2 Задание на курсовую работу

1. Создать в системе программного обеспечения xSpider электрическую схему цеха, соответствующую заданию.

Состав потребителей определяется из таблицы 1. Номер варианта магистранта соответствует сумме его двух последних цифр зачетной книжки. Для каждого варианта указывается список номеров потребителей в последовательности подключения к шинам. Характеристики потребителей и их нагрузка на СШ 0,4-1 и СШ 0,4-2 приведены в таблице 2.

2. Произвести логическую проверку всей сети для возможности проведения дальнейших расчетов.

3. Выполнить расчет короткого замыкания (трехфазного и однофазного) на 1 и 2 секции шин, в узле с минимальной присоединенной нагрузкой.

4. Выполнить проверку на селективность выключателя защищающего трансформатор и секционного выключателя.

3 Порядок выполнения работы

Схема соединения сети (топология).

Электрическая схема цеха, для которого необходимо провести расчеты, включает два сухих трансформатора 10/0,4 кВ мощностью 400 кВА. Нагрузка на шине не должна быть более 300 кВА (при среднем коэффициенте мощности 0,85). 1-я и 2-я системы шин соединяются секционным выключателем, который в нормальном режиме отключен. При пропадании напряжения на одной из секций шин работает АВР и включает секционный выключатель. Часть выключателей подключаемой секции должна быть отключена, чтобы на трансформаторе нагрузка была не более ее номинальной. Это потребуется сделать для обеспечения длительной работы трансформатора на нагрузку двух шин.

Двигатель в трехфазном исполнении выбирается из базы данных, по его заданной нагрузке и напряжению 400 В. Если в базе на эту нагрузку и напряжение нет двигателя, то выбирается ближайший в сторону уменьшения, но на напряжении 400 В. При описании общей нагрузки указывается нагрузка в кВт и напряжение.

Следующий этап – выбор параметров кабелей и защитных выключателей.

Проектирование начинается с первой ветви. Длины кабелей выбираются произвольно. Тип кабеля определяется его токовой нагрузкой. Для ветви трансформатор-шина номинальную токовую нагрузку определяют из его паспортных данных. Номинальная нагрузка кабеля должна быть больше номинальной нагрузки трансформатора. Используются комбинации из 2-3 кабелей, чем один кабель большого сечения. Затем необходимо проверить допустимую токовую нагрузку.

При выборе автоматического выключателя, его номинальный ток должен быть больше номинальной нагрузки ветви, но меньше по току расцепителя номинальной нагрузки кабеля.

Расчеты должны быть выполнены для варианта с отключением трансформатора №2 (трансформатор №1 в работе) и трансформатора №1 (трансформатор №2 в работе).

Для ячеистой сети выписана информация об игнорировании коэффициентов одновременности. При продолжении расчета будет использован алгоритм, использующий метод матриц проводимости, или расчет может быть завершен, и пригодным изменением рабочего состояния - выключением – некоторых коммутационных компонентов может являться ячеистая сеть, измененная в радиальную.

Расчет и следующие отдельные проверки:

- Проверка падений напряжения в узлах по отношению к напряжению источника питания. Не соответствуют узлы, где падение напряжения превышает предел, настроенный при добавлении компонента.

- Проверка падений напряжения в ветвях. Не соответствуют ветви, где падение напряжения превышает предел, настроенный при добавлении компонента.

- Проверка автоматических выключателей и предохранителей на номинальный ток. Не соответствуют компоненты, где ток в ветви превышает номинальный ток компонента (произойдет отключение уже при номинальном состоянии).

- Проверка выключателей на номинальный ток, проверка входной защиты выключателей.

- Проверка шин на нагрузку номинальным током. Не соответствуют компоненты, где ток в ветви превышает номинальный ток компонента. Номинальный ток компонента установлен с учетом укладки.

- Проверка кабелей на нагрузку номинальным током. Не соответствуют компоненты, где ток в ветви превышает номинальный ток компонента (установленный с учетом укладки, температуры окружающей среды, группирования кабелей, и т. д.).

- Проверка защиты кабелей от перегрузок. Номинальный ток защитного компонента должен быть меньше токовой нагрузочной способности кабеля, установленной с учетом укладки и температуры окружающей среды. Должно быть выполнено так же и второе условие согласно стандарту IEC относительно защиты кабеля от перегрузок: . Ампер-секундная характеристика повышения температуры кабеля должна находиться выше характеристики отключения автоматического выключателя.

- Проверка нагрузки и защиты трансформатора и генератора.

- Компоненты в ветви с трансформатором проверяются на номинальный ток трансформатора, невзирая на актуальную нагрузку.

- В 3-фазных узлах сети, образованных компонентом шина в распределительном щите, автоматически определен коэффициент мощности (cos φ) (в случае использования алгоритма для общих сетей, использующего метод матриц проводимости). Программа не позволяет ввести целевой коэффициент мощности, требуемый размер компенсации необходимо определить опытным путем постепенным включением конденсаторов различной величины. С преимуществом можно использовать возможности менять рабочее состояние коммутационных и защитных компонентов, и так постепенно присоединять отдельные конденсаторы. Вставка компонента «Компенсация».

- Коэффициент одновременности учитывается только в радиальных сетях. В ячеистых сетях можно менять рабочее состояние автоматических выключателей (включено/выключено), и таким образом проверять поведение сети в различных рабочих состояниях.

- В случае неуравновешенных сетей с 1-фазными отборами напряжение на мало нагруженной или отключенной фазе может быть больше напряжения источника.

- Проверка выключателей на нагрузку током короткого замыкания. Выключатель не будет отключать короткое замыкание, а должен кратковременно выдержать ток короткого замыкания. Несоответствующими компонентами являются те, где эффективный ток повышения температуры в ветви в течение 1 с превышает кратковременно выдерживаемый ток Icw(1s) компонента.

- Защита перед опасным напряжением на частях, неведущих ток (проверка на время отключения неисправности от источника питания). Она проводится только у 1-фазных коротких замыканий. Непригоден компонент, находящийся ближе всего к точке короткого замыкания, где время отключения больше предела, настроенного при вставке компонента.

- Проверка кабелей/шин на нагрузку током короткого замыкания. Не соответствуют компоненты, где эффективный ток повышения температуры в ветви в течение 0,1с превышает кратковременно выдерживаемый ток Icw(0.1s) компонента.

- При расчете времени отсоединение точки неисправности от источника питания (для 1- фазного короткого замыкания) применен установленный стандартом коэффициент безопасности 1,25, повышающий импеданс короткого замыкания цепи.