- •Введение
- •1. Краткая характеристика цеха
- •2 Разработка системы электроснабжения
- •2.1 Расчёт силовых электрических нагрузок
- •2.2 Расчёт освещения цеха
- •2.2.1 Светотехнический расчёт помещения цеха
- •2.2.2 Аварийное освещение цеха
- •2.2.3 Расчёт осветительных нагрузок
- •2.3 Выбор силовых трансформаторов
- •2.4 Выбор сечений кабельных линий напряжением 6 кВ, питающих
- •2.5 Компенсация реактивной мощности
- •2.6 Выбор осветительной сети. Электротехнический расчет
- •2.7 Выбор схемы и конструктивное выполнение внутрицехового электроснабжения напряжением до 1 кВ
- •2.7.1 Выбор сечений проводников питающей сети
- •2.7.2 Выбор кабеля для конденсаторных установок
- •2.7.3 Выбор сечений проводов распределительной сети
- •2.8 Расчёт токов короткого замыкания
- •2.9 Выбор коммутационной и защитной аппаратуры, распределительных силовых и осветительных шкафов
- •2.9.1 Выбор автоматических выключателей на ктп
- •2.6.2 Выбор автоматических выключателей в що
- •2.6.3 Выбор силовых распределительных пунктов и групповых щитов освещения
- •2.10 Релейная защита трансформатора цеховой подстанции
- •2.11 Защитное заземление
- •2.13 Энергетический менеджмент
- •3 Расчёт основных технико-экономических показателей
- •3.1 Планирование использования рабочего времени
- •3.2 Расчёт численности персонала, обслуживающего энергохозяйство цеха
- •3.3 Расчёт тарифного фонда оплаты труда персонала
- •3.4 Расчёт фонда оплаты труда персонала
- •3.5 Определение отчислений на социальные нужды
- •3.6 Расчёт платы за электроэнергию
- •3.7 Расчёт годовых эксплуатационных расходов по электрохозяйству цеха
- •3.8 Расчёт чистого дисконтированного дохода от установки на ктп компенсирующих устройств
- •3.9 Основные технико-экономические показатели системы электроснабжения механического цеха
- •4 Расчёт системы отопления механического цеха
- •4.1 Определение расхода теплоты на отопление
- •4.2 Гидравлический расчёт системы водяного отопления
- •5 Безопасность жизнедеятельности
- •5.1 Подготовка персонала, допускаемого к работам в электроустановках
- •5.3 Влияние шума на персонал и мероприятия по его снижению
- •Заключение
- •Библиографический список источников информации
2.6.2 Выбор автоматических выключателей в що
Выбор автоматов в ЩО производится по расчетному току групповых и питающих (для МЩО) линий, чтобы выполнялось условие Ip<Iн.расц . Для групповых линий на основании таблицы 2.2 выбираются автоматы ВА51-29 с номинальными токами расцепителей 6,3, 10 и 16 А для соответствующих участков. Для питающих линий выбираются автоматы ВА51-29. Для щита ЩО4 номинальный ток расцепителя 6,3 А; для щитов ЩО3 и ЩО6 - 10 А; для щитов ЩО1 и ЩО9 - 16 А; для щитов ЩО5, ЩО7 и ЩО8 - 25 А. На линии к магистральному щиту освещения устанавливается выключатель ВА52-33 с Iн.расц=125 А.
2.6.3 Выбор силовых распределительных пунктов и групповых щитов освещения
Для распределения электроэнергии применяют распределительные шкафы (пункты) с автоматическими выключателями или плавкими предохранителями. Распределительные пункты серий ПР11, ПР24 и ПР9000 снимают с производства. Вместо них для сетей переменного тока 50 Гц выпускаются шкафы ПР8501 для силовых и осветительных ЭУ, которые с трёхполюсными выключателями могут быть использованы также и для силовых ЭП. Продолжается выпуск силовых распределительных шкафов серии ШР11 с плавкими предохранителями ПН-2 (или НПН-2) и с рубильником на вводе.
Принимаются к установке силовые распределительные шкафы серии ПР8501 с зажимами на вводе.
В качестве групповых щитов освещения используется распределительные пункты ПР8501 с зажимами на вводе с однополюсными автоматами типа ВА51-29.
2.10 Релейная защита трансформатора цеховой подстанции
В процессе эксплуатации системы электроснабжения возникают повреждения ее элементов. Наиболее опасными и частыми видами повреждений являются короткие замыкания, вследствие которых нарушается нормальная работа системы электроснабжения.
При протекании токов короткого замыкания элементы системы электроснабжения подвергаются термическому и динамическому воздействию. Для уменьшения размеров повреждения и предотвращения развития аварии устанавливают совокупность автоматических устройств, называемых релейной защитой и обеспечивающих с заданной степенью быстродействия отключение поврежденного участка или сети.
С учётом требований ПУЭ для защиты силовых трансформаторов цеховой подстанции используются следующие виды защит:
Токовая отсечка – предназначена для защит от междуфазных коротких замыканий на стороне высокого напряжения трансформатора и на его ошиновке. Эта защита не должна работать при междуфазных коротких замыканиях на стороне 0,4 кВ и при коротких замыканиях на отходящих линиях. Данная защита является быстродействующей, действует на отключение трансформатора.
МТЗ – предназначена для защиты от всех видов повреждений внутри обмотки и на выводах, а также для осуществления резервирования защит отходящих присоединений. Данная защита также может при необходимости обеспечить дальнее резервирование, имеет выдержку времени. Работает на отключение трансформатора.
Токовая защита нулевой последовательности – предназначена для защиты от однофазных замыканий на стороне 0,4 кВ трансформатора в зоне резервирования, является основной. Устанавливается на трансформаторах со схемой соединения D/U0, U/U0. Отстраивается от тока небаланса, работает на отключение межсекционного и вводного автомата.
В данном случае для защиты от токов однофазного короткого замыкания используется автоматический выключатель установленный на стороне 0,4 кВ после трансформатора и следовательно, токовая защита нулевой последовательности не применяется.
Газовая защита – от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа и от понижения уровня масла, выполняется с использованием реле давления и мембраны в крышке бака трансформатора.
Токовая защита от перегрузки – предназначена для защиты от токов, обусловленных перегрузкой трансформаторов, действует на сигнал.
Расчет параметров срабатывания максимальной токовой отсечки:
Ток срабатывания мгновенной токовой отсечки (МТО), А,
,
где кот – коэффициент отстройки, принимается равным 1,2, о.е;
–
максимальное
значение периодической составляющей
тока короткого замыкания в начальный
момент времени, на стороне низкого
напряжения трансформатора, А;
кТ – коэффициент трансформации защищаемого трансформатора, о.е;
.
Ток срабатывания реле МТО, А,
,
где ксх – коэффициент схемы, равный 1, о.е;
кТТ – коэффициент трансформации трансформатора тока, о.е;
Трансформатор тока выбирается по номинальному току трансформатора на стороне высокого напряжения IВН.ном, А,
,
.
Принимается трансформатор тока с номинальным первичным током 75А, имеющий ктт=15.
.
Коэффициент чувствительности защиты, о.е,
,
где
–
ток двухфазного короткого замыкания
на стороне высокого напряжения
трансформатора, А;
,
где
–
ток трёхфазного короткого замыкания
на стороне высокого напряжения
трансформатора, принимается, в связи
малой протяжённостью высоковольтной
КЛ, равным току трёхфазного КЗ на шинах
РУ 6 кВ, А;
;
,
т.е. требуемая чувствительность обеспечивается.
Расчет параметров срабатывания максимальной токовой отсечки МТО:
,
где кот = 1,2;
кВ – коэффициент возврата реле, принимается равным 0,85, о.е;
Iраб.max – наибольшее значение рабочего тока трансформатора, принимается равным 1,3∙IВН.ном с учетом допустимой перегрузки трансформатора в послеаварийном режиме, А;
.
Ток срабатывания реле МТО, А,
,
.
Коэффициент чувствительности защиты, о.е,
,
где
–
ток двухфазного короткого замыкания в
минимальном режиме на стороне высокого
напряжения трансформатора при коротком
замыкании на стороне 0,4 кВ, А;
,
;
,
т.е. требуемая чувствительность обеспечивается.
Время срабатывания защиты, с,
tсз = tсз.пр + Dt ,
где tсз.пр – время срабатывания защит отходящих присоединений, принимается равным 0,5,с;
Dt – ступень селективности, равная 0,5, с;
tсз = 0,5 + 0,5 =1.
Расчёты параметров срабатывания токовой защиты от перегрузки с действием на сигнал.
Ток срабатывания токовой защиты с действием на сигнал, А,
Iсз= кн∙1,3∙IВН.ном,
где кн = 1,05;
Iсз=1,05∙1,3∙60,622=82,749.
Ток срабатывания реле, А,
,
.
Время срабатывания защиты, с;
tсз=
,
tсз=1+0,5=1,5.
