- •1. Характеристика промышленных потребителей электроэнергии
- •2. Виды электрических нагрузок и основные методы их расчета
- •3. Схемы внутризаводского электроснабжения (радиальные, магистральные, смешанные)
- •4. Основные принципы построения схем электроснабжения
- •5. Выбор рациональных напряжений сетей промышленных предприятий до и выше 1 кВ
- •6. Характеристики потребителей и источников реактивной мощности промышленных предприятий
- •7. Учет надежности при построении схем электроснабжения промышленных предприятий. Резервирование электроснабжения
- •8. Выбор числа, мощности и места размещения трансформаторных гпп и цеховых тп
- •9. Цеховые электрические сети (классификация, выбор сечений, защита)
- •10. Потери электроэнергии в системе эпп и пути их уменьшения
- •11. Максимальная токовая защита. Токовая отсечка
- •12. Максимальная токовая направленная и дифференциальная токовая защиты
- •13. Требования, предъявляемые к устройствам автоматического включения резерва питания (авр)
- •14. Требования, предъявляемые к устройствам автоматической частотной разгрузки (ачр)
- •15. Защита асинхронного двигателя напряжением выше 1000 в
- •16. Защита силового трансформатора напряжением выше 1000 в
- •17. Защита линий напряжением 6 - 10 кВ
- •18. Определение токов и напряжений при однофазном кз
- •19. Определение тока кз в системах электроснабжения при напряжении выше 1000 в
- •20. Определение тока кз в системах электроснабжения при напряжении ниже 1000 в
- •21. Статическая и динамическая устойчивость узлов нагрузки, лавина напряжений, влияние кратковременных снижений напряжения на устойчивость нагрузки
- •22. Разъединители, отделители, короткозамыкатели (понятие, особенности выбора)
- •23. Трансформаторы тока и напряжения (условия выбора и конструктивные особенности)
- •24. Защита нулевой последовательности
- •25. Параметры срабатывания дистанционной защиты
- •26. Устройство, требования и схемы уапв
- •27. Устройства защитного отключения (узо)
- •28. Защита и автоматика электрических двигателей напряжением выше 1 кВ
- •29. Защита и автоматика электродвигателей напряжением до 1 кВ
- •30. Экономия электроэнергии на предприятии
- •31. Компенсация реактивной мощности. Способы уменьшения потребления. Выбор и расчет ку
- •32. Допустимые перегрузки элементов электроснабжения и способы их устранения
- •33. Оптимизация систем электроснабжения
- •34. Выбор места расположения питающих подстанций
- •35. Выбор режима нейтрали. Расчет заземляющих устройств
8. Выбор числа, мощности и места размещения трансформаторных гпп и цеховых тп
Для удобства эксплуатации СЭС следует выбирать не более 2-3 стандартных мощностей основных трансформаторов.
В целях удешевления ГПП напряжением 35-330 кВ применяют схемы без установки выключателей на стороне высокого напряжения.
Число трансформаторов на ТП определяется требованиями надежности электроснабжения объекта (если 1 категория – то минимум 2 трансформатора с резервированием по высокой и низкой стороне).
Ориентировочно рациональную мощность трансформатора подбирается по плотности максимальной нагрузки, которая определяется по формуле: , где- расчетная нагрузка цеха, кВА;- площадь цеха, м2. Предварительно выбираем минимально возможное число цеховых трансформаторов Но, исходя из предположения, что в сети НН будет осуществлена полностью компенсация реактивной мощности, т.е. до cоs = 1, и тогда принимая S = P, находим Но = Ррн / ( Sт.ном ), где Sт.ном - номинальная мощность одного трансформатора, выбираемая ориентировочно по плотности нагрузки ; кВА (по таблице); - коэффициент загрузки трансформатора, принимаемый для нагрузок 2-й и 3-й категории равным 0,9-0,95, а для 1-й категории - 0,65-0,7; Ррн - расчетная активная нагрузка цеха до 1000 В, кВт. Затем H0 округляем до ближайшего целого числа.
Мощность трансформаторов ГПП подбирается по полной мощности питаемого предприятия. Количество трансформаторов – 2, коэффициент загрузки Кз 0,5-0,8 в нормальном режиме и Кз 1,4 - в аварийном. Место расположения ГПП определяется, исходя из картограммы нагрузок предприятия (см. вопрос 34) и расположения высоковольтных двигателей и печей.
9. Цеховые электрические сети (классификация, выбор сечений, защита)
Классификация. Электрические цеховые сети выполняются радиальными, магистральными и смешанными.
Внутрицеховые сети до 1 кВ выполняются кабельными проводниковыми материалами, а также шинопроводами, проложенными открыто, на кронштейнах, в специальных коробках, а также проложенными в газопроводных или пластиковых трубах в зависимости от окружающей среды данного помещения.
Питание передвижного транспорта осуществляется гибким, в резиновой оболочке кабелем или специальными троллейными линиями.
Большое преимущество для цеховых сетей получили комплектные шинопроводы, состоящие из отдельных элементов, называемых секциями (3-5 шин, заключенных в оболочку, закрепленные с помощью изоляторов).
Выбор сечений. Производится по показателям:
1. по нагреву расчетным или длительно допустимым током;
2. по нагреву от кратковременного появления дополнительного тепла, вызываемого токами КЗ;
3. по потере напряжения в проводах и жилах кабелей, от проходящего тока в аварийном режиме, а также в нормальном режиме от номинальных токов;
4. по механической прочности, т.е., устойчивости к механическим нагрузкам;
5. по экономической плотности тока.
По экономической плотности рассчитывают провода и жилы кабелей напряжением выше 1 кВ и проверяются на термическую и динамическую прочность. Провода и жилыU ниже 1 кВ выбираются по длительно допустимому или рабочему току. Выбранные сечения также проверяются на термическую и динамическую прочность.
Выбор сечения по экономической плотности тока выбирается по формуле . Экономическая плотность тока зависит от нескольких факторов:
1. от числа часов использования максимума нагрузки;
2. от материала проводника;
3. от места установки данного проводника (земля/воздух);
4. от географического расположения места;
5. от материала изоляции (голый проводник/изоляция).
Выбор сечения по потере напряжения
Принимают допущения: углы сдвига фаз векторов тока отдельных нагрузок отсчитывается от одного и того же вектора тока или напряжения в номинальном значении напряжения приемника без учета действительного изменения напряжения по всей длине данной магистрали. Для этого принимают разветвленную магистраль, выполненную проводником или кабелем, и определяют токи в этих ответвлениях:
, ,.
Для данного случая потеря напряжения определяется:
, где k – число ответвлений в данной сети.
В трехфазной сети значение имеет междуфазные потери напряжения: .
После выбора сечения, проводники и жилы проверяются на термическую и динамическую стойкость:
Температуру нагрева кабеля при нормальном режиме работы определяют: , где- температура окружающей среды,- допустимая температура при нормальном режиме работы (около 600С), - расчетный (рабочий) ток нагрузки,- допустимый ток для данного сечения.
Проверка выбранного сечения по термической стойкости токами КЗ производится по следующей формуле: , где- расчетный коэффициент, определяемый ограничением допустимой температуры нагрева жил кабелей,- установившийся ток КЗ,- приведенное время КЗ, определяемое по номограммам.
Кабели, защищаемые плавкими предохранителями, на термическую стойкость не проверяются.
Защиту цеховых электросетей выполняют автоматическими выключателями, предохранителями и рубильниками. Плавкой предохранитель представляет собой искусственно ослабленное звено электросети, который расплавляется при возрастании тока.
Более дорогое и совершенное исполнение защиты – автоматические выключатели, обеспечивающие многократность действия, выдержку времени срабатывания, селективность. Любой автоматический выключатель имеет расцепитель, состоящий из 2 элементов: нагревательного (биметаллическая пластина) и электромагнитного, осуществляющего токовую отсечку без выдержки времени. Автоматические выключатели выпускаются на токи 10А – 4 кА. Для любого типа расцепителя номинальный ток выбирают из условия , или. Расчетный (рабочий) ток сети по условиям перегрузки принимается из расчета, что, где- коэффициент, зависящий от длительности пуска, принимается по таблице. Для автоматических выключателей, имеющих только электромагнитный расцепитель, ток уставки срабатывания ограничивается значением, где- допустимый ток проводника. Для автоматических выключателей с нерегулируемым расцепителем и обратно зависимой характеристикой.