Методические указания и задания для домашней контрольной работы по дисциплине «Электроснабжение предприятий и гражданских зданий» (стр. 10 из 20)
Расчетный ток на один кабель Iрасч=52,8:2=26,4А.
Определяем экономическую плотность тока јэ по таблице јэ=1,4 А/мм2.
Sэ = Iрасч / јэ = 26,4 / 1,4 = 18,9 мм2
Принимаем ближайшее стандартное сечение 25 мм2.
Проверяем принятое сечение по условию нагревания током нагрузки.
Для кабеля сечением 25 мм2, напряжением 10 кВ лежащего в земле
Iдоп = 90 А. Iдоп > Iрасч ; 90А > 52,8 А Условие выполняется.
Литература
[1 стр. 53-56; 2 стр. 126-136; 4 стр.135-146]
Вопросы для самоконтроля
1. Какое влияние оказывает категория электроприемников на выбор схемы электрснабжения?
2. Что такое экономическое сечение?
3. В каких случаях сети не подлежат выбору по экономической плотности тока?
4. Область применения магистральных радиальных схем
5. Область применения одно- и многоступенчатых схем
Тема 3.2 Подстанции и распределительные пункты
Основное электрооборудование электрических станций и подстанций. Назначение главных понизительных подстанций (ГПП) и главных распределительных пунктов (ГРП). Величины используемых номинальных напряжений. Классификация подстанций, их назначение и типы. Открытые и закрытые распределительные устройств. Применение комплектных трансформаторных подстанций типа КТП, КТПН, ТП и РП с комплектными распределительными устройствами типа КСО, КРУ, КРУН. Конструктивное выполнение ГПП и ГРП, их электрические схемы и используемое электрооборудование. Конструкция, устройство, типы и назначение высоковольтного оборудования.
Методические указания
Каждая подстанция имеет РУ, служащее для приема и распределения электроэнергии и содержащее коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, сборные шины и вспомогательные устройства.
По конструктивному устройству все РУ делятся на открытые ОРУ и закрытые ЗРУ. ОРУ и ЗРУ могут быть комплектными (сборка на заводе) или сборными – сборка производится на месте частично или полностью.
КРУ – РУ, состоящее из шкафов, закрытых полостью или частично или блоков с встроенными в них аппаратами защиты и автоматики, измерительными приборами и вспомогательными устройствами.
КРУН - КРУ, предназначенные для наружной установки, комплектуются масляными выключателями.
Применение ОРУ уменьшает стоимость и сокращает сроки установки, замены и демонтажа электрооборудования подстанций, однако обслуживание ОРУ несколько сложнее, чем ЗРУ. Кроме того, для наружной установки требуется более дорогое электрооборудование.
Для опорных конструкций в ОР используют железобетонные и металлические конструкции. Ошиновку ОРУ выполняют гибкими проводами, провода при помощи гирлянд изоляторов крепятся к опорам.
Конструкция ОРУ должна обеспечивать свободный доступ к трансформатору при эксплуатации.
Оборудование РУ низшего напряжения 6,10,20 кВ может размещаться в закрытых помещениях или в шкафах наружной установки КРУН. При установке оборудования в КРУН аппараты и приборы управления, учета и защиты, чувствительные к низкой температуре, должны иметь колпаки и обогрев, включаемые при температуре ниже допустимой по техническим условиям.
Оборудование и аппаратура наружной установки должны иметь защиту от атмосферных и коммутационных перенапряжений.
На подстанциях должны заземляться все металлические нетоковедущие части.
КРУ, выполненные на напряжение до 10 кВ и токи до 3000 А, широко распространены при сооружении промышленных и городских подстанций. Камеры и шкафы КРУ изготавливают различных серий с различными схемами первичных и вторичных цепей, что позволяет комплектовать их согласно принятой схемы электрических соединений установки.
КРУ внутренней установки выполняют ввиде камер типа КСО – камера стационарная одностороннего обслуживания или шкафов типа КРУ
Конструкция высоковольтного оборудования
К токоведущим частям высоковольтного оборудования относятся шины с изоляторами и кабели.
Шины. В РУ напряжением выше 1 кВ шины изготавливают из меди, алюминия и стали. Они имеют круглое, прямоугольное и коробчатое сечения.
В закрытых установках медные шины применяют только в особых случаях, а в открытых - при агрессивной среде (морское побережье, территория химического завода).
Как правило, в РУ используют алюминиевые шины. В зависимости от величины тока шины собирают по одной, две, три полосы в одном пакете на фазу. Зазор между шинами в пакете обычно выбирают равным толщине шины.
Для токов >3000 А применяют шины коробчатого сечения.
Шина фазы А – окрашивается в желтый цвет
В – в зеленый цвет
С – в красный цвет.
При монтаже жесткие плоские шины каждой фазы при длине ошиновки для алюминия – 15 м, для меди – 25 м делят на отдельные участки, соединяемые гибкими перемычками, называемыми компенсаторами.
Изоляторы и линейные вводы. Токоведущие части электроустановок крепят и изолируют друг от друга и по отношению к земле при помощи изоляторов. Изоляторы для ЭУ напряжением выше 1 кВ изготавливают из фарфора, т.к. он обладает высокой механической и электрической мощностью и достаточной теплоемкостью. Изоляторы делят на подвесные, опорные и проходные. Подвесные изоляторы предназначаются для крепления проводов ВЛЭП.
Опорные изоляторы внутренних установок служат для крепления шин и аппаратуры РУ.
Проходные изоляторы (для внутренней и наружной установки) предназначены для вывода токоведущих частей из зданий и прокладки шин через стены и перекрытия.
Маслонаполненные линейные вводы предназначены для вывода проводов высокого напряжения из баков трансформаторов, высоковольтных выключателей и похода проводов высокого напряжения через стены зданий. Вводы изготавливают на напряжение от 110 до 220 кВ и токи от 1000 до 2000 А.
К аппаратам высоковольтного оборудования относятся разъединители, короткозамыкатели и отделители, плавкие предохранители, выключатели с приводами.
Разъединители. Используют в системах электроснабжения напряжением выше 1 кВ для разъединения и переключения участков сети, находящихся под напряжением. Разъединители создают необходимый видимый разрыв электрической цепи, требуемый условиями эксплуатации электроустановок.
По условиям техники безопасности при ремонте оборудования РУ в токоведущих частях электроустановок со всех сторон, откуда может быть подано напряжение, должен быть виден разрыв цепи. Указанное требование выполняется установкой разъединителей в РУ.
Разъединители не имеют специальных устройств для гашения дуги при отключении. Отключение разъединителем больших токов недопустимо, т.к. может вызвать к.з. между фазами из-за возникновения дуги. Поэтому разъединители снабжают блокировкой, предохраняющей от отключения тока нагрузки.
Разъединителями допускается отключать ток х.х трансформатора
10 В мощностью до 750 кВА
20 кВ - до 6300 кВА
35 кВ до 20000 кВА
110 кВ до 40500 кВА
Разъединители производятся для внутренней и наружной установки.
Короткозамыкатели. Это аппараты, предназначенные для искусственного создания короткого замыкания в тех случаях, когда ток при повреждениях в трансформаторе может оказаться недостаточным для срабатывания релейной защиты.
Короткозамыкатели применяют на подстанциях без выключателей на стороне высшего напряжения. Короткозамыкатели типа КЗ-35 выполняют ввиде двух отдельных полюсов, соединенных в один двухполюсный аппарат и создает двухполюсное короткое замыкание.
Короткозамыкатели КЗ-110 и КЗ-220 изготавливают ввиде однополюс ных аппаратов и создают при включении однофазное замыкание на землю.
Управление короткозамыкателем осуществляется приводом при включении и отключается вручную.
Отделители. Это разъединители с ножами заземления ОДз и без ножей заземления ОД. Отделители отключают под действием пружин при срабатывании отключающего электромагнита, а включают вручную.
Высоковольтные выключатели. При передаче и распределении электроэнергии напряжением выше 1 кВ включение, отключение и переключение электрических цепей производится под нагрузкой при помощи выключателей.
При разрыве электрической цепи разомкнувшимися контактами выключателя возникает электрическая дуга. Поэтому при конструировании электрических аппаратов, предназначенных для замыкания и размыкания цепи с током, предусматривают специальные устройства, способствующие быстрому гашению дуги. В зависимости от дугогасительной среды выключатели бывают масляные и воздушные. В масляных выключателях дугогасительной средой является трансформаторное масло, в воздушных – сжатый воздух.
Подробно назначение и конструкция подстанций и распределительных пунктов рассмотрены в [1 стр.219-232; 4 стр. 159-216].
Литература
[1 стр.180-192, 202-215; 2 стр.136-152; 3 стр.235-277; 4 стр.156-215]
Вопросы для самоконтроля
1. Дайте определение подстанции
2. Назначение и область применения выключателей нагрузки.
3. Каким требованиям должны удовлетворять высоковольтные выключатели?
4. Охарактеризуйте основные типы трансформаторных подстанций предприятий.
5. Каково назначение изоляторов? Какие типы изоляторов применяются в схемах подстанций?
Тема 3.3 Картограмма нагрузок. Расчет электрических нагрузок напряжением выше 1 В.
Распределение нагрузок на генеральном плане предприятий. Определение условного центра электрических нагрузок. Выбор количества и месторасположения подстанций. Построение картограммы нагрузок. Мощность, присоединенная к главной понизительной подстанции. Расчет электрических нагрузок напряжением выше 1 кВ по установленной мощности и коэффициенту спроса.
Методические указания