Розробка живлячої мережі машинобудівного заводу (стр. 5 из 7)
Внутрішньозаводський розподіл електричної енергії при напрузі 6 або 10 кВ може бути виконаний за радіальною, магістральною або змішаною схемами. Кожна з цих схем відрізняється за ступенем надійності та техніко-економічними показниками залежно від конкретних вимог проектованого об'єкта [2-5, 10].
У сучасній практиці проектування та експлуатації промислових підприємств здійснюється ступеневий принцип побудови схем. Під ступенем електропостачання розуміють вузли схеми електропостачання, між якими електроенергія, одержувана від ДЖ, передається визначеній кількості споживачів.
Схеми бувають одноступеневі та багатоступеневі. У багатоступеневих схемах застосовуються РП однієї напруги, від яких живляться окремі потужні ЕП або група ЕП. Це дозволяє зменшити кількість вимикачів у розподільному пристрої 10 кВ ГПП від великої кількості відгалужувальних ліній малої потужності. При виборі схем слід прагнути до зниження кількості ступенів (більше двох ступенів, як правило, не рекомендується), бо це спрощує комутацію, захист та автоматику, знижує втрати електроенергії.
Двоступеневі радіальні схеми застосовують на великих і середніх підприємствах з цехами (групами цехів), які розташовані на великій території. Живлення розташованих поруч одно-та двотрансформаторних ПС без шин ВН та ЕП з напругою понад 1 кВ здійснюється від проміжних РП (РШ - РПЗ), що живляться від ГПП радіальними лініями першого ступеня. При цьому всі комутаційні та захисні апарати розміщуються на РП. На цехових ТП передбачається глухе приєднання трансформаторів до радіальних ліній другого ступеня. Це дуже спрощує конструкцію та зменшує габарити ТП, що має велике значення при застосуванні внутрішньо цехових ТП.
Питання про спорудження РП розглядають при кількості радіальних ліній, що перевищує вісім. Сумарна потужність секцій РП повинна забезпечувати повне використання пропускної здатності головних вимикачів і ліній, які живлять ці секції.
При використанні радіальних схем здійснюється глибоке секціонування всієї СЕП - від основних ДЖ (ГПП) і до шин напругою до 1кВ, а іноді навіть цеховими СРШ. За допомогою секційних апаратів може здійснюватися АВР для живлення в після аварійному режимі роботи СЕП. Приймаємо одноступеневу схему на напрузі 6кВ.
1.7 Розрахунок трифазного короткого замикання на шинах низької напруги головної понижувальної підстанції
Розрахунок струмів КЗ є необхідним для вибору та перевірки струмопровідних частин і ЕА номінальною напругою понад 1 кВ на термічну й електродинамічну стійкість, вибору вимикачів розподільного пристрою 10 кВ за комутаційною здатністю, а також для розрахунків вставок та перевірки чутливості РЗ.
Режим СЕП, при якому струм КЗ в елементі, що вибирається або перевіряється, буде найбільшим, досягається за умов, коли в мережі між джерелами і точкою КЗ ввімкнена найменша кількість послідовних елементів і найбільша кількість - паралельних.
У схемі електропостачання заводу в нормальному режимі передбачена роздільна робота трансформаторів ГПП на збірні шини 10 кВ (секційний вимикач вимкнений). У разі наявності РП його секційний вимикач також вимкнений.
У розрахунковій схемі максимального режиму один із трансформаторів вимкнений, а секційний вимикач ввімкнений. Цей режим можливий у таких випадках: один із трансформаторів знаходиться в планово-попереджувальному ремонті або після аварійному режимі.
Приймаємо : Хс=0.04 при Sб=100МВА; U1=110 кВ; U2=10 кВ; U3=0,4 кВ;
Визначаємо опір трансформатора ТМН-4000/110
(1.34) 
Визначаємо опір трансформатора ТМЗ-1000/6
Рис. 7.1 – Розрахункова схема
Рис. 7.2 – Схема заміщення
Визначаємо опір кабельної лінії 10кВ довжиною 0,100км:
Хл=0,08×0,1=0,08
Трьохфазне коротке замикання на шинах 110кВ (точка К1)
Визначаємо базисний струм:
Визначаємо струм короткого замикання у початковий момент часу:
Визначаємо ударний струм
Трьохфазне коротке замикання на шинах 6кВ (точка К2) цех №1
Визначаємо базисний струм:
Визначаємо струм короткого замикання у початковий момент часу:
де
Визначаємо ударний струм
Трьохфазне коротке замикання на шинах 0,4кВ (точка К3) цех №1
Визначаємо базисний струм:
Визначаємо струм короткого замикання у початковий момент часу:
де
Визначаємо ударний струм
Розрахунки зводимо в таблицю 7.1
| Номер цеху | Назва цеху | Іпо | іу |
| - | - | кА | кА |
| 1 | Механічний цех №1 | 23,16 | 59,98 |
| 2 | Механічний цех №2 | 25,0 | 64,75 |
| 3 | Механічно-складальний цех | 19,56 | 50,66 |
| 4 | Інструментальний цех | 27,77 | 71,92 |
| 5 | Цех дрібних серій | 23,16 | 59,98 |
| 6 | Ремонтно-механічний цех | 26,04 | 67,44 |
| 7 | Компресорна станція | 28,5 | 73,81 |
1.8 Вибір перерізу провідників в електричній мережі напругою 6 кВ
Економічно вигідний переріз провідників визначають за формулою
(1.35)де Інорм - струм нормального режиму, А;
Jек - нормоване значення економічно вигідної щільності струму, А/мм2, яку вибрано з таблиці 1.3.36 ПУЭ.
Розрахунковий економічно вигідний переріз Sек який визначено за формулою (8.1), округлюється до найближчого більшого або меншого стандартного перерізу Sст , мм2.
Номінальний первинний струм трансформатора визначено як:
,А, (1.36)де Sном.Т.1 - номінальна потужність трансформатора, кВА;
U ном Т1 - номінальна первинна напруга трансформатора, кВ.
При виборі перерізу кабелю, що живить високовольтний ЕД, визначено номінальний струм ЕД за формулою
, A, (1.37)де Рном.Д - номінальна активна потужність ЕД, кВт;
Uном - номінальна напруга електричної мережі, кВ;
соsφном - номінальний коефіцієнт потужності ЕД, в.о;
ŋном- номінальний ККД ЕД, в.о.
При виборі перерізу кабелю, що живить високовольтні КУ
,А, (1.38)де - Qном. КУ - номінальна реактивна потужність КУ, квар.
Перевірка перерізу провідників за максимальним режимом
Режим максимального навантаження провідників може призвести не тільки до їх перегрівання з порушенням ізоляції, але й до розплавлення жил. Тому переріз провідника, вибраний за економічною щільністю струму, перевіряють на нагрівання за величиною струму його максимального навантаження.
Для цього допустимий для даного провідника струм з урахуванням відхилення параметрів навколишнього середовища від стандартних умов Iдоп та коефіцієнтів допустимого перевантаження Кпер (наведені в таблицях 1.3.1 та 1.3.2 ПУЭ) порівнюють зі струмом його форсованого режиму (Іф з урахуванням коефіцієнта резервування Крез)
, А. (1.39)У курсовій роботі прийнято коефіцієнт допустимого перевантаження Кпер = 1, бо у вихідних даних не заданий коефіцієнт попереднього навантаження.
При визначенні допустимого тривалого струму для кабелів необхідно враховувати відхилення параметрів навколишнього середовища від стандартних умов (якщо вони мають довготривалий характер) за допомогою поправкових коефіцієнтів Кпр та Ксер
, А, (1.40)де Кпр - поправковий коефіцієнт на кількість кабелів, що лежать поруч у землі (таблиця 1.3.26 ПУЭ);
Ксер - поправковий коефіцієнт на температуру навколишнього середовища, якщо вона відрізняється від стандартної (таблиця 1.3.3 ПУЭ);
Iдоп - допустимий тривалий струм провідника стандартного перерізу для стандартних умов (для однієї окремої лінії; стандартних температур для землі та води +15 °С і +25 °С для повітря) залежно від матеріалу жил, їхньої ізоляції та способу прокладання, А (таблиці ПУЭ).