлюється на відкритому повітрі, з помірним кліматом	У1
За здатністю вимикання
За динамічною стійкістю	, кА	, кА
За термічною стійкістю	Вк = 7.5, кА^2с	, кА

 

Так як струм у форсованому режимі в жодному цеху не перевищує струму I_ном.в.= 400, А, обираємо вимикачі навантаження типу ВНРп-10/400-10У1 для встановлення на всіх цехових ТП.

 

Запобіжники.

Запобіжник має струмообмежувальну дію (величина струму КЗ не досягає максимальної очікуваної розрахункової величини), тому на стійкість до наскрізних струмів КЗ за пунктами 5) та 6) перевіряти його непотрібно, але згідно з пунктом 4) перевіряється умова

 

де І_{ном.вимик} – номінальний струм вимикання при нормованих умовах роботи;

І_п(t) – значення періодичної складової струму КЗ для часу t.

Як апарат захисту запобіжник повинен бути вибраний з урахуванням його захисної характеристики. Таким чином, номінальний струм плавкої вставки І_{ном.вст} при захисті трансформаторів вибирають не тільки з урахуванням форсованого режиму, але й перехідних процесів вмикання трансформатора

,

а номінальний струм патрона:

Якщо зазначені вище умови виконуються і запобіжник здатний вимкнути найменший можливий аварійний струм даного ланцюга, то ланцюг захищений.

Виконаємо розрахунок запобіжників для встановлення із вимикачами навантаження на цехових ТП. Вибір також будемо виконувати у табличній формі:

Для ТП1:

Умови вибору	Розрахункові дані	Каталожні дані
Запобіжник Типу ПКТ 101-10-100-12,5 У1
За номінальною напругою	Uном.м = 6, кВ	Uном.в. = 10, кВ
За номінальним струмом	Iф = 135, А ,А	Iном.вст.= 100, А
Вид установки, відповідність навколишньому середовищу	Установлюється на відкритому повітрі, з помірним кліматом	У1
За здатністю вимикання	, кА	, кА

 

Для ТП1 обираємо запобіжники типу ПКТ 101-10-100-12,5 У1.

Так як навантаження цехів №1 і №2 однакові, то і запобіжники для цих цехів будуть одного типу. Отже на ТП2 також встановлюємо запобіжники типу ПКТ 101-10-100-12,5 У1.

 

Розробка схеми електропостачання підприємства

Відповідно до нових норм технологічного проектування ПС змінного струму з вищою напругою 6-750 кВ у схемах роз подільних пристроїв 35 кВ і більше на ГПП віддільники та короткозамикачі замість вимикачів не застосовуються, бо їх використання вимагає утворення штучного КЗ для забезпечення умов вимкнення вимикача на початку лінії, що призводить до таких обставин: збільшується зона аварії, бо при пошкодженні на живильному відгалуженні до трансформатора чи на самому трансформаторі короткочасно відключаються всі інші трансформатори, приєднані до даної магістралі, що недопустимо для виробництв з безперервним технологічним процесом; підвищується потужність однофазних КЗ (особливо в разі наявності СД, які створюють підживлення КЗ); значно ускладнюються схеми РЗ та автоматики.

У разі присутності транзиту потужності застосовують перемички з двома роз'єднувачами, що дозволяє використовувати одну лінії та два трансформатори або дві лінії та один трансформатор в умовах ремонту відповідно лінії та трансформатора, тому на високій стороні (110кВ) приймаємо схему перемички з двома роз’єднувачами та вимикачем високої напруги.

У вихідних даних визначено відгалужу вальний тип схеми приєднання ГПП до енергосистеми:

Внутрішньозаводський розподіл електричної енергії при напрузі 6 або 10 кВ може бути виконаний за радіальною, магістральною або змішаною схемами. Кожна з цих схем відрізняється за ступенем надійності та техніко-економічними показниками залежно від конкретних вимог проектованого об'єкта.

У сучасній практиці проектування та експлуатації промислових підприємств здійснюється ступеневий принцип побудови схем. Під ступенем електропостачання розуміють вузли схеми електропостачання, між якими електроенергія, одержувана від ДЖ, передається визначеній кількості споживачів.

Схеми бувають одноступеневі та багатоступеневі. У багатоступеневих схемах застосовуються РП однієї напруги, від яких живляться окремі потужні ЕП або група ЕП. Це дозволяє зменшити кількість вимикачів у розподільному пристрої 10 кВ ГПП від великої кількості відгалужувальних ліній малої потужності. При виборі схем слід прагнути до зниження кількості ступенів (більше двох ступенів, як правило, не рекомендується), бо це спрощує комутацію, захист та автоматику, знижує втрати електроенергії.

Двоступеневі радіальні схеми застосовують на великих і середніх підприємствах з цехами (групами цехів), які розташовані на великій території. Живлення розташованих поруч одно-та двотрансформаторних ПС без шин ВН та ЕП з напругою понад 1 кВ здійснюється від проміжних РП (РШ - РПЗ), що живляться від ГПП радіальними лініями першого ступеня. При цьому всі комутаційні та захисні апарати розміщуються на РП. На цехових ТП передбачається глухе приєднання трансформаторів до радіальних ліній другого ступеня. Це дуже спрощує конструкцію та зменшує габарити ТП, що має велике значення при застосуванні внутрішньо цехових ТП.

Питання про спорудження РП розглядають при кількості радіальних ліній, що перевищує вісім. Сумарна потужність секцій РП повинна забезпечувати повне використання пропускної здатності головних вимикачів і ліній, які живлять ці секції.

При використанні радіальних схем здійснюється глибоке секціонування всієї СЕП - від основних ДЖ (ГПП) і до шин напругою до 1кВ, а іноді навіть цеховими СРШ. За допомогою секційних апаратів може здійснюватися АВР для живлення в після аварійному режимі роботи СЕП. Приймаємо одноступеневу схему на напрузі 6кВ: