Нижнекамский химико-технологический иснтитут (филиал)

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Студента Шавалеева Рината Назимовича

Тема «Электроснабжение завода технического углерода»

 

Зав.кафедрой С.С.Амирова

Руководитель С.С.Амирова

Рецензент А.И.Воробьев

Дипломант Р.Н.Шавалеев

 

 

Консультанты:

 

По экономической части Л.И.Каткова

По безопасности жизнедеятельности Г.Ф.Нафиков

Нормоконтроль Г.М.Миннуллина

 

г. Нижнекамск 2010г.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

НИЖНЕКАМСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИСНТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

__________________________________________________________________________________________________________

Кафедра Электротехники и энергообеспечения предприятий

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой__________________________

«______»_______________________20___г.

ЗАДАНИЕ

по дипломному проектированию студента

1. Тема работы Электроснабжение завода технического углерода

утверждена приказом по вузу от 28.09.10 №475-с

 

2. Срок сдачи студентом законченной работы «02» декабря 2010г.

 

3. Исходные данные Генеральный план предприятия; Перечень установленного оборудования; Перечень и мощность установленного электрооборудования; Источник электроснабжения проектируемого предприятия; Заданная величина мощности короткого замыкания ЭС

 

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

1. Краткая характеристика предприятия технологического процесса; 2. Определение расчетных нагрузок предприятия по установленной мощности и коэффициенту спроса; 3. Выбор оптимального варианта СЭС предприятия; 4. Определение токов короткого замыкания; 5. Расчет и выбор аппаратов и оборудования СЭС; 6. Расчет электрических нагрузок насосов; 7. Расчет и выбор кабелей; 8. Расчет и выбор релейной защиты цехового трансформатора; 9. БЖД на проектируемом объекте; 10. Экономическая часть; 11. Исследовательская часть

 

5. Перечень графического материала, (с точным указанием обязательных чертежей)

1. Генеральный план предприятия; 2. Картограмма нагрузок предприятия; 3. Варианты схемы электроснабжения; 4. Однолинейная схема электроснабжения завода; 5. План размещения оборудования и сетей НОВ; 6. РЗиА цехового трансформатора; 7. План расположения светильников и сетей освещения НОВ; 8. Заземление и молниезащита НОВ; 9. Экономические показатели проекта; 10. Принципиальная схема управления АД применением ЧП

 

6. Спец. часть проекта

Исследовательская часть; Применение энергосберегающих технологий в системах искусственного освещения и применение частотных преобразователей в электроприводе

7. Консультанты по проекту 1. Консультант по БЖД – Г.Ф. Нафиков;

2. Консультант по экономике – Л.В. Каткова

8. Дата выдачи задания «29» сентября 2010 г.

 

Руководитель _________________________ С.С. Амирова

 

Задание принял к исполнению______________________________

 

 

ЛИСТ НОРМОКОНТРОЛЕРА

1. Лист является обязательным приложением к пояснительной записке дипломного проекта.

2. Нормоконтролер имеет право возвращать документацию без рассмотрения в случаях:

- нарушения установленной комплектности;

- отсутствия обязательных подписей;

- нечеткого выполнения текстового и графического материала.

3. Устранение ошибок, указанных нормоконтролером, обязательно.

 

П Е Р Е Ч Е Н Ь

Замечаний и предложений нормоконтролера по дипломному проекту студента

группы 3628 Шавалеева Р.Н.

группа, фамилия, инициалы

 

 

Лист, (страница)	Условное обозначение (код ошибок)	Содержание замечаний и предложений со ссылкой на нормативный документ, стандарт или типовую документацию

 

Дата «___»__________2010 г. Нормоконтролер ______________________ Миннуллина Г.М. подпись (фамилия, инициалы)

Содержание

Введение
1 Технологический процесс
1.1 Общая характеристика производства
1.2 Производство технического углерода (сажи)
1.3 Энерготехнологическая схема в производстве технического углерода
1.4 Производство электроэнергии
2 Выбор напряжения электрической сети
3 Определение расчетных электрических нагрузок
3.1 Расчетные нагрузки структурных подразделений (СПП) предприятия
3.2 Расчет осветительной нагрузки цехов
3.3 Расчетная нагрузка всего завода
4 Определение количества и мощности трансформаторов
4.1 Предварительный выбор количества цеховых трансформаторов на предприятии
4.2 Определение мощности КУ напряжения до и выше 1кВ
4.3 Выбор варианта количества цеховых трансформаторов
4.4 Выбор местоположения и мощности трансформаторов ГПП
4.5 Картограмма нагрузок
4.6 Определение количества трансформаторов в каждом цехе
4.7 Выбор мощности компенсирующих устройств
5 Расчет токов короткого замыкания
5.1 Расчетная схема
5.2 Схема замещения и его параметры
5.3 Определение токов короткого замыкания
6 Выбор схемы внутреннего электроснабжения и ее параметров
6.1 Выбор схемы распределительной сети 6кВ
6.2 Выбор кабелей внутризаводской системы электроснабжения
6.3 Технико-экономические показатели и сравнение двух вариантов схем
7 Выбор оборудования аппаратов системы электроснабжения предприятия
7.1 Выбор ограничителей перенапряжения
7.2 Выбор и проверка выключателей напряжения 110кВ
7.3 Выбор и проверка разъединителей
7.4 Выбор трансформаторов тока
7.5 Выбор трансформаторов напряжения
7.6 Выбор шин и изоляторов
7.7 Выбор заземлителей
7.8 Выбор выключателей на стороне 6,3кВ
8 Определение расчетных электрических нагрузок
8.1 Выбор схемы электроснабжения цеха
8.2 Расчет электрических нагрузок
8.3 Выбор кабелей питающих электроприемники
8.4 Выбор пуско-защитной аппаратуры
9 Релейная защита и автоматика
9.1 Общие вопросы релейной защиты
9.2 Параметры релейной защиты
9.3 Выбор источника оперативного тока
9.4 Защита цеховых трансформаторов
9.5 Расчет релейной защиты цехового трансформатора
10 Безопасность жизнедеятельности
10.1 Характеристика проектируемого объекта. Производственная санитария
10.2 Мероприятия по обеспечению безопасности оборудования. Электробезопасность
10.3 Пожарная безопасность
10.4 Охрана окружающей среды
10.5 Мероприятия по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций
11 Расчет защитного заземления насосной оборотного водоснабжения
11.1 Выбор системы освещения и освещенности насосной оборотного водоснабжения
11.2 Светотехнические характеристики проектируемого освещения
11.3 Расчет и выбор схемы питания
12 Экономическая часть
12.1 Определение КПД системы электроснабжения
12.2 Капитальные затраты проектируемой сети
12.3 Затраты на организацию обслуживания
12.4 Определение технико-экономических показателей
13 Исследовательская часть проекта
13.1 Энергоэффективность проектируемого предприятия
13.2 Энергосберегающие технологии в электроосвещении
13.3 Энергосберегающие технологии в электроприводе
Заключение
Список использованной литературы

Введение

Дипломное проектирование является заключительным этапом обучения студента в вузе. Оно позволяет наряду с систематизацией и закреплением теоретических знаний, полученных в процессе обучения, всесторонне расширить и углубить их в процессе проектирования системы электроснабжения предприятия, соответствующего специальности будущего инженера-электрика.

Темой дипломного проекта является «Электроснабжение завода технического углерода».

Данный дипломный проект содержит как описательную, так и расчетные и графические части, связанную с выбором системы электроснабжения и соответствующим выбором электрооборудования, КЛ, схем и аппаратов РЗиА как элементов этой системы.

Несмотря, на то, что методика проектирования еще осталось со времен СССР и проект сам является учебным, сама тематика и цель проектирования заставляют применять современное оборудование, составлять варианты схем электроснабжения, а также анализировать возможности применения энергосберегающих технологий и делать робкие шаги анализа технологических процессов в целях снижения энергоемкости производства технического углерода.

Целью данного дипломного проекта является разработка схемы электроснабжения предприятия, выбор его параметров, оборудования. На основании расчетов выполнения требуемой части графических работ, а также произвести анализ возможности снижения энергоемкости производства технического углерода, разработать и рекомендовать на применение методы снижения энергопотребления на проектируемом предприятии.

В системе цехового распределения электроэнергии настоящим проектом предусмотрено широкое использование комплектных распределительных устройств и подстанций, что обеспечивает гибкую, экономичную и надежную систему распределения электроэнергии. При этом широко используются современные системы автоматики, микропроцессорные и надежные устройства защиты элементов системы электроснабжения и источников питания.

С учетом этого вопроса, рационального ведения технологических процессов на проектируемом предприятии, основным мероприятием следует считать повсеместную, строго контролируемую экономию тепловой и электрической энергии.

Потребление электрической энергии на проектируемом предприятии зависит от целого ряда факторов технологического и производственного характера, к которым можно отнести совокупность способов и средств осуществления производственного процесса, техническое состояние механического и электрического оборудования, степень его использования.

Основными технологическими причинами, влияющими на удельный расход электрической энергии, являются уровень совершенства технологической схемы и технологического оборудования и удельные нагрузки на основное оборудование.

Значительное влияние на удельный расход электрической энергии оказывают также и другие, не менее важные факторы, обусловленные состоянием вспомогательного производственного оборудования. Сюда относятся, прежде всего, техническое состояние электрооборудования и применяемые транспортные средства на предприятии, а также степень загрузки электрического оборудования (электродвигателей, трансформаторов и др.).

В условиях современного производства должны предприниматься меры по рациональному использованию электрической энергии. Последнее должно обеспечиваться методологически обоснованным нормированием потребления электрической энергии на участках, в цехах и на предприятиях в целом, осуществлением целого ряда мероприятий по экономному расходу электрической энергии.

Основу энергосбережения в электроэнергетике химических и нефтехимических производств должно составлять планомерная реализация

комплекса технических и технологических мер, которым должна предшествовать оптимизация электропотребления инфраструктуры на системном уровне. Ее целью является упорядочение электропотребления объектами инфраструктуры, экономия направленных на оплату за потребленную электроэнергию средств, полученная за счет организационных мероприятий, а также создание научно обоснованных предпосылок для проведения целенаправленных энергетических обследований с последующей реализацией технических и технологических мер по энергосбережению.

Вопросы снижения энергоемкости и энергосбережения актуальны не только проектируемом предприятии, но и в масштабах всей страны.

Суммарная установленная мощность энергетического оборудования в стране велика, поэтому борьба за повышение коэффициента полезного действия и коэффициента использования энергетического оборудования, энергетических и топливных ресурсов в современных условиях приобретает особо важное значение. Снижение потребления топлива только на 1% эквивалентно мощности крупной современной электростанции (2-3 млн кВт), что вместе с тем приводит к экономии многих миллионов тонн топлива, способствует сохранению окружающей среды.

Борьба за высокую рентабельность и рациональное использование электрической энергии в современных условиях идет по пути создания мощных высокоэкономических и высокоэффективных энергетических установок, реализации экономически оправданных методов проектирования и эксплуатации электроприводов, рационального использования электроэнергии. Особо необходимо подчеркнуть, что в вопросах экономии электроэнергии, повышения ее качества наиболее ощутимые результаты могут быть достигнуты в процессе реализации современных рациональных методов выбора электрооборудования и электрического привода при разработке того или иного технологического процесса, с компенсацией, при необходимости, избытка потребляемой реактивной мощности. Если для потребителя электрической энергии энергоэффективность

становится актуальной и главной задачей поставленной временем, то для производителей электрической энергии на ряду с энергоэффективностью производств по выработке электрической энергии (особенно ТЭС) встает вопрос резкого увеличения производственных мощностей. Так как электроэнергетика является базовой и прорывной отраслью Российской экономики по пути к модернизации страны. Электроэнергетика предназначена для удовлетворения потребностей народного хозяйства и населения страны в электроэнергии в теплоэнергии, а также обеспечения экспорта электроэнергии страны СНГ и Дальнего зарубежья от устойчивой и надежной работы отрасли во многом зависит энергетическая безопасность страны.

Перспективы развития электроэнергетики определены Электроэнергетической стратегией России на период до 2020г., которая была утверждена Правительством РФ 28 августа 2003г.

Как и в настоящее время, в перспективе структуру вводов генерирующих мощностей будут определять особенности территориального размещения топливно-энергетических ресурсов:

· новые атомные электростанции должны сооружаться в европейских районах страны и частично на Урале и Дальнем Востоке;

· гидроэлектростанции целесообразно строить в основном в Сибири и на Дальнем Востоке;

· тепловые электростанции на угле придется вводить не только в Сибири и на Дальнем Востоке, но и в европейских районах страны;

· при модернизации газомазутных ТЭС основным направлением станет замена паровых турбин на парогазовые установки в новых корпусах тех же площадках, а сооружение новых газовых ТЭС будет осуществляться исходя из ресурсов газа.

Энергетической стратегией России намечается при благоприятном варианте развития увеличить производство электроэнергии на АЭС до 195 млрд. кВт∙ч в 2010г., а в 2020г., до 300 млрд. кВт∙ч, для чего необходимо ввести на АЭС

до указанного последнего срока 34-36 млн. кВт мощностей.

В условиях неравномерного размещения топливных ресурсов большое значение имеет программа развития гидроэнергетики. Так, до 2010г. должно быть завершено сооружение Бурейской ГЭС на Дальнем Востоке, Зарамагской, Зеленчукских и касакада Нижне-Черекских ГЭС на Северном Кавказе, начат ввод мощностей на строящихся гидроэлектростанциях, крупнейшими из которых являются Богучанская ГЭС в Сибири, Усть-Среднеканская ГЭС на Дальнем Востоке, Ирганайская ГЭС на Северном Кавказе.

После 2010г. предусматривается продолжение экономически оправданного гидроэнергетического строительства с вводом на ГЭС по 3-4 млн. кВт мощностей в пятилетку. В соответствии с этим в 2011-2020гг. должно быть закончено сооружение Богучанской ГЭС в Сибири, Нижне-Бурейской и Вилюйской ГЭС на Дальнем Востоке. Необходимо также приблизить начало сооружения Южно-Якутского гидроэнергетического комплекса и строительства каскада ГЭС на Нижней Ангаре, чтобы ввести первые агрегаты головных ГЭС до 2020г.

Кроме того, в Минэнерго РФ изучается возможности привлечения инвестиций на сооружение Туруханской ГЭС с установленной мощностью 12 млн. кВт и ежегодной выработкой 46 млрд.кВт ч электроэнергии. Осуществление этого проекта сделало бы Туруханскую ГЭС крупнейшей электростанцией в России, поставив её в один ряд с такими грандами мировой гидроэнергетики, как ГЭС «Итайпу» в Бразилии и ГЭС «Три ущелья» в Китае.

Основой электроэнергетики на всю рассматриваемую перспективу останутся тепловые электростанции, доля которых в структуре установленной мощности отрасли сохранится на уровне 62-65%. Выработка электроэнергии на ТЭС к 2020г., как намечается, возрастет в 1,4-1,5 раза по сравнению с 2001г. и может составить в год 655-690 млрд. кВт∙ч к 2020г, как за счет введения новых мощностей, так и за счет модернизации старых станций.

Необходимость радикального изменения условий топливообеспечения

ТЭС в европейских районах и ужесточение экологических требований

обуславливают потребность скорейшего внедрения новых технологий в теплоэнергетике. Для ТЭС, работающих на газе, такими технологиями, прежде всего являются парогазовый цикл, газотурбинные надстройки паросиловых блоков и газовые турбины с утилизацией тепла; для ТЭС, использующих твердое топливо, – это экологически чистые технологии сжигания угля в циркулирующем кипящем слое, а позже – газификация угля с использованием генераторного газа в парогазовых установках. Переход от паротурбинных к парогазовым ТЭС должен обеспечить повышение КПД установок до 50%, а в перспективе – до 60% и более.

Исходя из требований времени и современного состояния электроэнергетики, данный дипломный проект предназначен для решения конкретных задач в области энергоэффективности, энергосбережения и бережливого производства в проектируемом предприятии.

Актуальность данного дипломного проектирования продиктовано проблемами уменьшения издержек за счет повышения надежности внутризаводской системы электроснабжения и уменьшения потерь электроэнергии, а также уменьшение электроэнергетической доли в себестоимости производства технического углерода.

Задачи данного дипломного проекта исходят от поставленных целей, т.е. разработка схемы электроснабжения завода технического углерода:

· определение расчетных нагрузок предприятия;

· построение картограммы нагрузок на генеральном плане предприятия и определение центра энергетических нагрузок;

· определение оптимальной схемы электроснабжения завода, путем сравнения вариантов схем электроснабжения;

· выбор оборудования для принятого варианта схемы электроснабжения;

· разработка вопроса повышения энергоэффективности предприятия и рассмотрение вопросов энергосбережения на проектируемом предприятии.

 

Технологический процесс

Производство электроэнергии

 

В процессе получения технического углерода образуются технологические отбросные низкокалорийные газы. Эти отбросные газы на заводе используются как вторичные энергетические ресурсы. Отходящие газы сжигаются в утилизационных котельных установках. Полученный пар применяется, как технологический пар для нужд технологического процесса, так и энергетический для обогрева помещений и получения электрической энергии.

На рис.1.2 показан структурная схема получения электрической энергии.

 

 

Рис.1.2 Технологическая схема получения тепловой и электрической энергии.

1 – котел ПКК70-35; 2 – пароподогреватель; 3 – запорная арматура для регулирования подачи пара; 4 – РОУ (редукционно-охладительная установка);

5 – турбина; 6 – генератор Т6-2У3; 7 – подпитывающий насос; 8 – питательный насос; 9 – деаэратор; 10, 11 – конденсатные насосы; 12 – конденсатор турбогенератора.

 

 

Предварительный выбор количества цеховых трансформаторов на предприятии

Ориентировочно выбор единичный мощности трансформаторов цеховых подстанций (ТП) производится по удельной плотности нагрузок, _пп, кВ∙А/м² и полной расчетной нагрузки предприятия [7].

При удельной плотности 0,2…0,3кВ∙А/м² и суммарной нагрузке более 3000кВ∙А целесообразно применять цеховые трансформаторы мощность 1600 и 2500 кВ∙А. При удельной плотности и суммарной нагрузке ниже указанных значений наиболее экономично применение трансформаторов мощностью 400…1000кВ∙А.

Исходя из выше изложенного определяем удельную плотность нагрузки предприятия:

_пп = , (кВ∙А/м²) (4.1)

где Р_р∑нн и Q_р∑нн, суммарные активные и реактивные нагрузки на стороне низшего напряжения.

F_рп – площадь производственных помещений предприятия

_пп = = 0,21кВ∙А/м²

Исходя из условия удельной плотности, где _пп превышает значение 0,2 рассмотрим три типоразмера трансформаторов с

S_н.т = 1000кВ∙А; S_н.т = 1600кВ∙А; S_н.т = 2500кВ∙А

Предварительный выбор числа цеховых трансформаторов производим из допущения отсутствия компенсации реактивной мощности на стороне низшего напряжения (0,4кВ) ТП;

N_max =, шт (4.2)

где - суммарная нагрузка на стороне низшего напряжения.

k_з.т, коэффициент загрузки трансформатора;

S_н.т – номинальная мощность трансформатора.

Коэффициент загрузки трансформаторов принимаем: k_з.т = 0,7.

Для типоразмера с S_н.т = 1000 кВ∙А:

N_т1,0 = N_max = = 35 шт;

Для типоразмера с S_н.т = 1600 кВ∙А:

N_т1,6 = N_max = = 22 шт;

Для типоразмера с S_н.т = 2500 кВ∙А:

N_т2,5 = N_max = = 14 шт.

где N_т – число трансформаторов, определяет наибольшую реактивную мощность, которая может быть передана со стороны 6кВ в сеть низшего напряжения.

 

Картограмма нагрузок

Для определения месторасположения ГПП на генеральный план

предприятия наносится картограмма нагрузок, которая представляет собой

окружности, причем площади, ограниченные окружностями, в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкам цехов.

Площадь окружности в определенном масштабе равна:

R_i = (4.8)

где, R_i радиусе окружности; m – масштаб; Р_i расчетная нагрузка и площадь круга. Масштаб определяем из выражения:

m^’ = , или m^’’ = (4.9)

Радиус круга:

R_i = m , (см) (4.10)

Расчетная нагрузка:

P_pi = P_pвнi + P_ровн, (кВт) (4.11)

где P_pвнi – силовая нагрузка цеха приведенная на сторону ВН

Р_ровн – осветительная нагрузка цеха приведены на сторону ВН.

Угол сектора осветительной нагрузки

_i = ∙360⁰ (4.12)

Определяем масштабный коэффициент m, на примере цехов с Р_рmax и Р_рmin.

Р_рmax = Р_р5 = 9715 кВт;

Р_рmin = Р_р7 = 475 кВт.

 

Определяем коэффициент масштаба на Р_рmin, т.е. по Р_р7. Принимаем

 

R₇ = 1см или R₇ = 10мм

m^' = = 0,046;

m^’’ = = 1,511.

Проверяем на Р_рmax, т.е. на Р_р5

R₅ = 0,046∙ = 4,5см;

R₅ = = 45 мм.

 

Определяем угол сектора осветительной нагрузки:

₇ = ∙ 360 30 ;

₅ = ∙ 360 3 .

Результаты расчетов заносим в таблицу 4.2

Таблица 4.2

№ пп	Наименование цехов (потреб.ЭЭ)	Расчетные нагрузки	Радиус окружности	Угол сектора нагрузки освещения
Ррi, кВт	Рроi, кВт	Ri, см	, град.
	Цех № 1			3,33	10^0 20′
	Цех № 2			2,7	10 30
	Цех № 3			2,65	10 34′
	Участок №4			1,77	6 26′
	Цех № 5			4,5	3
	Цех № 6			1,9	13 48′
	Цех № 7				30
	НОВС			1,62	26 20′
	Цех № 9			1,15	36 30′
	Административный корпус			1,7	44
Итого			–	–

 

Расчетная схема

 

Составляем расчетную схему для определения токов КЗ от энергосистемы до стороны низшего напряжения 0,4кВ цеховой подстанции.

Расчетная схема с указанием всех элементов сети представлена на рис.5.1.

Рис.5.1 Расчетная схема в сети

 

Выбор трансформаторов тока

 

Выбор трансформаторов тока проводим исходя из следующих условий [11; 20]:

· напряжению электроустановки И_н.та ≥ И_с.н.;

· конструкции и классу точности;

· току I_н.та ≥ I_н.п/а;

· электродинамической стойкости i_дин = k_д ∙ I_тер.н ≥ i_уд;

· термической стойкости I²_терм.вt_терм ≥ В_к, I_терм = k_т∙Н_н.т;

· вторичной нагрузке Z_{2 ном.} ≥ Z_{2 расч.}

Электродинамическая стойкость задается отношением амплитуды ударного тока КЗ i_уд к амплитуде номинального тока ∙ I_тер.н

k_д ≥, (7.11)

Между токами электродинамической и термической стойкости выдерживаем соотношение [11]:

i_дин ≥ 1,8 ∙ ∙ I_тер.н (7.12)

Для трансформаторов 1Т и 2Т, выключатель 1В и 2В выбираем трансформаторы тока ТВТ-110; с вариантом исполнения 300/5; КЛ.0,5; 1; 10Р,

И_н.та = 110кВ; t_тер = 3с, I_тер = 25кА,

Тогда согласно ((7.12):

i_дин ≥ 1,8∙ ∙25 = 65кА.

 

Таблица 7.3 а Выбор трансформаторов тока встроенных в трансформатор ТРДН-25000/110

Условия выбора	Расчетные данные	ТВТ-110-II 300/5
Uном ³ Uном.сети	Uном.сети=110 кВ	Uном =110 кВ
Iн.в ≥ Iп/а	Iп/а = 184 А	Iном =300 А
I^2терм.в ∙ tтерм ≥ Вк	Вк = 240кА^2∙с	I^2терм.в ∙ tтерм = 1875кА^2∙с
iуд.≤ ∙ kд∙ Iтер	iуд. = 40кА	∙ kд∙ Iтер =65кА

 

Таблица 7.3 б Выбор трансформаторов тока встроенных в выключатель ВЭБ-110-II-40/2500-УХЛ1

Условия выбора	Расчетные данные	ТВТ-110-II 300/5
Uном ³ Uном.сети	Uном.сети=110 кВ	Uном =110 кВ
Iн.в ≥ Iп/а	Iп/а = 184 А	Iном =300 А
I^2терм.в ∙ tтерм ≥ Вк	Вк = 240кА^2∙с	I^2терм.в ∙ tтерм = 1875кА^2∙с
iуд.≤ ∙ kд∙ Iтер	iуд. = 40кА	∙ kд∙ Iтер =65кА

 

Выбор трансформаторов тока для выключателей на стороне 6кВ.

Для ячеек на стороне 6кВ выбираем трансформаторы тока ARJP 3/N2F

Ячейка MCset “Evolis” HD II, I_н = 2500А:

I_н=3000А; k_т = 3000/5; номинальная вторичная мощность S_из = 30В∙А, кл.0,5; Sзащ=30 В∙А, кл.10Р; I_тер =30кА; i_дин =80.

Ячейка MCset “Evolis” HD II, I_н = 1250А:

I_н=1500А; k_т =1500/5; S_из = 30В∙А, кл.0,5; Sзащ=30В∙А, кл.10Р; I_тер=25кА; i_дин=65кА.

Ячейка MCset “Evolis” HD II, I_н = 630А:

I_н=600А; k_т =600/5; S_из= 20В∙А; кл.0,5; Sзащ=20В∙А; кл.10Р; I_тер=25кА; i_дин=65кА.

 

Выбор шин и изоляторов

Шины и токопроводы выбирают по номинальным параметрам (току и

напряжению) в соответствии с максимальными расчетными нагрузками и проверяют по режиму КЗ. Наибольшие напряжения в металле при ударном КЗ не должны превосходить 70% допустимого по ГОСТ, что составляет: для меди марки МТ σ_доп =1400 кгс/см² при υ_ш = 250⁰С, для алюминия марки АТ σ_доп =700 кгс/см² при υ_ш = 200⁰С. Сборные шины распределительных устройств не проверяют на экономическую плотность тока.

Изоляторы выбираются по номинальному напряжению, номинальному току (проходные и линейные изоляторы), проверяются на разрушающее воздействие тока трехфазного КЗ на шинах и термическое действие тока КЗ.

Наихудшим видом силовой нагрузки для изоляторов является та, которая создает наибольший изгибающий момент. Допустимое усилие F_доп = 0,6 F_разр, определяемое из разрушающего усилия F_разр = (375…2000кг) с учетом коэффициента запаса прочности, равного 0,6.

Исходя из вышеизложенных условий и с учетом плоского расположения шин действующие на шину средней фазы сила равна:

F⁽³⁾_max = 2,04 ∙ 10^-7; (7.13)

где d–расстояние между осями проводников,м; L– длина пролета шин, м;

i_уд – ударное значение тока короткого замыкания.

Условия выбора:

F^′_доп ≥ F_разр (7.14)

F^′′_доп ≥ F⁽³⁾_max (7.15)

I_дин ≥ I_пτ (7.16)

От внутренней стороны стены РУ-6кВ ГПП до вводных выключателей выбираем шины АТ2х(10х120).

От внешней стороны здания РУ-6кВ ГПП до трансформатора 1Т и 2Т выбираем гибкий токопровод смонтированный с проводов АС240/56,

АС4х(1х240).

Выбор заземлителей

Условия выбора и проверки [13]:

U_н. ≥ U_н.сети;

i_дин ≥ i_уд;

I²_{терм.в ∙} t_терм ≥ В_к.

Таблица 7.4 Результаты выбора заземлителей

Условия выбора	Расчетные данные	ТВТ-110-II 300/5
Uном ³ Uном.сети	Uном.сети=110 кВ	Uном =110 кВ
I^2терм.в ∙ tтерм ≥ Вк	Вк = 240кА^2∙с	I^2терм.в ∙ tтерм = 1875кА^2∙с
iдин ≥ iуд.	iуд. = 40кА	iдин =60кА

 

 

Параметры релейной защиты

Принятая система защиты предназначена для контроля напряжения, силу тока, мощность и сопротивление электрической сети. При отклонении контролируемого параметра от заданного значения реле срабатывает и замыкает

цепь отключения соответствующих выключателей, которые и отключат поврежденный элемент или участок сети.

Релейная защита должна обеспечить быстроту и избирательность действия, надежность работы и чувствительность.

Быстрота действия защиты предупреждает расстройство работы системы и нарушение нормальной работы приемников при коротком замыкании и значительных понижениях напряжения. Это уменьшает ущерб при коротком замыкании.

Избирательным действием релейной защиты называют такое, при котором обеспечивается выявление поврежденного участка и его отключение; при этом неповрежденная часть электроустановки остается в работе.

Надежность работы релейной защиты заключается в ее правильном и безотказном действии во всех предусмотренных случаях.

Чувствительностью релейной защиты называют свойство реагировать на самые малые изменения контролируемого параметра.

 

Санитария

Проектируемый объект – насосная оборотного водоснабжения.