Принятые сокращения

АВР – автоматический ввод резерва;

АД – асинхронный двигатель;

АПВ – автоматическое повторное включение;

ВЛЭП – воздушная линия электропередачи;

ВН – высшее напряжение;

ГПП – главная понизительная подстанция;

ДЗ – дифференциальная защита;

КЗ – короткое замыкание;

КЛЭП – кабельная линия электропередачи;

КРУ – комплектное распределительное устройство;

КСО – камера стационарная одностороннего обслуживания;

КТП – комплектная трансформаторная подстанция;

МТЗ – максимальная токовая защита;

МТО – максимальная токовая отсечка;

НМ – неответственный механизм;

НН – низшее напряжение;

ОМ – ответственный механизм;

ПАР – послеаварийный режим;

ПГВ – подстанция глубокого ввода;

ПС – подстанция;

ПУЭ – правила устройства электроустановок;

РЗ – релейная защита;

РЗА – релейная защита и автоматика;

РП – распределительный пункт;

РПН – регулирование под нагрузкой;

РПС – районная подстанция;

РТВ – реле тока с выдержкой времени прямого действия;

РТМ – реле тока мгновенного (прямого) действия;

РУ – распределительное устройство;

РУВН – распределительное устройство высшего напряжения;

РУНН – распределительное устройство низшего напряжения;

СД – синхронный двигатель;

СЭ – система электроснабжения;

ТН – трансформатор напряжения;

ТНП – трансформатор тока нулевой последовательности;

ТП – трансформаторная подстанция;

ТТ (ТА) – трансформатор тока;

ТЭР – технико-экономический расчет;

ЭД – электродвигатель;

ЭС – энергосистема.

Введение

Системы электроснабжения промышленных предприятий относятся к большим сложным системам и обладают характерными свойствами, которые нужно учитывать при проектировании для обеспечения устойчивой работы системы электроснабжения как в нормальных, так и в переходных режимах.

Поэтому в области электроснабжения потребителей важной задачей является повышение уровня проектно-конструкторских разработок, внедрение и эксплуатация высоконадежного электрооборудования, снижение непроизводительных расходов электроэнергии при ее передаче, распределении и потреблении.

Для системы электроснабжения промышленных предприятий, системы питания и внутризаводского электроснабжения характерно единство процесса построения рациональной схемы сети, выбора силовых трансформаторов, коммутационных аппаратов, токоведущих частей, силовых кабелей, устройств релейной защиты и автоматики.

Современные системы электроснабжения не могут работать без устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики. Влияние этих устройств на надежность, качество и производительность системы электроснабжения очень велико и непрерывно возрастает. Существенное значение имеет релейная защита и автоматика для обеспечения устойчивости системы электроснабжения, термической и электродинамической стойкости электрооборудования, при протекании токов короткого замыкания.

Релейная защита представляет систему отдельных устройств, которые производят отключение поврежденных элементов системы электроснабжения и локализацию аварий. При проектировании релейной защиты используются методы расчета уставок, которые учитывают требования действующих директивных материалов, ГОСТ и ПУЭ.

Задание на курсовую работу

Шифр задания

Разряд	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Выключатели Q	1,2	7, 8	9, 10	11, 12	13, 14	15, 16	17, 18	19, 20	РЗ Q	S"G.max	Tmax
Шифр	7(74)	10(98)	10(95)	-	-	11(106)	14(103)	-	14	940	4500

На основе шифра задания формируется схема ЭС, на которой все элементы сети должны быть пронумерованы и указываются все параметры.

Длина ВЛЭП W1 (W2) условно принимается: для 3-6 кВ-5 км, для 10 кВ-8 км, для 20 кВ-15 км, для 35 кВ-25 км, для 110 кВ-45 км, для 150 кВ-55 км, для 220 кВ-80 км. Условия прокладки КЛЭП: от ГПП (ПГВ) – в земле; от РП (ТП) – в кабельном канале (в воздухе). На ГПП (ПГВ) 3,6-10 кВ применяются шкафы типа КРУ (с постоянным оперативным током) или КСО (без постоянного оперативного тока), на РП (ТП) применяются шкафы типа КСО (без постоянного оперативного тока).

Рис.1. Схема распределительной сети системы электроснабжения

Расчетная часть

1.Выбор основного оборудования.

1. Выбор силовых трансформаторов Т1 и Т2.

В соответствие с вариантом задания выбираем 2 трансформатора ТРДН-63000/35-УХЛ1 со следующими паспортными данными:

Номинальная мощность: ;

Напряжения обмоток: ;

;

;

Потери холостого хода и короткого замыкания: ; .

2. Выбор силовых трансформаторов Т7, Т8.

В соответствие с вариантом задания выбираем 2 трансформатора ТМ-2500/10 – У1 со следующими паспортными данными:

Номинальная мощность: ;

Напряжения обмоток: ;

;

;

Потери холостого хода и короткого замыкания: ; .

3. Выбор силовых трансформаторов Т9,Т10,Т11, Т12, Т13.

В соответствие с вариантом задания выбираем 5 трансформаторов ТМ-630/10 – У1 со следующими паспортными данными:

Номинальная мощность: ;

Напряжения обмоток: ;

;

;

Потери холостого хода и короткого замыкания: ; .

4. Выбор силовых трансформаторов Т4, Т5.

В соответствие с вариантом задания выбираем 2 трансформатора ТМ-10000/10 – У1 следующими паспортными данными:

Номинальная мощность: ;

Напряжения обмоток: ;

;

;

Потери холостого хода и короткого замыкания: ; .

5. Выбор силовых трансформаторов Т3, Т6.

В соответствие с вариантом задания выбираем 2 трансформатора ТМ-6300/10 следующими паспортными данными:

Номинальная мощность: ;

Напряжения обмоток: ;

;

;

Потери холостого хода и короткого замыкания: ; .

6. Выбор синхронных двигателей М2 и М3.

В соответствие с вариантом задания выбираем 2 двигателя СТД - 8000 - 23УХЛ4 со следующими паспортными данными:

Номинальная мощность: , ;

Номинальное напряжение : ;

Коэффициент полезного действия: ;

Кратность пускового тока: .

7. Выбор асинхронных двигателей М1 и М4.

В соответствие с вариантом задания выбираем 2 двигателя СТД-4000-2РУХГ4 со следующими паспортными данными:

Номинальная мощность: , ;

Номинальное напряжение : ;

Коэффициент полезного действия: ;

Кратность пускового тока: .

2. Выбор кабелей распределительной сети

1. Выбор кабеля блока W11, W17, питающего трансформатор мощностью 630 кВА.

Выбор КЛЭП W17.

В нормальном режиме работы, при коэффициенте загрузки трансформаторов равном 0,7, ток нагрузки будет равен

Максимально возможный ток нагрузки в ПАР равен

Выбираем кабель марки ААГ 3 16 для прокладки в канале (температура среды

+ 35 ).

по таблице 1.3.18[3].

Расчетный длительный допустимый ток кабеля равен

.

Условие выполняется:

.

Определяем экономически целесообразное сечение:

,

где – экономическая плотность тока, для (табл.1.3.36 [3]).

Однако, учитывая небольшую длину линии окончательно принимаем кабель с сечением жил 16 мм².

Допустимый ток термической стойкости кабеля для предполагаемого времени действия 0,1 с основной релейной защиты (МТО) на Q18(Q17) равен

,

где – термический коэффициент, для кабелей с алюминиевыми однопроволочными жилами;

– предполагаемое время действия основной релейной защиты (МТО), с;

– полное время отключения маломасляного выключателя КЛЭП,с;

– постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ, с.