
- •Институт экологии Кафедра энергоснабжения и теплотехники
- •Введение
- •Глава 1. Общая часть
- •1.1. Характеристика объекта электроснабжения и ближайшего источника питания
- •1.2. Анализ потребителей электроэнергии цеха
- •Перечень злектроприемников цеха
- •1.3. Характеристика помещений по условиям среды и их классификация по взрывоопасности, пожароопасности и опасности поражения электрическим током
- •Классификация помещений по взрывоопасности, пожароопасности и опасности поражения электрическим током
- •1.4. Схема электрических сетей внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия
- •Глава 2. Электроснабжение цеха
- •2.1. Разработка (выбор) схемы электроснабжения цеха
- •2.1.1. Выбор числа силовых трансформаторов в цеховой тп
- •2.1.2. Выбор схемы и конструктивного исполнения силовой сети цеха
- •2.1.3. Предварительная разработка плана силовой сети цеха
- •2.1.4. Распределение нагрузки по секциям сборных шин ру 0,4 кВ двухтрансформаторной цеховой тп
- •Распределение нагрузки по секциям сборных шин ру 0,4 кВ цеховой двухтрансформаторной тп
- •2.1.5. Составление упрощенной схемы электроснабжения цеха
- •2.2. Расчёт электрических нагрузок цеха
- •Расчёт ведётся в табличной форме (табл. 2.2) для каждого узла питания (срп, шра, сборки, щсу, троллея, шма, шин низкого напряжения цеховой тп), а также на стороне высокого напряжения (вн) цеховой тп.
- •Расчёт рекомендуется выполнять в следующем порядке.
- •Расчет электрических нагрузок
- •2.3. Расчёт мощности и выбор компенсирующего устройства
- •Основные технические характеристики комплектных конденсаторных установок напряжением 0,38 кВ
- •Сводная ведомость нагрузок до и после компенсации реактивной мощности
- •2.4. Определение мощности цеховой тп. Выбор трансформаторов с учётом компенсации реактивной мощности
- •Выбор трансформаторов цеховой тп
- •Характеристики выбранных трансформаторов цеховой тп
- •2.5. Определение параметров цеховой силовой сети напряжением до 1 кВ
- •2.5.1. Разработка плана силовой сети цеха
- •2.5.2. Разработка принципиальной схемы силовой сети цеха
- •2.5.3. Определение расчётных токов на участках силовой сети цеха
- •2.5.4. Выбор и проверка аппаратов защиты и силовых рп
- •2.5.5. Выбор сечений проводов, кабелей и шинопроводов силовой сети цеха по условию нагрева
- •2.5.6. Проверка линий силовой сети цеха по соответствию токам аппаратов защиты и по потере напряжения
- •Токи аппаратов защиты и минимально допустимые значения коэффициентов
- •Удельное активное сопротивление алюминиевых проводников
- •2.6. Расчёт и выбор кабельной линии напряжением 10(6) кВ, питающей цеховую тп
- •2.7. Расчёт токов короткого замыкания (кз)
- •2.7.1. Расчёт токов трёхфазного кз на стороне 10(6) кВ цеховой тп
- •Результаты расчёта токов короткого замыкания на стороне 10(6) кВ цеховой тп
- •2.7.2. Расчёт токов кз в цеховой силовой сети напряжением до 1 кВ
- •Сопротивления силовых понижающих трансформаторов мощностью до 2500 кВ.А, приведённые к вторичному напряжению 0,4 кВ (схема соединения обмоток y/Yн)
- •Коэффициенты трансформации кi и сопротивления первичных обмоток катушечных (многовитковых) трансформаторов тока
- •Сопротивления автоматических выключателей, рубильников и разъединителей напряжением до 1 кВ
- •Значения удельных сопротивлений комплектных шинопроводов
- •Значения удельных сопротивлений проводов и кабелей с алюминиевыми и медными жилами
- •Значения активных переходных сопротивлений неподвижных
- •Полное удельное сопротивление петли «фаза – нуль» Zп для кабеля или пучка проводов с алюминиевыми жилами при температуре жилы 65°с, мОм/м
- •2.7.3. Проверка элементов силовой сети цеха по условиям кз
- •Глава 3. Разработка электрической части цеховой трансформаторной подстанции
- •3.1. Классификация цеховых тп и рекомендации по их проектированию
- •3.2. Выбор схемы электрических соединений цеховой тп (ктп)
- •3.3. Выбор аппаратов и токоведущих частей ру 10(6) кВ с проверкой на действие токов кз
- •Условия выбора и проверки разъединителей и выключателей нагрузки
- •3.4. Комплектация ру 10(6) кВ цеховой некомплектной тп. Опросный лист
- •3.5. Комплектация ру 0,4 кВ цеховой некомплектной тп. Опросный лист. Проверка ру 0,4 кВ на действие токов кз
- •Комплектация ру 0,4 кВ некомплектной тп
- •3.6. Компоновка основного электрооборудования некомплектной тп
- •3.7. Ктп и их выбор
- •3.8. Комплектация ктп. Опросный лист
- •Комплектация шкафами ру 0,4 кВ ктп типа 2ктпп-400/10(6)/0,4 кВ Чебоксарского завода силового электрооборудования «Электросила»
- •3.9. Компоновка ктп
- •3.10. Расчёт заземляющего устройства тп 6(10)/0,4 кВ
- •3.10.1. Методика расчета
- •Наибольшие допустимые значения сопротивления заземляющего устройства Rз в трёхфазных сетях с различным режимом нейтрали [19]
- •Приближённые значения удельного сопротивления грунтов (ρ)
- •Характеристики климатических районов и приближённые значения коэффициентов сезонности для вертикальных и горизонтальных заземлителей [24]
- •Рекомендуемые электроды для заземляющего устройства [31]
- •. Значения коэффициентов использования электродов заземлителя
- •Библиографический список
- •Приложение 1 некоторые термины и определения
- •Исходные данные
- •Вопросы для разработки
- •Отчетный материал
- •Защита курсового проекта п4.1. Контрольные вопросы для подготовки к защите курсового проекта
- •П4.2. Памятка студенту по защите курсового проекта
- •П4.3. Доклад студента на защите курсового проекта (вариант)
- •Приложение 5 Обозначения условные графические и буквенный код элементов электрических схем
- •Приложение 6 Размеры графических обозначений наиболее применяемых элементов схем электрических соединений
- •Выдержки из гост 21.614—88. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах
- •Приложение 8 бланки опросных листов чзсэ «электросила»
- •Приложение 9 Технические данные автоматических выключателей серии ва
- •Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных
- •Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами
- •Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемых в земле
2.5.6. Проверка линий силовой сети цеха по соответствию токам аппаратов защиты и по потере напряжения
А. Проверка линий цеховой силовой сети по соответствию токам
аппаратов защиты
Согласно [19], электрические сети внутри помещений напряжением до 1 кВ по защите от токов КЗ и перегрузки распределяются на две группы:
защищаемые от токов перегрузки и токов КЗ;
защищаемые только от токов КЗ.
Защите от перегрузки подлежат электрические сети:
а) выполненные внутри помещений открыто проложенными проводниками с горючей наружной оболочкой или изоляцией;
б) осветительные – в жилых и общественных зданиях, торговых помещениях, служебно-бытовых помещениях промпредприятий, включая сети для бытовых и переносных ЭП, а также в пожароопасных зонах;
в) силовые – на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, а также в торговых помещениях – только в случаях, когда по условиям технологического процесса или по режиму работы сети может возникнуть длительная перегрузка проводников;
г) всех видов во взрывоопасных зонах.
Все остальные электрические сети не требуют защиты от перегрузки и имеют защиту только от токов КЗ.
В зависимости от вида защиты линий цеховой сети (от токов КЗ или от перегрузки) в [19] установлены максимально допустимые кратности токов аппаратов защиты (АЗ) по отношению к допустимым длительным токам проводов и кабелей [19, п. 3.1.9, 3.1.11]. Исходя из них определены минимально допустимые кратности допустимых длительных токов проводов и кабелей по отношению к токам аппаратов защиты (табл. 2.8).
Сечения проводов и кабелей линий цеховой силовой сети, выбранные по нагреву, проверяются по условию соответствия току выбранных аппаратов защиты этих линий исходя из следующих соотношений:
а) при нормальных условиях прокладки
или
;
б) при условиях прокладки, отличных от нормальных
или
,
где Iдоп – допустимый длительный ток для выбранного сечения провода или кабеля при нормальных условиях прокладки;
Iзащ – ток аппарата защиты (номинальный ток или ток срабатывания АЗ);
Кзащ – коэффициент защиты или кратность защиты, т. е. отношение допустимого длительного тока для провода или кабеля к току АЗ (принимается по табл. 2.8).
Токи аппаратов защиты и минимально допустимые значения коэффициентов защиты приведены в табл. 2.8. Ниже приведены некоторые пояснения к этой таблице.
Полупроводниковые расцепители автоматических выключателей «Электрон», А3700, ВА53, ВА55, ВА75 в зоне перегрузки имеют регулируемую обратно зависящую от тока характеристику. АВ типов АЕ20, ВА51-25, ВА51-26, ВА51-31 могут иметь регулируемый тепловой расцепитель, позволяющий регулировку обратно зависящей от тока характеристики. При защите линий от перегрузки указанными выше АВ условие проверки выбранных сечений проводников на соответствие току АЗ имеет вид:
– при
нормальных условиях прокладки проводников;
– при
условиях прокладки отличных от нормальных.
Автоматические выключатели типов АЕ20, ВА51, ВА52, ВА57, как правило, имеют нерегулируемые тепловые или комбинированные (тепловые и электромагнитные) расцепители. При защите линий от перегрузки такими выключателями Кзащ = 1, а условие проверки выбранных сечений проводников на соответствие току АЗ имеет вид:
– при
нормальных условиях прокладки проводников;
– при условиях прокладки отличных от
нормальных.
Если выбранное по расчетному току (по условию нагрева) сечение провода или кабеля не удовлетворяет условию соответствия току АЗ, то сечение необходимо увеличить. Однако наличие АЗ с завышенными уставками тока не является обоснованием для увеличения сечения проводников [19].
Если требуемый допустимый длительный ток проводника, определённый по условию соответствия току выбранного АЗ, не совпадает с данными таблиц допустимых длительных токов, допускается применение проводника ближайшего меньшего сечения, но не менее требуемого по расчетному току.
Таблица 2.8