Диплом: Оптимизация управления проектированием системы электроснабжения завода сельскохозяйственной техники

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
55
(3)
б
к3
3
10,5
6,6 кА.
3 3 0,92
U
I
x
  

Установившееся значение тока короткого замыкания (ток короткого
замыкания без учета подпитки от высоковольтных электродвигателей):
6,6 кА.I
Ток подпитки места короткого замыкания от высоковольтных
электродвигателей рассчитывается аналогично току подпитки,
рассчитанному в подразделе 2.2.2, с учетом сопротивления кабельной линии
питающей трансформатор ТП-3. Ток подпитки от электродвигателя
HXR450GL4:
д
подп.HXR ном
д* кл ms кл.тп3*
"
0,9
39,21 0,034 кА;
" 0, 2 0,59 0, 24
E
II
x x x
    
   
ном
кл.тп3* кл.тп3
22
ср
560
0,04 0,24 Ом.
cos 0,97 0,85 10,5
P
xx
U

  
   
Ток подпитки от электродвигателя СТД-630-4:
д
подп.СТД ном
д* кл ms кл.тп3*
"
0,9
40,3 0,055 кА;
" 0,2 0,2 0,25
E
II
x x x
    
   
ном
кл.тп3* кл.тп3
22
ср
630
0,04 0,25 Ом.
cos 0,95 0,95 10,5
P
xx
U

  
   
Периодическая составляющая тока короткого замыкания с учетом
подпитки от высоковольтных электродвигателей:
(3) (3)
к3 к3 подп.HXR подп.CТД
6,6 0,034 0,055 6,689 кА.I I I I
      
Ударный коэффициент:
а
0,01
0,01
T
0,01
уд
1 1 1,37.K e e
    
Ударный ток в точке К3:
(3)
уд.к3 уд к3
2 2 1,37 6,689 12,95 кА.i K I      
Апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К3:
рз св
0,1 0,1 0,2 с;tt
    
а
0,2
T
(3) 8
0,01
а .к3 к3
2 2 6,689 1,93 10 кА.i I e e
       
56
Тепловой импульс, создаваемый током короткого замыкания в точкﮦе
К3:
   
2 2 2
к.к3 к3 а
T 6,689 0,2 0,01 9,39 кА с.ВI
     
Сопротивление кабельной линии, питающей двигатель HXR450GL4:
кл ms 0
0,08 1,2 0,096 Ом.x x l    
Суммарное сопротивление от энергосистемы до точки короткого
замыкания:
 
 
к4 к2 кл ms
0,88 0,096 0,976 Ом.x x x

    
Значение тока короткого замыкания без учета тока подпитки:
(3)
б
к4
3
10,5
6, 21 кА.
3 3 0,976
U
I
x
  

Значение тока подпитки в точке K4:
д
подп.HXR ном
д*
"
0,9
39,21 0,176 кА.
" 0, 2
E
II
x
    
Периодическая составляющая тока короткого замыкания с учетом
подпитки от высоковольтных электродвигателей:
(3) (3)
к4 к4 подп.HXR
6,21 0,176 6,386 кА.I I I
    
Ударный коэффициент:
а
0,01
0,01
T
0,01
уд
1 1 1,37.K e e
    
Ударный ток в точке К3:
(3)
уд.к3 уд к4
2 2 1,37 6,386 12,24 кА.i K I      
Апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К3:
рз св
0,1 0,1 0,2 с;tt
    
а
0,2
T
(3) 8
0,01
а .к3 к4
2 2 6,386 1,84 10 кА.i I e e
       
Тепловой импульс, создаваемый током короткого замыкания в точкﮦе
К3:
57
   
2 2 2
к.к4 к4 а
T 6,386 0,2 0,01 8,56 кА с.ВI
     
Итоги расчета токов короткого замыкания сведены в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 – Итоги расчета токов короткого замыкания
Точка короткого замыкания
I
(3)
, кА
I
подп
, кА
I
, кА
i
уд
, кА
B
к
, кﮦА
2
·с
К1
3,25
3,25
8,36
4,75
К2
7,02
0,149
6,88
16,04
15,14
К3
6,689
0,089
6,6
12,95
9,36
К4
6,386
0,176
6,21
12,24
8,56
2.7 Выбор аппаратов и проводников проектируемой сети
Сечение воздушной ЛЭП 110 кВ выбирается по 4-м критериям: по
экономической плотности тока, нагреву, «короне», механической прочности
[25].
Экономически целесообразное сечение проводов одной фазы
рассчитывается по формуле, мм
2
:
р.норм
э
эк
I
F
j
,
(2.12)
где j
эк
экономическая плотность тока, которая принимается по ПУЭ
в соответствии с числом часов использования максимума заданного
предприятия, А/мм
2
;
I
р.норм
расчетный ток нормального режима, А.
Число часов использования максимума составляет 3000 ч, этому
значению соответствует экономическая плотность тока равная 1,1 А/мм
2
Расчетный ток нормального режима рассчитывается:
ном.т
р.норм
ном
0,7
0,7 16000
58,78 А,
3 3 110
S
I
U
  

где S
ном.т
номинальная мощность трансформатора, кВ·А;
U
ном
номинальное напряжение сети, кВ [25].
58
Экономическое сечение проводов:
р.норм
2
э
эк
58,78
53,44 мм
1,1
I
F
j
  
.
По найденному сечению предварительно выбирается провод АС-70/11,
допустимый ток которого равен 265 А.
Проверка выбранного провода по нагреву в длительном режиме
производится по условию:
д.д р.ав
II
,
(2.13)
где I
д.д
– допустимый ток выбранного провода, А;
I
р.а
в
расчетный ток в аварийном режиме, А.
Расчетный ток в аварийном режиме:
ном.т
р.норм
ном
1,4
1,4 16000
117,57 А;
3 3 110
S
I
U
  

д.д р.ав
265 117,57 .II  
Выбранный по экономической плотности тока провод марки АС-70/11
удовлетворяет условию нагрева длительно допустимым током.
По условию механической прочности ПУЭ регламентирует для II
климатической зоны минимальное сечение равное 35 мм
2
. По условию
«короны» ПУЭ регламентирует минимальное сечение, воздушной ЛЭП
напряжением 110 кВ, равное 70 мм
2
.
Для воздушной линии 110 кВ принимается провод АС - 70/11,
допустимый ток которого 265 А [26].
Выбор электрооборудования ОРУ 110 кﮦВ
В РУ 110 кВ установлены отделители и короткозамыкатели(ОД-КЗ).
Короткозамыкатель – это электрический аппарат, предназначенный для
создания искусственного, преднамеренного короткого замыкания в
электрической сети. В цепи заземляющего провода устанавливается
трансформатор тока типа ТШЛ.
Отделитель – это электрический аппарат, предназначенный для
автоматического включения или отключения обесточенных цепей.
59
Короткозамыкатели выбираются по трем условиям: по номинальному
напряжению (2.14), по динамической стойкости к токам КЗ (2.15), по
термической стойкости к токам КЗ (8.5).
сетином
UU 
;
(2.14)
уддин
ii 
;
(2.15)
кт
2
т
BtI 
.
(2.16)
Отделители и разъединители выбираются по условиям 8.3–8.5 и по
длительному току, условие (8.6):
р.авном
II 
.
(2.17)
Для защиты нейтралейтрансформаторов ГПП предприятия необходима
установка ограничителей перенапряжения (ОПН). Трансформаторы работают
с заземленными нейтралями. Заземлитель нейтрали, в отключенном
состоянии шунтируется вентильным разрядником либо ОПН. Ограничители
перенапряженияи разрядники выбираются по номинальному напряжению
(2.14).
Для подключения цепей релейной защиты и измерительных приборов,
на вводе высокого напряжения трансформаторов имеются встроенные
трансформаторы тока типа ТВТ-110. Трансформаторы тока должны
соответствовать условиям 2.14–2.17.
Ошиновка ОРУ-110 кВ выполняется сталеалюминевыми проводами
марки АС-70.
Выбор электрооборудования 10 кﮦВ
РУ-10 кВ ГПП представляет собой закрытое распределительное
устройствона базе ячеек К-104М. Ячейки ввода, отходящих линий и
секционного выключателя комплектуются вакуумными выключателями
ВВ/TEL производства "ТАВРИДА ЭЛЕКТРИК". В ячейках отходящих линий
используются трансформаторы тока нулевой последовательности ТЗЛМ-10
для земляной защиты на каждый кабель. Ячейки с вакуумными
60
выключателями ВВ/TEL комплектуются ограничителями перенапряжения
ОПН-10.
Высоковольтные выключатели выбираются по условиям 2.14–2.17 и
номинальному току отключения:
(3)
откл.ном
II
.
(2.18)
При выборе выключателей производить проверку по условию
содержания апериодической составляющей в токе К.З. не будем, т.кﮦ.
полученные значения апериодической составляющей для расчетных токов
К.З получились крайне малыми.
Условия выбора остального электрооборудования приведены в пункте
2.3.2. Для выбора электрооборудования РУ 10 кВ необходимо рассчитать
расчетные токи максимальных режимов всех присоединений РУ 10 кВ ГПП.
Расчетный ток максимального режима присоединений
трансформаторов ТДН-16000/110кВ:
р
р.макс
ном
18165,84
1048,8 А
3 3 10
S
I
U
  

.
Расчетный ток максимального режима присоединения секционного
выключателя:
р
р.макс
ном
18165,84
524,4 А
3 3 10 2
S
I
U
  
  
.
Расчетный ток максимального режима присоединений магистральных
линий питания ТП-1 и ТП-2:
з.ав ном.т.ТП1 з.ав ном.т.ТП2
р.макс
ном
1,4 2500 1, 4 1600
331,7 А
3 3 10
k S k S
I
U
  
  
  

.
Расчетный ток максимального режима присоединений магистральных
линий питания ТП-3 и ТП-4:
з.ав ном.т.ТП3 з.ав ном.т.ТП4
р.макс
ном
1,4 2500 1, 4 1600
331,7 А
3 3 10
k S k S
I
U
  
  
  

.
Расчетный ток максимального режима присоединений линий ТП-5:
з.ав ном.т.ТП5
р.макс
ном
1,4 2500
129,4 А.
3 3 10
kS
I
U
  

61
Расчетный ток максимального режима присоединений линий ТП-6:
з.ав ном.т.ТП6
р.макс
ном
1,4 1000
80,9 А
3 3 10
kS
I
U
  

.
Расчетный ток максимального режима присоединения
высоковольтного двигателя HXR450 LG4:
р.макс ном пуск
39,21 6 235,29 А.I I K    
где K
пуск
кратность пускового токаﮦ.
Расчетный ток максимального режима присоединения
высоковольтного двигателя СТД-630-2УХЛ4:
р.макс ном пуск
40,3 6 241,8 АI I K    
.
Шинный мост от обмоток НН силовых трансформаторов до РУ-10 кВ
выполняется гибкими шинами (провода АС), сечение которых выбирается по
расчетному максимальному току:
р
р.макс
ном
18165,84
1048,8 А
3 3 10
S
I
U
  

.
Следует применить провода марки АС 600/72, длительно допустимый
ток которого равен 1050 А.
2.8 Расчет заземления и молниезащиты ГПП
Все металлические части электроустановок, нормально не находящиеся
под напряжением, но которые могут оказаться под напряжением из-за
повреждения изоляции, должны надежно соединяться с землей. В качестве
искусственных заземлителей, применяются металлические стержни, уголки,
полосы, погруженные в почву для надежного контакта с землей. Количество
заземлителей определяется расчетом в зависимости от необходимого
сопротивления заземляющего устройства (ЗУ) или допустимого напряжения
прикосновения [25]. Размещение искусственных заземлителей производится
таким образом, чтобы достичь равномерного распределения электрического
потенциала на площади, занятой электрооборудованием.
62
Удельное сопротивление грунта (суглинок) 120 Ом·м. Длина
вертикальных заземлителей 5 м. Глубина заложения t = 0,7 м. Заземляющее
устройство ГПП изображено на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 – План заземляющего устройства ГПП
Напряжение на заземлителе:
пр.доп
з
п
U
U
k
,
(2.27)
где U
пр.доп
допустимое напряжение прикосновения, В;
k
п
коэффициент напряжения прикосновения, о.е.
При длительности протекания тока через тело человека менее 0,2 с
допустимое напряжение прикосновения равно 500 В.
Коэффициент k
п
определяется по формуле:
п
0,45 0,45
вг
1 0,847
0,196 о.е.
5 1520
5 3500
M
k
lL
aS

  
   
   
   
,
(2.28)
где l
в
длина вертикального заземлителя, м;
L
г
длина горизонтальных заземлителей, м;
aрасстояние между вертикальными заземлителями, м, а = 5 м;
Sплощадь заземляющего устройства, м
2
;
Mпараметр, зависящий от отношения удельного сопротивления
верхнего слоя грунта к удельному сопротивлению нижнего слоя, M=1;
βкоэффициент определяемый по сопротивлению тела человека R
ч
и
сопротивлению растекания тока от ступеней R
с
.
ч
ч с в.с
1000 1000
0,847 о.е.,
1000 1,5 1000 1,5 120
R
RR
   
    
где
в.с
удельное сопротивление верхнего слоя грунта, Ом·м.
63
Площадь заземляющего устройства S = 3500 м
2
. Длина горизонтальных
заземлителей L
г
=1520 м.
Напряжение на заземлителе:
пр.доп
з
п
500
2551 В
0,196
U
U
k
  
.
Для определения допустимого сопротивления заземляющего
устройства необходимо рассчитать ток однофазного короткого замыкания в
сети 110 кВ:
б
з
1рез 2рез 0вл с 0т
3
3 115
1,528 кА.
x 2 20,39 37,6 1,59 145,8
U
I
x x x x
  
       
(2.29)
где x
1рез
результирующее сопротивление прямой последовательности
до точки К1, рассчитанное в подразделе 7.1, Ом;
x
2рез
результирующее сопротивление прямой последовательности до
точки К1, равное x
1рез
, Ом;
x
0ВЛ
сопротивление воздушной линии 110 кВ, равное 2·x
ВЛ
, Ом;
x
сопротивление нулевой последовательности трансформатора ТДН-
16000/110, равное:
2
2
бк
т
ном
%
115 10,5
145,8 Ом.
100 100 16
Uu
x
S
  

Допустимое сопротивление заземляющего устройстваﮦ:
з
доп
з
2551
1,66 Ом.
1528
U
R
I
  
Действительный план заземляющего устройства необходимо
преобразовать в расчетную квадратную модель, со стороной
S
:
3500 59,16 мS 
.
Число ячеек по стороне квадратаﮦ:
г
1520
1 1 12,85 шт.
2 S 2 3500
L
m     
Целое число ячеек по стороне квадрата 13 шт.
Длина стороны ячеек квадрат:
64
3500
4,55 м.
13
S
b
m
  
Длина полос в расчетной модели:
   
г
' 2 1 2 3500 13 1 1656,5 м.L S m        
Количество вертикальных заземлителей:
в
в
4 3500 4
39,44 шт.
1 1 5
S
n
l

  

Количество вертикальных заземлителей 39 шт.
Общая длина вертикальных заземлителей:
в в в
5 39 195 м.L l n    
Относительная глубинаﮦ:
в
5 0,7
0,096.
3500
lt
S

Общее сопротивление сложного заземлителя:
ээ
з
гв
1,22 120 1,22 120
0,36 0,917 Ом.
1656,5 195
3500
RA
LL
S


    

,
(2.30)
в
l
5 0,7
0,444 0,84 0,444 0,84 0,36.
3500
t
A
S
    
Сопротивление заземляющего устройства меньше допустимого 2,94
Ом.

Смотрите также:

"Автоматизация обработки заявок ООО "Проектно-Строительная Компания"
"Автоматизация процесса аттестации персонала для ООО "Нэт Бай Нэт Холдинг"
"Анализ интернет-активности конкурентов ( на примере конкурентов "Газпром нефть")
"Бухгалтерский учёт и аудит расчётов с подотчётними лицами в организации на примере ООО "ЛОЦ 10""
«Психологическое сопровождение персонала в организации на примере ООО «Крокус»
Cовершенствование деловой оценки персонала в организации (на примере ООО "Даймонд кейтеринг развитие")
PR как средство продвижения организации (на примере ПАО "Тамбовский завод "Комсомолец им. Н.С. Артемова")
PR-коммуникации в сфере общественного питания (на примере кафе-кондитерской «Cream Cheese»)
SMM как средство повышения эффективности работы учреждений социокультурной сферы (на примере Малого театра)
Value-based education: ценности в системе образования и способы их реализации на уроке английского языка. Опыт Европейских стран