- •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
- •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
- •1.4. Схема электрических сетей внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия
- •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
3.9. Компоновка ктп
В целях наибольшего приближения к электроприёмникам КТП размещают внутри цехов, огораживая сеткой, или во встроенных и пристроенных помещениях (рис. 3.13 а, b). Встроенные и пристроенные КТП имеют выход из камер трансформаторов непосредственно наружу здания. Возможно применение КТП с размещением щита низкого напряжения в цехе, а трансформаторов – снаружи около цеха (рис. 3.13, г). Отдельно стоящие закрытые цеховые КТП (рис 3.13, в) устанавливаются, когда невозможно разместить КТП внутри цехов или у наружных их стен по требованиям технологии или пожаро- и взрывоопасности производства.
Оборудование КТП (силовые трансформаторы и шкафы) может размещаться в один или два ряда (рис. 3. 14).
Рис. 3.13. Размещение КТП с одним и двумя трансформаторами:
а – однотрансформаторная КТП встроенного типа; б – двухтрансформаторная КТП пристроенного типа; в – КТП отдельно стоящая; г – ТП с наружной установкой трансформаторов
Компоновка КТП в производственных зданиях должна решаться в каждом отдельном случае. При этом исходят из конструкции выбранной КТП, места её установки (открыто или в закрытом помещении), размеров помещения (при закрытой КТП), направления трасс внешних кабелей и шинопроводов и других факторов. Для компоновки КТП необходимо иметь габаритные размеры шкафов и силовых трансформаторов, которые находятся по каталогам и справочной литературе.
Применение масляных трансформаторов на внутрицеховых подстанциях предъявляет особые требования к устройству КТП [19]. На внутрицеховой закрытой подстанции рекомендуется устанавливать одну КТП (допускается
в один ряд и двухтрансформаторной КТП в два ряда (в):
1 – вводное устройство высокого напряжения (6, 10 кВ); 2 – силовой трансформатор (6–10/0,4 кВ); 3 – шкаф ввода низкого напряжения; 4 – низковольтный шкаф отходящих линий; 5 – шкаф секционный низкого напряжения; 6 – шинные короба; 7 – ограждение подстанции
установка не более трёх КТП) с масляными трансформаторами суммарной мощностью не более 6,5 МВ.А. В помещении КТП при необходимости можно устанавливать другое комплектное электрооборудование напряжением до 1 кВ, например комплектные конденсаторные установки или силовые распределительные пункты (рис. 3. 15).
Ширина коридора обслуживания КТП должна обеспечивать удобство управления, перемещения и разворота оборудования и его ремонта, а с задней стороны должен быть проход шириной не менее 0,8 м ; допускаются отдельные местные сужения не более 0,2 м. При открытой установке КТП в производственных помещениях ширина свободного прохода должна определяться расположением производственного оборудования, обеспечивать возможность транспортирования наиболее крупных элементов КТП и в любом случае она должна быть не менее 1 м. Высота помещения должна быть не менее высоты КТП плюс 0,8 м от потолка.
На пристроенных, встроенных, отдельно стоящих и внутрицеховых (открытых и закрытых) КТП с масляными трансформаторами независимо от того, име-
Рис. 3.15. Внутрицеховая закрытая подстанция с установкой КТП и другого электрооборудования:
а – план; б – разрез; / – цех; 1 – комплектная трансформаторная подстанция КТП 1600/10;
2 – комплектная конденсаторная установка УК-0,38-450 НУЗ; 3 – силовой щит 380/220 В;
4 – шинопровод ШМА-73Н на 1600 А; 5 – распределительные шкафы ПР-22; б – маслоприемник на 100 % масла
ют они выходы в производственное здание или наружу, должен быть устроен маслоприемник, вмещающий не менее 20 % полного объема масла в трансформаторе, с отводом в маслосборник, или заглубленный маслоприемник без отвода масла, рассчитанный на 100 % его объема.
Площадь маслоприемника должна быть больше площади основания трансформатора КТП. Заглубленный бетонный маслоприёмник необходимо рассчитывать на полный объём масла, содержащегося в трансформаторе. Его закрывают металлической решёткой со слоем чистого гравия или гранитного щебня толщиной 25 см с частицами 30–70 мм . Уровень масла, в случае аварии, должен быть на 5 см ниже решетки. Удаление масла из маслоприемника после аварии осуществляют специальным переносным насосным агрегатом с электроприводом. Объем маслоприемника можно рассчитать по формуле
где Мт.м – масса трансформаторного масла в трансформаторе, кг;
т.м
–
удельная плотность трансформаторного
масла (880–890
кг/м3).
Масса масла в трансформаторе при отсутствии справочных данных может быть найдена по формуле
где 0,9 – расход масла на единицу трансформаторной мощности, кг/кВ.А.
Компоновки КТП с устройством маслоприемника показаны на рис. 3.16 и 3.17.
Р
ис.
3.16. КТП Чирчикского трансформаторного
завода:
а – установка КТП 1000 кВ.А со шкафом ВН (левое исполнение); б – установка КТП 2 х 1000 кВ.А с глухим присоединением кабеля 10(6) кВ (без шкафа ВН) в один ряд; в – установка КТП 2 х 1000 кВ.А с глухим присоединением кабеля 10(6) кВ (без шкафа ВН) в два ряда; 1 – трансформатор 1000 кВ.А; 2 – шкаф ВН; 3 – сборка шкафов НН; 4 – шинопровод
В помещениях КТП с маслозаполненными трансформаторами предусматривают двухстворчатые ворота, открывающиеся наружу на угол 180°. При ширине створок дверей более 1.5 м предусматривают калитку, используемую как второй выход для персонала. Габариты ворот должны превышать на 200–350 мм размеры трансформатора. Вместо ворот допускаются монтажные проемы в стенах для выкатки трансформаторов и другого оборудования. Полы внутрицеховых, встроенных и пристроенных КТП должны быть не ниже уровня пола цеха. Полы помещений КТП выполняются с уклоном 2 % в сторону маслоприёмника.
В помещениях КТП с трансформаторами мощностью до 1000 кВ.А включительно, как правило, предусматривается естественная вентиляция с помощью вентиляционных проёмов с жалюзийными решётками. При устройстве вентиляции помещений КТП, размещаемых в производственных помещениях с нормальной средой разрешается забирать воздух непосредственно из цеха. Для вентиляции помещений КТП, размещаемых в помещениях пыльных или с воздухом, содержащим проводящие или разъедающие смеси, воздух должен забираться извне, либо очищаться фильтрами.
Рис. 3.17. КТП Хмельницкого трансформаторного завода:
а – установка КТП 1000 кВ.А со шкафом ВН (левое исполнение); б – установка КТП 2 х 1000 кВ.А с глухим присоединением кабеля 10(6) кВ (без шкафа ВН) в один ряд; в – установка КТП 2 х 1000 кВ.А с глухим присоединением кабеля 10(6) кВ (без шкафа ВН) в два ряда; 1 – трансформатор 1000 кВ.А; 2 – шкаф ВН; 3 – сборка шкафов НН; 4 – шинопровод
