- •Курсовой проект
- •Введение
- •Характеристика объекта
- •Расчет электрической нагрузки предприятия
- •Определение расчетных электрических нагрузок до 1 кВ в целом по предприятию (корпусу) методом коэффициентов расчетной активной нагрузки (в соответствии с ртм 36.18.32.4-92)
- •Расчет осветительных установок цехов методом удельной нагрузки на единицу площади цеха
- •Расчет числа цеховых трансформаторов
- •2.3.1. Расчет удельной плотности нагрузки низкого напряжения на территории размещения электроприемников предприятия и выбор желаемой номинальной мощности трансформаторов
- •2.3.2. Расчет минимально-допустимого числа цеховых трансформаторов по условию передачи активной мощности на напряжение 0,4 кВ
- •Определение мощности компенсирующих устройств нн и распределение комплектных конденсаторных установок (кку) нн по цтп
- •Определение результирующих нагрузок на стороне 6-10 кВ цеховых подстанций с учетом кку нн и потерь в трансформаторах
- •Расчет электрических нагрузок на напряжении 6-10 кВ
- •2.6.2. Определение расчетной нагрузки на сборных шинах 6-10 кВ ру или гпп методом коэффициентов расчетной активной нагрузки (в соответствии с ртм 36.18.32.4-92)
- •Проектирование схемы внешнего электроснабжения
- •Выбор рационального напряжения связи предприятия с электроэнергетической системой (ээс)
- •Определение расчетной мощности на границе балансового разграничения с энергосистемой
- •Определение мощности средств компенсации реактивной мощности (крм)
- •Выбор мощности трансформаторов гпп с учетом мощности устанавливаемых средств крм
- •Разработка схем ввода электроэнергии на территорию предприятия с выбором места расположения гпп или црп
- •Определение результирующей нагрузки на границе балансового разграничения с энергосистемой при учете потерь в трансформаторах гпп
- •Выбор сечения линии связи предприятия с ээс
- •Проектирование схемы канализации электроэнергии по территории предприятия
- •Построение картограммы электрических нагрузок цехов и обособленных подразделений предприятия
- •Разработка вариантов схем канализации электроэнергии на предприятии с учетом требований по резервированию электроснабжения, как по высокому, так и низкому напряжению
- •Выбор параметров схем канализации электроэнергии на предприятии
- •4.3.1. Выбор кабелей, питающих цтп
- •Технико-экономическое сравнение вариантов канализации электроэнергии на предприятии
- •Выбор оборудования и его проверка по токам к.З.
- •Выбор оборудования
- •Расчет токов к.З. В сети напряжением выше 1000 в
- •Проверка оборудования по токам к.З.
- •Качество электроэнергии в сети напряжением выше 1000 в
- •Расчет потерь напряжения в сети напряжением выше 1000 в и цеховых трансформаторах
- •Оценка отклонения напряжения на зажимах высоковольтных потребителей электроэнергии и шинах низкого напряжения цеховых трансформаторов
- •Выбор схемы пуска высоковольтных двигателей
- •Конструктивное исполнение системы электроснабжения
- •Расчет заземления и грозозащиты подстанции
- •Выбор конструкции и расчет параметров защитного заземления
- •Расчёт молниезащиты
- •Проектирование цехового электроснабжения
- •Характеристика цеха и технические показатели электроприемников
- •Разработка вариантов схем цехового электроснабжения
- •Определение расчетных электрических нагрузок и токов для выбора параметров защитных аппаратов и токоведущих элементов цеховой сети
- •9.3.1. Расчет первого уровня электроснабжения
- •9.3.2. Расчет второго уровня электроснабжения
- •Расчет параметров элементов электроснабжения для вариантов схем электроснабжения цеха
- •9.4.1. Выбор марок распределительных пунктов и шинопроводов
- •9.4.2. Выбор параметров коммутационно – защитных аппаратов и уставок их защиты
- •9.4.3. Выбор сечений проводов и кабельных линий
- •Светотехнический и электротехнический расчет осветительной сети
- •Расчет потерь активной и реактивной мощности и напряжения в цеховой распределительной сети
- •Технико-экономическое сравнение вариантов схемы цеховой сети
- •Проверка оборудования в сети напряжением ниже 1000 в на отключающую способность и чувствительность к токам кз
- •9.8.1. Расчет токов трехфазного к.З. В сети напряжением ниже 1000 в
- •9.8.2. Проверка защитных аппаратов сети напряжением ниже 1000 в на отключающую способность
- •9.8.3. Расчет токов однофазного к.З. В сети напряжением ниже 1000 в
- •9.8.4. Проверка защитных аппаратов сети напряжением ниже 1000 в на чувствительность к токам кз
- •Распределение мощности конденсаторных установок в цеховой сети напряжением до 1 кВ
- •Анализ качества напряжения цеховой сети и расчет отклонения напряжения для характерных режимов силовых электроприемников (самого мощного и самого удаленного)
- •Проверка перегрузочной способности трансформаторов пусковыми токами
- •Конструктивное исполнение цеховой сети
- •Заключение
- •Библиографический список
Конструктивное исполнение системы электроснабжения
Существующая схема электроснабжения включает в себя следующие элементы:
1. Кабельные линии 6 кВ:
трехжильный кабель марки ААШв.
Вводной высоковольтный выключатель типа ВВТЭ-М-10-12,5/630 защищает питающую шину 6 кВ ГПП.
2. На трансформаторных подстанциях установлены двухобмоточные трансформаторы
типа ТМ-1000/6.
С учетом необходимости, а также наличия оборудования схема заполнения РУ 6-10 кВ может иметь различные варианты по числу ячеек, виду оборудования.
Предлагаемая схема электрических соединений шин 6 кВ ГПП представлена на однолинейной схеме. Схема электрических соединений на стороне 6 кВ выполнена с одной секционированной системой шин.
Комплектное распределительное устройство (далее - КРУ), состоящее из шкафов бронированного типа (с разделением на отсеки) и шинных мостов к ним, предназначенных для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц на номинальное напряжение до 10 кВ в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью и могут использоваться для комплектования закрытых распределительных устройств электростанций, трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
В ЗРУ – 6 кВ предлагается установить вакуумные выключатели серии ВВТЭ. Вакуумные выключатели предназначены для работы в распределительных устройствах (КРУ) и камерах стационарных одностороннего обслуживания (КСО).
Такая конструкция дает ряд преимуществ над традиционными выключателями:
- высокий механический ресурс;
- малое потребление по цепям включения и отключения;
- малые габариты и вес;
- низкая трудоемкость производства и как следствие умеренная цена.
Расчет заземления и грозозащиты подстанции
Выбор конструкции и расчет параметров защитного заземления
Для электроустановок с эффективно заземленной нейтралью напряжением 110 кВ заземлитель рассчитывается по допустимому напряжению прикосновения (шага).
Площадь подстанции составляет м2. Заземлитель предполагается выполнить из горизонтальных полосовых электродов сечением 420 мм и вертикальных электродов длиной= 5 м, диаметром= 12 мм, глубина заложения электродов= 0,7 м. Удельное сопротивление земли составляетОм/м,= 100 Ом/м. Полное время отключения выключателя= 0,055с. Время действия релейной защиты=0,1 с.
Ток, стекающий с заземлителей подстанции при однофазном КЗ в пределах подстанции, А,
(8.1)
где - ток однофазного КЗ в месте повреждения, А;
– результирующее индуктивное сопротивление нулевой последовательности до места КЗ,Ом;
– сопротивлении нулевой последовательности трансформаторов, Ом, можно принять=34,7,.
Ток, стекающий с заземлителей подстанции при внешнем однофазном КЗ, А
(8.2)
В дальнейших расчетах принимается большее значение =2465 А.
Расчёт заземлителей производится по допустимому напряжению шага.
Время отключения короткого замыкания , с, определяется по выражению
(8.3)
Согласно [8] допустимое напряжение прикосновения при составляет 445 В. Коэффициент прикосновения,, определяется по формуле
(8.4)
где функция, принимаемая для отношенияравной 0,75 [8];
длина вертикального электрода, м;
длина горизонтального электрода, м;
расстояние между вертикальными электродами, м;
коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека и сопротивлению растекания тока от ступеней,
(8.5)
сопротивление тела человека, Ом.
Напряжение на заземлителе при однофазном коротком замыкании , В,
(8.6)
Данное значение меньше допустимого, равного 10 кВ.
Допустимое сопротивление заземляющего устройства , Ом,
(8.7)
Действительный план заземляющего устройства преобразуется в расчетную модель со стороной действительный план и расчётная модель заземления подстанции представлены на рисунке 5.1.
Рисунок 8.1 – Действительный план а) и расчётная модель б) заземления подстанции
Число ячеек на стороне квадрата
(8.8)
Принимается m= 4.
Длина полос в расчетной модели , м,
(8.9)
Длина стороны ячейки , м,
(8.10)
Число вертикальных заземлителей по периметру контура при =k1:
(8.11)
Общая длина вертикальных заземлителей , м,
(8.12)
.
Относительная глубина погружения в землю вертикальных электродов , м,
(8.13)
.
Коэффициент А
(8.14)
Эквивалентное удельное сопротивление двухслойной земли , Ом/м,
(8.15)
где показатель степени, рассчитываемый по формуле,
(8.16)
Общее сопротивление сложного заземлителя , Ом,
(8.17)
Напряжение прикосновения, В,
(8.18)
Что больше допустимого значения 400 В.
Необходимо принять меры для снижения . Применяется подсыпка слоем гравия толщиной 0,2 м в рабочих местах. Подсыпка гравием не влияет на растекание тока с заземляющего устройства, так как глубина заложения заземлителей 0,7 м больше толщины слоя гравия, поэтому соотношениеи величина М остаются неизменными.
Удельное сопротивление верхнего слоя в этом случае .=3000 Ом·м, тогда
,
.
<10000 В.
Напряжение прикосновения, В
что меньше допустимого значения 400 В.
Из расчета видно, что подсыпка гравием обеспечивает снижение напряжения прикосновения.