Выбор числа и мощности трансформаторов.

Для потребителям I и II категории надежности электроснабжения. Для них должны быть предусмотрены два независимых источника электроснабжения, т.е 2х трансформаторная подстанция. Номинальная мощность каждого из трансформаторов выбирается по расчетной максимальной мощности потребителя . При таком выборе в аварийном режиме оставшийся один трансформатор должен обеспечить нормальное электроснабжение, перегружаясь при это не более 40 % 1,4 S_ном.т>S_рас.

Электроприемники установок по добыче, подготовке и транспортировки нефти и газа практически все относятся к потребителям I и II категории надежности электроснабжения, для них номинальную мощность каждого из трансформаторов выбираем из 100% резервирования электроснабжения, т.е. двухтрансформаторные подстанции. При 100%-ом резервировании мощность каждого трансформатора не меньше Sрасч. .

Расчетная нагрузка S_р принимается с учетом перспективы развития предприятия на ближайшие 5 лет. Для двухтрансформаторных подстанций рекомендуется выбирать трансформаторы однотипные. Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме

 

 

 

Разработка схемы электроснабжения и выбор основных её элементов.

Выбор сечения проводов и жил кабелей.

Согласно ПУЭ выбор сечения производят по экономической плотности тока . Где Iр- расчетное значение тока либо

 

. Выбор сечений проводов и кабелей по нагреву производят по расчетному току.

Полученное значение сечения округляется до ближайшего стандартного в большую сторону.

 

Расчет токов кз.

Расчет можно проводить двумя методами: в относительных и именованных ед-ах. Также можно рассчитывать методом упорядоченных диаграмм. зададимся базисной мощность и базисным напряжением и расчитывается сопротивление системы Хс:

Далее находятся сопротивления отдельных элементов схемы эл.снабжения. Активное и реактивное сопротивления линии:

,

где r₀, x₀ –активное и индуктивное сопрот-я до точки к.з. (Ом), l – длина линии.

Сопротивления трансформ-ов:

.

Сопротивления двигателей:

,

Sном.д. – полная мощность.

Определяем базисный ток

Далее строится эквивалентная схема замещения и находятся токи КЗ и ударные токи

 

Х – суммарное сопротивление сети до точки кз

Куд – ударный коэффициент, находится из графика.

В зависимости от значений Iк и iуд выбираются высоковольтные электроаппараты.

Выбор шин

Сборные шины выбирают по допустимому нагреву I_расч I_доп. Выбранные сечения шин проверяют на термическую и электродинамическую стойкость. Для соблюдения условий термической стойкости шин необходимо, чтобы проходящий по ним ток Кз не вызывал температуры свыше предельной. Минимально допустимое сечение алюминиевых шин по термической стойкости определиться: I∞ - действующее значение установившегося тока КЗ, С- термический коэффициент, зависит от материала шин, t_пр – приведенное время действия КЗ. Критерием электродинамической стойкости является максимальные напряжения, которые не должны превышать допустимых для данного материала где соответственно расчетное и допустимое напряжения шин на изгиб. Для проверки возможности возникновения механического резонанса в шинах определим частоту свободных колебаний шин: ƒ₀ . При частоте f_o > 200 Гц явление резонанса в расчетах не учитывают. Таким образом, выбранные шинопроводы и сборные шины удовлетворяют условиям электродинамической стойкости.

Выбор высоковольтных выключателей

Высоковольтные выключатели выбираются по номинальному напряжению, номинальному току, конструктивному выполнению, месту установки, току отключения и проверяются по параметрам отключения, а также на электродинамическую и термическую стойкость. (U_c ≤ U_ном I_расч ≤ I_ном I_к ≤ I_откл i_уд ≤ i_дин B_к ≤ )

Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей: разъединители и отделители выбирают по конструктивному исполнению и месту установки, по Uном, Iном и проверяются на электродинамическую и термическую стойкость. Короткозамыкатели выбирают по тем же параметрам, но выбор по Iном не требуется.

(Uном>Uном.сети;Iном>Iнорм.расч.;iдин>iуд;)

Выбор ТV: ТV предназначены для питания электроизмерит. Приборов и реле. Выбирают по номинальному напряжению первичной обмотки, классу точности, схеме соединения обмоток и контсруктивному исполнению.

Выбор ТА: ТА выбирают по Uном, первичному номинальному току I1ном, по I2ном, классу точности. Проверяют ТА на термическую и электродинамическую стойкость при КЗ.

Выбор ОПН и разрядников: Для защиты изоляции от коммутационных перенапряжений и атмосферных перенапряжений используют разрядники и ОПН. Разрядники выбираются по конструктивному выполнению, номинальному напряжению.(Uном=Uном.сети;Uдоп.рас.=Uпроб.норм.;Uдоп.расч.=Uост.норм.)

 

Выбор предохранителей: Плавкие предохранители напряжением выще 1 кВ выбирают по конструктивному исполнению, по Uном, Iном и номинальному току отключения. Выбор номинального тока плавкой вставки предохранителя производится также по условиям селективности, а также с учетом пусковых токов ЭД и бросков тока намагничивания трансформаторов. (Uном>Uном.сети;Iном>Iнорм.расч.;Iном.откл.>Iпо;)

 

Все выбранное электрооборудование проверяется на термическую и электродинамическую стойкость.

 

 

4. Релейная защита и автоматика в схемах электроснабжения и электропри­
вода объекта.

Защита двигателя

Согласно ПУЭ для двигателей должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих повреждений и ненормальных режимов:

1.Многофазные КЗ в двигателе и на его выводах. Виды защит. Токовая отсечка с двумя реле, включенными на фазные токи, действие на отключение, t=0.

2.Замыкания на землю. Виды защит. Максимальная токовая нулевой последовательности с действием на отключение, t=0.

3.Перегрузка. Виды защит. Двухфазная МТЗ с действием на сигнал.

4.Снижение или исчезновение напряжения. Виды защит. Защита минимального напряжения с действием на отключение, t¹0.

5.Асинхронный режим. Виды защит. Защита от асинхронного режима

Токовая отсечка.

Выбирается из условия отстройки от наибольших пусковых токов.

Для микропроцессорных реле: Кн = 1,1; Кв = 0,96

Коэффициент чувствительности: