
- •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
Комплектация ру 0,4 кВ некомплектной тп
Тип панели |
Число и Iном, А, присоединений |
Iр, А |
Iном.а, А |
Iном.расц, А |
Объект присоединения |
Тип аппа- рата |
Вводные панели |
||||||
ЩО70-1-42У3 |
1 х 1000 |
506 |
1000 |
630 |
Ввод от Т1 |
ВА55-41 |
ЩО70-1-42У3 |
1 х 1000 |
506 |
1000 |
630 |
Ввод от Т2 |
ВА55-41 |
Секционная панель |
||||||
ЩО70-1-71У3 |
1 х 1000 |
506 |
1000 |
- |
Секционирование сборных шин |
Разъеди- нитель |
Линейные панели |
||||||
ЩО70-1-07У3 |
4 х 200 |
135 |
160 |
160 |
РП-1 |
ВА55-37 |
80 |
160 |
100 |
ШРА-1 |
ВА55-37 |
||
145 |
160 |
160 |
КУ-1 |
ВА53-37 |
||
- |
160 |
100 |
Резерв |
ВА53-37 |
||
ЩО70-1-08У3 |
4 х 250 |
180 |
250 |
200 |
ШРА-3 |
ВА55-37 |
145 |
160 |
160 |
КУ-2 |
ВА53-37 |
||
210 |
250 |
250 |
РП-2 |
ВА55-37 |
||
- |
250 |
160 |
Резерв |
ВА53-37 |
||
ЩО70-1-13У3 |
6 х100 |
19,5 |
100 |
20 |
ЩО |
ВА51-31 |
26 |
100 |
40 |
ВУ |
ВА51-31 |
||
45,6 |
100 |
63 |
Кран мостовой |
ВА51-31 |
||
- |
100 |
|
Резерв |
ВА51-31 |
||
- |
100 |
|
Резерв |
ВА51-31 |
||
- |
100 |
|
Резерв |
ВА51-31 |
||
ЩО70-1-17У3 |
1 х 400 |
329 |
400 |
400 |
ШРА-2 |
ВА55-37 |
3.6. Компоновка основного электрооборудования некомплектной тп
На некомплектных ТП (далее ТП) отдельные составные части изготовляются на заводах и в электромонтажных организациях, доставляются к месту строительства для монтажа. Такие ТП монтируются в отдельном закрытом помещении; могут быть внутрицеховыми, встроенными, пристроенными или отдельно стоящими, с одним или двумя масляными трансформаторами мощностью до 1000 кВ.А, установленными в отдельных камерах.
Компоновка ТП – это расположение помещений внутри ТП и электрооборудования в этих помещениях. Она выполняется на основании главной схемы электрических соединений ТП. Компоновка должна обеспечивать безопасное обслуживание и ремонт оборудования ТП, удобное наблюдение за уровнем масла в трансформаторах и аппаратах, возможность удобного транспортирования оборудования, максимальную экономию площади помещения. В общем случае в состав ТП входят следующие помещения:
помещение РУ 10(6) кВ;
камеры трансформаторов;
помещение РУ 0,4 кВ (щитовая);
помещение с компенсирующими конденсаторными батареями (имеется не всегда).
В помещении РУ 10(6) кВ, как правило, устанавливаются в один или два ряда, камеры КСО-300. Камеры устанавливаются над кабельным каналом. Над ними на опорных изоляторах крепятся сборные шины. Вдоль фронта камер предусматривается коридор обслуживания шириной не менее 1,5 м при однорядном расположении камер и не менее 2 м – при двухрядном. Расположении. Ширина коридора должна обеспечивать безопасное, удобное обслуживание РУ и перемещение оборудования. Высота помещения РУ должна быть не менее высоты камер плюс 0,8 м до потолка. При длине РУ до 7 м допускается один выход. Дверь из РУ должна открываться в направлении других помещений или наружу и иметь самозапирающиеся замки, открываемые без ключа со стороны РУ. Ширина дверного проёма 1010 мм, что позволяет занести и вынести камеры КСО-300.
В помещении РУ 0,4 кВ устанавливаются в один или два ряда панели ЩО-70, которые образуют щит 0,4 кВ. Панели устанавливаются над кабельным каналом. Над ними на опорных изоляторах крепятся сборные шины. Перед щитом предусматривается проход для обслуживания. Ширина прохода в свету должна быть не менее 0,8 м, высота – не менее 1,9 м. Ширина прохода должна обеспечивать удобное обслуживание РУ и перемещение оборудования. Проход для обслуживания щита длиной до 7 м должен иметь один выход. Дверь из помещения РУ должна открываться в сторону других помещений (за исключением РУ выше 1 кВ) или наружу и иметь самозапирающиеся замки, открываемые без ключа со стороны РУ. Ширина дверей должна быть не менее 0,75 м, высота не менее 1,7 м. В РУ 0,4 кВ кроме распределительного щита устанавливаются щитки учёта, щиток освещения ТП, ящик с понижающим трансформатором на 36 В для ремонтного и переносного освещения, а также могут устанавливаться батареи конденсаторов для компенсации реактивной мощности и ящик управления для питания электропечей технологического подогрева помещения РУ 10(6) кВ.
Закрытые РУ разных классов напряжений, как правило, следует размещать в отдельных помещениях. Допускается размещать РУ до 1 кВ в одном помещении с РУ выше 1 кВ при условии, что части подстанции до 1 кВ и выше будут эксплуатироваться одной организацией [19].
Силовые масляные трансформаторы, ввиду их пожароопасности, устанавливаются раздельно – каждый в своей закрытой камере. Камеры трансформаторов имеют естественную вентиляцию через верхние и нижние проёмы с жалюзи. Установка трансформатора должна обеспечивать удобные и безопасные условия его осмотра, наблюдения за температурой и уровнем масла со стороны входа в камеру без снятия напряжения. В камерах трансформаторов могут устанавливаться относящиеся к ним разъединители, предохранители и выключатели нагрузки. Площадь камеры зависит от мощности трансформатора. Расстояния в свету от наиболее выступающих частей трансформатора согласно [19] должны быть:
до задней и боковых стен не менее 0,3 м – для трансформаторов мощностью до 630 кВ.А и 0,6 м – для трансформаторов большей мощности;
со стороны входа до полотна двери не менее 0,6 м – для трансформаторов мощностью до 630 кВ.А; 0,8 м – для трансформаторов до 1600 кВ.А.
Минимально допустимые размеры (глубина и ширина), мм, камер трансформаторов при выкатке узкой стороной:
2300 х 1900 – при трансформаторах ТМ мощностью 160, 250, 400 кВ.А;
3100 х 2500 – при трансформаторах ТМ мощностью 400, 630 кВ.А;
3500 х 2500 – при трансформаторах ТМ мощностью 630,1000 кВ.А;
Минимально допустимые размеры (глубина и ширина), мм, камер трансформаторов при выкатке широкой стороной:
2200 х 2100 – при трансформаторах ТМ мощностью 160, 250 ,400 кВ.А;
2700 х 2900 – при трансформаторах ТМ мощностью 400, 630 кВ.А;
2700 х 3300 – при трансформаторах ТМ мощностью 630,1000 кВ.А.
Каждая камера трансформатора должна иметь отдельный выход наружу или в смежное помещение с несгораемым полом, стенами и перекрытием, не содержащее пожаро- и взрывоопасных веществ, аппаратов и производств. Ворота камер трансформаторов должны быть трудно сгораемыми, выполняться двухстворчатыми, открывающимися на угол 180º. Для осмотра трансформатора под напряжением при входе в камеру на высоте 1,2 м устанавливается барьер, который должен быть съёмным.
В закрытых отдельно стоящих, пристроенных и встроенных в производственные помещения ТП, в камерах трансформаторов с массой масла до 600 кг и с воротами, выходящими наружу, маслосборные устройства не выполняются. При массе масла в трансформаторе более 600 кг должен быть устроен маслоприемник, рассчитанный на полный объём масла или на удержание 20 % масла с отводом в маслосборник. Во внутрицеховых ТП под каждым трансформатором с массой масла 60 кг и более должен быть устроен маслоприёмник как для трансформаторов с массой масла более 600 кг.
Помещения ТП компонуются так, чтобы камеры трансформаторов примыкали к помещению РУ 0,4 кВ. Для монтажа шин, соединяющих РУ 0,4 кВ с выводами трансформаторов, в стене между ними предусматриваются монтажные проёмы. Вводы от трансформаторов в РУ 10(6) кВ со сборными шинами могут выполняться кабелями в асбестоцементных трубах или шинами.
При компоновке ТП необходимо учитывать действующие строительные стандарты и размеры типовых элементов зданий, опираться на строительные чертежи здания. Необходимые габаритные и установочные размеры оборудования (трансформаторов, камер КСО, панелей ЩО-70 и др.) находятся по каталогам или справочной литературе.
Все помещения ТП не имеют естественного освещения (т. е. без окон), оборудуются электрическим освещением. В отдельно стоящих ТП выполняется отопление в виде технологического подогрева помещения РУ 10(6) кВ и только для расчётной зимней температуры наружного воздуха минус 40 º C.
Полы внутрицеховых, встроенных и пристроенных ТП должны быть не ниже уровня пола цеха.
Компоновочные решения отображаются на планах и разрезах ТП (рис. 3.8, 3.9).