5%0,06%

Умова по втраті напруги виконується

Перевірка роботи кабелю в аварійному режимі

Умова роботи кабелю в аварійному режимі виконується

Розрахунки кабелів для інших цехів проводяться аналогічно і розрахунки зносяться до таблиці 1.8

Таблиця 1.8 – Параметри вибраних кабелів

Цех	Ір, А	,	Марка кабелю		Кількість жил, шт			Кількість кабелів,шт
Механічний цех	31,86	50	ААШв	10	3	140	0,06	2
Ливарний цех		50	ААШв	10	3	140
Ковальський цех		50	ААШв	10	3	140
Складальний цех		50	ААШв	10	3	140
Насосна станція		50	ААШв	10	3	140

1.6 Розрахунок і вибір живильних і розподільчих мереж напругою

0,4 кВ (рис.1).

Таблиця 1.9 – Паспортні дані двигунів

Тип двигуна	Рн,кВт	Ін, А	η, %	cos φ	Іп/Ін			nн,об/хв
4А 250S2	75	141	91	0,89	7,5	1,2	2,6	2960
4А 200М6	22	41,4	90	0,9	6,5	1,3	2,4	975
4А 160M4	18,5	35,8	89,5	0,88	7	1,4	2,3	1465
4А 280M8У3	75	145	92,5	0,85	5	1,2	2	735
4А 132М6	7,5	16,5	85,5	0,81	7	2	2,5	970

Вибір запобіжників для двигунів

1 Плавка в ставка не повинна відключити двигун при тривалому струмі навантаження .

2 Плавка вставка не повинна перегорати при короткочасних пікових навантаженнях, пов’язаних з пусковими струмами електродвигунів , де- коефіцієнт,- пусковий струм, А

Для двигуна 4А 250S2

запобіжника

= 423 (1.27)

Вибирається запобіжник ПР-2 ,

Запобіжники для інших двигунів вибираються аналогічно і результати заносяться до таблиці 1.10.

Таблиця 1.10 – Параметри вибраних запобіжників

Двигун	Тип запобіжника	Іпл.в, А	Ін.патр. ,А	Ін.п.в., А		Марка і переріз кабеля
4А 250S2	ПР-2	453	600	430	141
4А 200М6	ПР-2	107,64	200	125	41,4
4А 160M4	ПР-2	100,24	200	125	35,8
4А 280M8У3	ПР-2	290	350	300	145
4А 132М6	ПР-2	46,2	100	60	16,5
Ввід	ВА51-39		600	350

Кабель для живлення кожного двигуна вибирається по нагріву або по тривало допустимому струму.

В проекті кабель вибирається по номінальному струму кожного двигуна марка і переріз зносяться до таблиці 1.10.

Розрахунковий струм від розподільчого щита до силового пункту Ір, А

(1.28)

АЗ140

Вибирається магістральний кабель для прокладки скобами по стіні перерізом

кабеля перерізом 185 мм²

2АВВГ-0,38 4ˣ185

Вибраний кабель перевіряється на втрату напруги не більше 5% ∆U,В

∆(1.29)

Втрата напруги у відсотках

(1.30)

Вибраний кабель проходить по втрати напруги 2,74% ˂ 5%

Розділ 1.7 розрахунок струмів короткого замикання в мережах понад 1000В.

Електроустаткування яке встановлюється в системах електропостачання повинно бути стійким до струмів короткого замикання і вибиратися з урахування цих струмів. В проекті струми короткого замикання розраховуються у відносних базисних одиницях. При цьому методі всі розрахункові дані приводяться до базисної напруги і базисної потужності.

Задаються базисні величини.

Базисні струми

(1.31)

Складається розрахункова і замісна схема системи електропостачання

110 кВ 110 кВ 10,5 кВ 10,5 кВ 0,4 кВ

ПЛ 110кВ ТМН 6300/110 КЛ 10 кВ ТМ 1000/10

L₁=3,5 км L₂=0, 18 км

ПЛ 110кВ к1 U_к.з=7,5% к2 КЛ 10 кВ к3 U_к.з=5,5% к4

L₁=3,5 км L₂=0, 18 км

Рисунок 1.2 Розрахункова схема

Х₁ Х₃ Х₅

Х₂ к1 Х₄ к2 Х₅ к3 к4

Рисунок 1.3 Замісна схема

Для спрощення записів в позначеннях відносних опорів опускається знак *

Живлення електроприймачів заводу сільгосптехніки здійснюється по двом окремим лініям.

Розрахунок параметрів короткого замикання проводиться для однієї незалежної лінії

Індуктивний опір повітряної лінії напругою 110кВ ,

(1.32)

де – індуктивнийопір ПЛ-10кВ, Ом/км

Ом/км

Струм короткого замикання в точці

(1.33)

Ударний струм короткого замикання в точці ,

(1.34)

Потужність короткого замикання в точці

(1.35)

Результуючий опір в точці К₂

(1.36)

Струм короткого замикання в точці К₂ І_к2, кА

(1.37)

Ударний струм в точці К₂ і_у2,кА

(1.38)

Потужність короткого замикання в точці К₂ S_к2 МВА

(1.39)

Відносний індуктивний опір кабельної лінії КЛ-10 кВ ,

Індуктивний опір х₅, х₆

(1.40)

Результуючий відносний опір в точці К₃

Активний опір кабельної лінії 10 кВ R, Ом

(1.41)

Відносний активний опір кабеля r_к

(1.42)

Результуючий відносній опір в точці К₃,

(1.43)

Відношення тому активний опір не враховується

Струм короткого замикання в точці К₃ І_к3,кА

(1.44)

Ударний струм короткого замикання в точці К₃ і_у3,кА

(1.45)

Потужність короткого замикання в точці К₃ S_к3 МВА

(1.46)

1.8 Розрахунок струмів короткого замикання в мережах до 1000В.

Розрахунок проводиться для Механічного цеху

Трансформатор цехової підстанції потужністю 1000кВА напругою 10/0,4кВ зв’язаний з РП-0,4кВ алюмінієвими шинами довжиною 20м. В електричному колі встановлено трансформатор струму 600/5 і автомат ВА 51-39

Складається розрахункова і замісна схема.

10,5 кВ ТМ1000/10 ТС600/5 ВА 51-39 РП-0,4 кВ

U_к=5,5% к4

Рисунок 1.4 – Розрахункова схема

10 кВ 0,4 кВ

Z_T Z_TC Z_A Z_Ш Z_К

к4

Рисунок 1.5 – Замісна схема

Опори розрахункової схеми низької напруги обчислюються в іменованих одиницях мОм

Активний опір трансформатора r_m, мОм

(1.47)

Повний опір трансформатора Z_m ,мОм

(1.48)

Індуктивний опір трансформатора Х_m, мОм

(1.49)

Опори трансформатора струму [7,с.104]

r_mc=0,05мОм

х_mс=0,07мОм

Опори автоматичного вимикання А3140

r_a=0,12мОм

х_а=0,084мОм

Сумарний опір контактів складає

Алюмінієві плоскі шини перерізом 50ˣ5мм² мають опори

r´_ш=0,049мОм/м

х´_ш=0,157мОм/м

Опори шини r_м, х_м, мОм

(1.50)

(1.51)

Сумарний активний опір кола ∑r, мОм

(1.52)

Сумарний індуктивний опір кола короткого замикання ∑х, мОм

(1.53)

Повний опір кола Z, мОм

(1.54)

Струм трифазного короткого замикання в точці К₄

(1.55)

Комутаційна здатність автоматичного вимикача складає 15 кА. Автоматичний вимикач стійкий до струмів короткого замикання.

Результати розрахунків струмів короткого замикання зносяться до

таблиці 1.11

Таблиця 1.11 - Параметри струмів короткого замикання

Точка короткого замикання	Ір,А	Ік,кА	іу,кА	S,МВА
К1	17,92	50	127,5	10000
К2	31,86	4,58	11,67	83,33
К3	31,86	4,54	11,57	82,64
К4	-	10,64	-	-

1.9 Вибір електрообладнання і перевірка його на дію струмів короткого замикання

Високовольтне електроустаткування вибирається по розрахункових максимальним значеннях струмів, напруг, потужності, для нормального режиму роботи і режиму короткого замикання. Для цього порівнюються розрахункові дані і допустимі значення для всього устаткування.

Для забезпечення надійної безаварійної роботи устаткування, розрахункові дані повинні бути нижче допустимих.

Вибір обладнання і складання таблиць порівняння Таблиця 1.12

Умови вибору і перевірки	Розрахункові дані	Довідкові дані МКП-110М-1000-20	Розрахункові дані	Довідкові дані ВВТЕ-10-630
Uу ≤ Uн	Uу= 110 кВ	=110 кВ	Uу= 10 кВ	=10 кВ
Ір ≤ Ін	=17,92 А	=1000 А	= 31,86 А	= 630 А
іу ≤ Ідин	іу1=127,5 кА	Ідин=52	іу3=11,57 кА	Ідин=52
Ік.з ≤ Івідпс.	Ік1=50 кА	Івідпс=50 кА	Ік3=4,54 кА	Івідпс=10 кА
	10000 кА2с	10000 кА2с	82,44 кА2с	400 кА2с
Вид установки	Зовнішній	Зовнішній	Внутрішній	Внутрішній

Таблиця 1.13 Роз’єднувачі

Умови вибору і перевірка	Розрахункові дані	Довідкові дані РНД(3) – 110кВ
Uу ≤ Uн	Uу=110 кВ	Uн=110 кВ
Ір ≤ Ін	Ім=17,92 А	Ін=1000А
іу ≤ Ідин	іу1=127,5 А	Ідин=63 кА
Вид установки	Зовнішня	Внутрішня

Таблиця 1.14 Відокремлювачі

Умови вибору і перевірки	Розрахункові данні	Довідникові данні
Uу ≤ Uн	Uу=110 кВ	Uн=110 кВ
Ір ≤ Ін	Ім=17,92 А	Ін=1000 А
іу ≤ Іампл	іу1=127,5 А	Іампл=80 кА
Вид устаткування	Зовнішня	Зовнішня

Таблиця 1.15 Короткозамикачі

Умови вибору і перевірки	Розрахункові дані	Довідникові данні
Uу ≤ Uн	Uу=110 кВ	Uн=110кВ
іу ≤ Іампл	іу1=127,5А	Іампл=42 кА
Вид устаткування	Зовнішня	Зовнішня

Таблиця 1.16 Розрядники

Умови вибору і перевірки	Розрахункові дані	Довідникові дані МКП-35Б	Розрахункові дані	Довідникові дані ВВТЭ 10-630У3
Uу ≤ Uн	Uу=110 кВ	Uн=110кВ	Uу=10 кВ	Uн=10кВ
Uд ≤ 0,8 Uн	Uд =88 кВ	Uн =110 кВ	Uд =8 кВ	Uн =10 кВ
Вид установки	Зовнішня	Зовнішня	Внутрішня	Внутрішня

Таблиця 1.16 – Трансформатори струму

Умови вибору і перевірки	Розрахункові дані		Довідникові дані ТФНД-35	Розрахункові дані	Довідникові дані ТРОЛ-10
Uу ≤ Uн	Uу=110 кВ		Uн=110 кВ	Uу=10 кВ	Uн=10 кВ
Ір ≤ Ін	Ір=17,92 кА		Ін=600 А	Ір=31,86 А	Ін=600 А
По конструкції і класифікації			0,5/10Р/10Р		10Р/10Р
іу ≤ кт··Ін	іу1=127,5 кА		кд··Ін=30кА	іу3=11,57кА	кд··Ін=100кА
Iк2·t	Iк=50 кА		10000 кА2·с	Iк=4,54 кА	1322,04 кА2·с
Вид установки	Зовнішня	Зовнішня		Внутрішня	Внутрішня

Таблиця 1.17 – Трансформатори напруги

Умови вибору і перевірки	Розрахункові дані	Довідникові дані
Uу ≤ Uн	Uу=110кВ	Uн=110кВ
Клас точності	0,5	3
Вид установки	Зовнішня	Внутрішня

1.10 Розрахунок і вибір релейного захисту

В проекті вибирається і розраховується релейний захист силового трансформатора цехової підстанції ТМ 1000/10 потужністю 1000 кВА,напругою 10/0,4 кВ

Приймається для захисту трансформатора максимальний струмовий захист на стороні низької напруги, струмову відсічку на стороні високої напруги трансформатора, а також газовий захист від внутрішніх пошкоджень, реле ПГ-22

Номінальна сила струму на стороні низької і високої напруги трансформатора І_н1, І_н2, А

(1.56)

(1.57)

Приймаємо до установку на стороні низької напруги двох трансформаторів струму з’єднанням їх в неповну зірку (К_сх.=1), а на стороні високої напруги три трансформатори струму з’єднанням їх в трикутник (К_сх.=)

Для максимально струмового захисту приймається реле РТ40/20 і реле часу ЕВ-122 з установками 0,2-3,5/с.

Струм спрацювання максимального струмового захисту І_спр.з, А

(1.58)

де К_н – коефіцієнт надійності

К_в – коефіцієнт повернення

Коефіцієнт чутливості захисту при двофазному короткому замиканні на стороні низької напруги трансформатора

(1.59)

Допустимий коефіцієнт чутливості схеми релейного захисту К_ч.доп=1,5 повина виконувать умова К_ч ˃ К_ч.доп 5,0,1 ˃ 1,5 захист на стороні низької напруги чутливий.

Струм спрацювання відсічки яка встановлюється з сторони живлення трансформатора І_спр.р, А

(1.60)

Коефіцієнт чутливості відсічки при двохфазному короткому замиканні

(1.61)

К_ч2 ˂ 1,5 0,79˂1,5

Максимальний струмовий захист на стороні з напругою 0,4 кВ трансформатора не чутливий до струмів короткого замикання, тому додаткового встановлюється спеціальний захист нульової послідовності на стороні 0,4кВ, який діє на відключення автомата вводу низької напруги.

Струм спрацювання реле вибирається по умові відстрочки від найбільшого додаткового струму в нейтралі силового трансформатора І_спр.р, А

(1.62)

де К_м – коефіцієнт максимуму

К_ост – коефіцієнт відстрочки

Приймається струм спрацювання реле

Струм однофазного короткого замикання ,А

(1.63)

Струм спрацювання реле по розрахункових даних І_р, А

(1.64)

Коефіцієнт чутливості захисту К_ч

(1.65)

Захист чутливий 4,48 ˃ 1,5

Розділ 1.11 Розрахунок заземлення

При розрахунку заземлюючого пристрою визначається: тип заземлювачів їх кількість і місце розташування. Розрахунок проводиться відповідно з існуючими вимогами правилами будови електроустановок

В курсовому проекті розраховуються заземлюючий пристрій цехової підстанції напругою 10/0,4кВ. На стороні з напругою 10кВ нейтраль ізольована, а на стороні з напругою 0,4кВ наглухо заземлена.

Загальна протяжність кабельної лінії напругою 10кВ КЛ l_каб=4км, ПЛ l_пл=25

Струм однофазного замикання на землю І_з, А

(1.66)

Опір заземлюючого пристрою R_з, Ом

(1.67)

де U – напруга заземлюючого контуру = 125 В

Опір заземлювального пристрою для мережі 0,4кВ з глухо заземленою нейтралю не більше 4Ом. Приймається найменший опір заземлюючого пристрою R_н=4Ом

Розрахунковий питомий опір грунта, Ом∙см

(1.68)

де - питомий опір суглинку 110⁴ Омсм

Вибирається в якості заземлювачів пруткові електроди довжиною l=5м

Опір одиночного пруткового електрода R_о.пр, Ом

(1.69)

Приймається розміщення заземлювачів вряд з відстанню між ними а=6 м

Число заземлювачів n штук

(1.70)

де 𝜂 – коефіцієнт екранування при ˃ 1𝜂=0,8

Приймається до установки 10 електродів

Периметр заземлюючого контуру складе Р=106=60 метрів

1.12 Охорона праці, безпека життєдіяльності та екологія

Для забезпечення виконання заходів з охорони праці на підприємстві існують певні вимоги до персоналу. Існує 5 груп з електробезпеки. Проводиться періодична перевірка знань персоналу, оформляється за встановленими нормами допуск до роботи, тобто виписують наряди. Періодично перевіряють виконання правил з техніки безпеки.

При вимиканні напруги 10кВ та 1кВ для проведення ремонтних робіт приймаються міри для виключення помилкового вмикання комутаційної апаратури. В електроустаткуванні напругою вище 1000В з усіх сторін, звідки може бути подана напруга на місце роботи , при вмиканні повинен бути певний розрив, який здійснюється вимиканням роз’єднувачів, відокремлювачів без автоматичного вмикання їх. В електроустановках до 1000В в залежності від конструкції замикаються рукоятки або дверці шаф, роз’єднують кінці проводів під час ремонтних робіт, вивішують плакати, які забороняють вмикати напругу. Для захисту працюючих від ураження електричним струмом в випадку помилкової подачі напруги до місця роботи виконують накладання заземлення. Переносні заземлення спочатку приєднують до землі, а потім до струмоведучої частини. А в електроустановках вище 1000В використовують для накладання заземлення ізолюючи штанги.

Електропостачання представляє собою небезпеку для екології електромагнітним випромінюванням, що є негативним впливом на навколишнє середовище. Для уникнення цих факторів ЛЕП розташовується відносно жилих масивів і зелених зон з суворим дотриманням санітарних норм і правил, а також з дотриманням ПЕБ.

Велику шкоду навколишньому середовищу завдає розлите трансформаторне масло (у потужних трансформаторах його об’єм складає до 6 кубометрів). Для того, щоб при заміні трансформаторне масло і каніфольно-бітумні суміші не подали в грунт і сточні води при виконанні робіт виконується обвал трансформаторних майданчиків і ремонтних площин.

2 ВИСНОВКИ

В курсовому проекті розглянуто ряд питань, в яких визначені характеристики споживачів і три основні категорії електропостачання.

В проекті визначені розрахункові активні, реактивні і повні потужності, вибрані трансформатори відповідної потужності, їхні типи і технічні характеристики. Виконано техніко-економічне порівняння двох варіантів, першого – в якому трансформаторі підстанції знаходяться в кожному цеху, і другого – в якому об’єднується два цеха, і в цеху з більшою потужністю електроустаткування встановлюється ТП, від якої заживлюється розподільчий пристрій цеху з меншою потужністю електроустаткування. На основі розрахункових навантажень накреслена картограма і визначене місце знаходження ГЗП, розраховані і вибрані живлячі і розподільчі мережі високої напруги, напруги 0,4кВ,визначені втрати напруги в лініях і трансформаторах. Складена розрахункова схема мереж і схема заміщення, розрахункові струми короткого замикання і ударні струми. По максимальних значеннях струмів, напруги, потужностей вибрано високовольтне устаткування: роз’єднувачі, відокремлювані, короткозамикачі, масляні вимикачі, розрядники, шини,трансформатори струму і напруги. Накреслена схема підключення вимірювальних приладів, розрахунковий і вибраний релейний захист і складена схема релейного захисту ГЗП і ТП. В проекті виконаний розрахунок захисного заземлення, розглянуто питання охорони праці, техніки безпеки та екології.

ЛІТЕРАТУРА

1. ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

2. ГОСТ 2.109-68. Основные требования к вертежам.

3. Правила устройства електроустановок. М. Энергоатомиздат. 1985.

4. ДьяковВ.М. Типовые расчеты по электрооборудованию. М. Высшая школа 1991.

5. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. М. Энергоатомиздат. 1987

6. Посников Н.П., Рубашов Г.М. Электроснабжение промышленных предприятий. Ленинград. Стройиздат. 1989

7. Справочник по проектированию электроснабжения. М. Энергоатомиздат. 1990.

Чернігівський промислово-економічний коледж

Київського національного університету технологій та дизайну

ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ПІДПРИЄМСТВА

НОВОБУДОВА

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ