ЭСН и ЭО механического цеха серийного производства

 

 

 

 

Рис.  2.6  График  потери  напряжения  от  ТП  до  самого  удаленного  электроприемника  №34.

 

Вывод:  

Произвели расчёт и выбор защитных  аппаратов  напряжением  до  1000 В  и  сделал выбор кабелей  по нагреву допустимого тока для  распределительной  сети прессового участка цеха. В итоге  расчета  выбрал  четырёхжильные  кабели  марки  АВВГ – с алюминиевыми жилами  с полихлорвиниловой  изоляцией, и все они подходят по условиям. Затем выполнил проверку кабелей на  соответствие  токами  срабатывания  защитных  аппаратов  напряжением  до  1000 В и  по допустимой потере напряжения. В результате рассчитанные потери напряжения не превышают допустимые 5% потери напряжения, а значит, кабели выбраны правильно. 

 

               2.7  Расчёт токов короткого замыкания.

 

Короткое замыкание - это  случайное или преднамеренное непредусмотренное нормальным режимом работы электросоединения различных точек электроустановки между собой или землей. Короткое замыкание делится: на трёхфазные (симметричные), двухфазные, однофазные.

Короткое замыкание бывает устойчивым, которое затухает после отключения электроустановок и неустойчивым, которое затухает во время безтоковой паузы коммутационных аппаратов. Устойчивые к.з. возникают из-за неправильного действия оперативного персонала, падения опоры ВЛ, повреждения кабеля при земельных работах, старения изоляции.

Неустойчивые к.з. – из-за схлестывания поводов ВЛ во время ветра,

увлажнения изоляции, различные набросы на провода и перекрытие фаз птицами. В результате короткого замыкания резко снижается сопротивление электрической цепи, так как полные сопротивления фазовых нагрузок Zа ; Zб  Zc одной, двух или всех трёх фаз оказывается зашунтированным вследствие соединения проводов «накоротко». В точке короткого замыкания сопротивление фаз источника в линии составляет лишь небольшую долю сопротивления нагрузки. Сила тока в короткозамкнутой цепи намного превышает силу рабочего тока. Наибольшая сила тока короткого замыкания возникает при трёхфазном коротком замыкании, поэтому её и определяют для выбора электрического оборудования.

Расчет токов короткого замыкания производится двумя способами:

1. Расчет токов короткого замыкания в относительных единицах, где все сопротивления элементов схемы не имеет единиц измерения и приведены               к базисной мощности и к среднему напряжению сети, которое выше 1000В.

2. Расчет токов короткого замыкания  в именованных единицах, где все элементы имеют единицы измерения и приведены к базисному напряжению до 1000В.

Согласно ПУЭ I-силы токов короткого замыкания рассчитываются в тех точках сети, при коротком замыкании в которых аппараты и токоведущие части будут находиться в наиболее тяжелых условиях. Для вычисления силы токов короткого замыкания составляется расчётная схема, на которую наносятся все данные, необходимые для расчёта, и точки, где следует определить токи короткого замыкания. По расчётной схеме составляется схема замещения,             в которой все элементы выражены в виде индуктивных и активных сопротивлений в относительных единицах. При расчёте силы токов короткого замыкания в установках напряжением выше 1000 В используется система относительных единиц.

Расчет  токов  короткого  замыкания  строительной  производим  для  выбора  коммутационной  аппаратуры  на  подстанциях ТП.

Составляем  расчетную  схему  замещения  и  выносим  полученные значения.

 

 

 

 

 

 

 
                                       

                                Рис. 7.1 Расчетная схема

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                           Рис. 7.2 Схема замещения

 

По  данным  этих  точек  будет  производиться  выбор  высоковольтной  коммутационной  аппаратуры.

Так  как  электрические  сети  низковольтные,  то  производим  расчет  токов  короткого  замыкания  в  именованных  единицах.

2.7.1 Исходные данные:

Sэс=15 МВА

Хэс=0,38

ТМ-100-10/0,4

 2.7.2 Производим расчет сопротивлений.

До точки К-1.

                                         (7.1)

=31,5 Ом

                         (7.2)

=64 мОм

Значение сопротивлений для ВА берем из справочной литературы (Л1 стр. 64 таблица 1.9.3).

R3=0,15 мОм

Х4=0,4 мОм

R5=0,17 мОм

До точки К-2.

R6=0,7 мОм

Х7=0,7 мОм

R8=0,7 мОм

До точки К-3.

                                       (7.3)

=2,14 мОм

                             (7.4)

=0,98 мОм

R11=1,3 мОм

Х12=1,2 мОм

R13=0,75 мОм

Для остальных точек расчет производится аналогично.

2.7.3 Определяем результирующее  сопротивление до точки К-1.

RК-1=                                                                                      (7.5)

RК-1=31,5+0,15+0,14=32,07 мОм

ХК-2=                                                 (7.6)

ХК-2=64+0,17=64,17 мОм

                                  (7.7)

 мОм

Для остальных точек короткого замыкания результирующее сопротивление определяется аналогично по формулам (7.5), (7.6), (7.7) и полученные результаты заносятся в таблицу 7.1.

2.7.4 Определяем апериодическую  составляющую тока короткого  замыкания до точки К-1.

                                        (7.8)

 кА

Для остальных точек короткого замыкания апериодическая составляющая определяется аналогично по формуле (7.8) и полученные результаты заносятся в таблицу 7.1.

2.7.5 Определяем постоянную затухания  апериодической составляющей тока  короткого замыкания для точки  К-1.

                                               (7.9)

 с

Для остальных точек короткого замыкания постоянная затухания апериодической определяется аналогично по формуле (7.9) и полученные результаты заносятся в таблицу 7.1.

2.7.6 Определяем ударный коэффициент для точки К-1.

                                                (7.10)

=1,18

Определяем по справочной литературе [Л2 стр.44, таб.2.1]  в  зависимости  от  места  короткого  замыкания –на распределительные сети 6-10 кВ   

  и из двух значений выбираем  наибольшее.

Для остальных точек короткого замыкания ударный коэффициент определяется аналогично по формуле (7.10) и полученные результаты заносятся в таблицу 7.1.

2.7.10 Определяем ударный ток для  точки К-1

                                   (7.11)

 кА

Для остальных точек короткого замыкания ударный ток определяется аналогично по формуле (7.11) и полученные результаты заносятся в таблицу 7.1.

 

Таблица 7.1

Точки   К.З.	Uср, кВ	Uб, кВ	Rк мОм	ХК мОм	ZК мОм	, кА	, сек		, кА
К-1	0.38	0.4	32,07	64,17	71.73	3	0,006	1,2	5
К-2	0,38	0,4	1,4	0,7	1,56	141	0,003	1,2	238,57
К-3	0,38	0,4	4,19	2,18	4,72	46,56	0,0016	1,2	78,77
К-4	0,38	0,4	1,4	0,7	1,56	141	0,003	1,2	238,57
К-5	0,38	0,4	9,02	5,55	10,59	20,74	0,0019	1,2	35,09
К-6	0,38	0,4	2,05	1,2	1,86	118,3	0,001	1,2	200
К-7	0,38	0,4	6,8	4,5	8,15	27	0,0021	1,2	45,68

 

Вывод:

Произвели расчет токов короткого замыкания на сторонах ВН и НН., и в итоге определил токи короткого замыкания для  выбора электрооборудования по  определенным условиям.

 

            2.8 Выбор и проверка электрооборудования подстанций и сетей.

 

 

Токоведущие части (шины или кабели) и все виды аппаратов (выключатели, разъединители,  короткозамыкатели, разрядники, предохранители, измерительные трансформаторы) должны выбираться в соответствии с максимальными расчётными величинами для нормального режима и к.з. Для их выбора сравнивают указанные расчётные величины с допускаемыми значениями для токоведущих частей и высоковольтного оборудования. Для обеспечения надёжной безаварийной работы расчётные величины должны быть меньше допустимых.

Высоковольтные выключатели выбираются по номинальному напряжению, длительному току, отключающей способности, электродинамической и термической стойкости.

Разъединители выбирается по тем же условиям, что и высоковольтные выключатели, кроме третьего условия, потому что данные аппараты не предназначены для отключения токов короткого замыкания.

Высоковольтные предохранители – по номинальному напряжению, номинальному току,  отключающей способности и мощности отключения.

Трансформаторы тока – по номинальному напряжению, первичному номинальному току, электродинамической и термической стойкости, а также по вторичной допустимой нагрузке.

Трансформаторы напряжения – по номинальному напряжению и вторичной мощности.

2.8.1 Производим выбор основного оборудования на  низкой  стороне  ТП  строительной  площадки.

Для точки К-2:  

   =Iп.о.2(tоткл.+Та)                            (7.2)

  =32*(0,15+0,009)=1,43 кА2с

 

Таблица  3.3

К-1	Каталожные  данные
	Трансформатор тока             ТК-20
Uc=0,4кВ	U=0,4кВ
Iн=202,07А	Iном=300А
Iпо=3 кА	–
Iуд=5 кА	–
Вк=1,43 кА2с	–

 

Вывод:

Выбрали  электрооборудования(выключатели  нагрузки,  предохранители, трансформаторы тока)  в соответствии с максимальными расчётными величинами для нормального режима и короткого замыкания, и при сравнении указанные расчётные величины оказались меньше  допускаемых значений, а значит оборудования были выбраны правильно, и могут обеспечит надёжную безаварийную работу цепи.

 

                   2.10  Расчёт заземляющих устройств.

 

 

Многие части электроустановок нормально ненаходящиеся под напряжением, во время аварий могут оказаться под напряжением, в следствие чего может возникнуть опасность поражения электрическим током обслуживающего персонала при прикосновении к ним. Чтобы обеспечить безопасность прикосновения к таким частям применяется заземление. 

Заземление- преднамеренное  соединение частей электроустановки с землей с помощью заземляющего устройства, состоящего из заземлителей и заземляющих проводников.

Зануление- преднамеренное  соединение частей электроустановки нормально ненаходящиеся  под напряжением в сетях с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора.

Виды заземлений:

            Защитное заземление- гарантирует  безопасное обслуживание 

электроустановок.

            Рабочее заземление – обеспечивает нормальную работу электроустановок в определенном    режиме.

            Грозозащитное заземление – для  отвода грозового импульса в  землю.

Существуют два вида заземлителей:

            Естественные заземлители – это металлические железобетонные изделия, находящиеся в земле, а также трубопроводы и оболочки кабелей.

            Искусственные заземлители –  выполняются из металлопроката  круглого или углового сечения  с минимальными параметрами (12мм, 4х40мм, 50х50х5м).

 2.10.1 Исходные данные:

Размеры цеха: А×В = 48×30 м

Вид грунта: Глина

Климатическая зона № 1

Сопротивление грунта

Коэффициент сезонности для вертикального и горизонтального электродов  Ксв=1,9;  Ксг=5.8

Сопротивление заземляющих устройств Rз=4,0Ом*м (6/10/35/кВ –            Rз=10 Ом;  380/220В – Rз=4,0 Ом)

Параметры вертикального электрода: 

Длина вертикального электрода

Диаметр вертикального электрода d=12мм=0,012м

2.10.2 Определяем глубину заложения вертикального электрода.