Проектирование схемы электроснабжения инструментального цеха

Подпись

Дата

Лист

19

КП 030504.19.129

6. Расчет и выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания

 

X_c=5 Ом

Z_т=4,38+j86,7

ВВ

ВН

К1

К2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбираем  трансформатор 2*ТДН-16000/110

U_вн=115 кВ

U_нн=11 кВ

U_к^%=10,5%

РПН  ±9*1,78%

U=10 кВ

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

20

КП 030504.19.129

Выбираем  выключатель BB/TEL – 10 кВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наибольший  пик В=32

 

 

Расчет  токов короткого замыкания на стороне 10 кВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

21

КП 030504.19.129

Выбираем  выключатель BB/TEL – 10 кВ.

U_н=10 В, I_ном=630 А, I_{ном отк}=12,5 А

I_по=1,8 А < I_{ном ОТК}=12,5 А

Наибольший  пик В=32

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

22

КП 030504.19.129

7. Расчет заземляющего устройства электроустановок

Расчет  производим по следующим данным

А×В=48×30м

U_лэп=10 кВ

L_лэп(кл)=12 км

U_н=0,4кВ

ρ=50 Ом*м (чернозем)

t=0,7м

Климатический район-3

Вертикальный  электрод-уголок (50×50), L_В=3м

Вид ЗУ - контурное

Горизонтальный  электрод- полоса (40×4мм)

Где    А, B - ширина и длина объекта, м.

U_лэп- напряжение внешней линии, кВ.

L_лэп(кл)-длина линии, м.

ρ- удельное сопротивление грунта, Ом*м.

1.Определяем  расчетное сопротивление одного  вертикального электрода 

r_в= 0,3ρ_рК_сез.в.=0,3*50*1,5=22,5 Ом

где:  ρ_р — расчетное удельное сопротивление грунта Ом ∙ м;

К_сез — коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта.

2. Определяем  предельное сопротивление совмещенного  ЗУ

R₃ ≤

,

где:  R_з — сопротивление заземляющего устройства, Ом ;

I_з — расчетный ток замыкания на землю, А (не более 500 А).

Расчетный (емкостный) ток замыкания на землю  определяется приближенно

I_з=

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

23

КП 030504.19.129

I_з=

где: U _н — номинальное линейное напряжение сети, кВ;

L_лэп— длина линии электропередачи, км.

 R₃ ≤ (для ЛЭП ВН),

Требуемое по НН R_зу 4 Ом на НН

Принимаем R_зу=4 Ом (Наименьший из двух)

3. Определяем  количество вертикальных электродов:

без учета  экранирования (расчетное)

 принимается =6

с учетом экранирования

По таблице  7.1 =F(тип ЗУ, вид заземления, , N_в)=F(контурное, вертикальное, 2, 6)≈0,73.

Таблица 7.1 - Значения коэффициентов использования электродов

Nв							Дополнительные сведения
	1 1		2 >		3 J
	ηв	ηг	ηв	ηг	ηв	ηг
4	0,69 0,74	0,45 0,77	0,78 0,83	0,55 0,89	0,85 0,88	0,7 0,92	Числитель - для контурного ЗУ, а знаменатель - для рядного
6	0,62 0,63	0,4 0,71	0,73 0,77	0,48 0,83	0,8 0,83	0,64 0,88
10	0,55 0,59	0,34 0,62	0,69 0,75	0,4 0,75	0,76 0,81	0,56 0,82
20	0,47 0,49	0,27 0,42	0,64 0,68	0,32 0,56	0,71 0,77	0,45 0,68
30	0,43 0,43	0,24 0,31	0,6 0,65	0,3 0,46	0,68 0,75	0,41 0,58

 

Размещаем ЗУ на плане (рис.7.1.) и уточняются расстояния, наносятся на план.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

24

КП 030504.19.129

Так как контурное  ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1 м, то длина по периметру закладки равна

Тогда расстояние между электродами уточняется с  учетом формы объекта. По углам устанавливают  по одному вертикальному электроду, а оставшиеся – между ними. Для  равномерного распределения электродов окончательно принимается N_в=10, тогда

    

где  а_В – расстояние между электродами по ширине объекта, м;

а_А – расстояние между электродами по длине объекта, м;

n_В – количество электродов по ширине объекта;

n_А – количество электродов по длине объекта;

 

Для уточнения  принимается среднее значение отношения

Тогда по таблице 7.1 уточняются коэффициенты использования

=F(Конт.;3; 10) = 0,76;

=F(Конт.;3; 10) = 0,56.

Определяются  уточненные значения сопротивлений  вертикальных и горизонтальных электродов

По таблице  К_сез.г = 1,5.

Определяется  фактическое сопротивление ЗУ

R_зу.ф(1,2)<R_зу(4)

следовательно, ЗУ эффективно.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

25

КП 030504.19.129

Рисунок 7.1 План ЗУ подстанции

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

26

КП 030504.19.129

8. Расчет молниезащиты

 

Рассчитать  молниезащиту – это значит определить тип защиты, ее зону и параметры. По типу молниезащита может быть следующей:

• одностержневой;
• двухстержневой одинаковой или разной высоты;
• многократной стержневой;
• одиночной тросовой;
• многократной тросовой.

Для расчета данного объекта  перечислим исходные данные:

h=28м

h_х=8м

В=30м

n=4

тип молниезащиты - одностержневая

Где    h- полная высота стержневого молниеотвода, м;

h_х- высота защищаемого сооружения, м;

В- ширина объекта;

n- среднегодовое число ударов молнии в 1 км² земной поверхности в месте нахождения здания или сооружения (т.е. удельная плотность ударов молнии в землю), 1/(км²год).

Определяем параметры молниезащиты для зон.

В масштабе изображаем зоны А и  Б (рисунок 8.1).

Зона А:

h₀=0,85h=0,85×28=23м

r₀=(1,1-2×10^-3×h) ×h=(1,1-2×10^-3×28) ×28=29,2м

r_х=(1,1-2×10^-3×h)(h-1,2×h_х)=(1,1-2×10^-3×28)(28-1,2×8)=19,2м

h_м=h-h₀=28-23=5м

h_а=h-h_х=28-8=20м

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

27

КП 030504.19.129

Зона Б:

h₀=0,92h=0,92×28=25,8м

r₀=(1,5h)=1,5×28=42м

r_х=1,5(h-1,1h_х)=1,5×(28-1,1×8)=28,8м

h_м=h-h₀=28-25,8=2,2 м

h_б=h-h_х=28-8=20 м

Определяем  габаритные размеры защищаемого  объекта в каждой зоне монезащеты. Для этого на расстоянии от средней линии параллельно проводится линия до пересечения с окружностью r_х (рисунок 8.1).

Зона А:

А×В×Н=23,8×30×8

Зона Б:

 

А×В×Н=49×30×8

Определяем возможную поражаемость защищаемого объекта в зонах  при отсутствии молниезащиты.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

28

КП 030504.19.129

В зоне молниезащиты Б количество поражений в год  больше.

 

 

 

Рисунок 8.1 Зона одиночного стержневого молниеотвода

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

29

КП 030504.19.129

Заключение

Выполнив  курсовой проект по дисциплине «Электроснабжение  промышленных предприятий и городов» мы научились рассчитывать электрические  нагрузки, определять мощность трансформатора, его потери мощности и непосредственно  осуществлять выбор трансформатора. Кроме того, мы выбирали для проектируемого предприятия компенсирующие устройства, аппараты защиты, заземляющие устройства и молниезащиту.

Рассмотрев  сущность планирования системы электроснабжения, можно сделать вывод, что это  планирование является неотъемлемой частью  системы снабжения предприятий  электроэнергией, одним из важнейших  методов, разрабатываемых на предприятии  для повышения энергоэффективности  и энергосбережения, является эффективным  инструментом управления энергосистемой, а также помогает предприятию  определять перспективы роста.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

30

КП 030504.19.129

Список  литературы

1. Морозова И.М., Кузнецов Ю.В. Проектирование схем энергоснабжения промышленных предприятий и городов: Учеб. Пособие. Екатеринбург. 2004. Рос. гос. проф.-пед. ун-т, 200. 86 с.
2. Сибикин Ю.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок – М.: В.Ш., 2001.
3. Бороздин И.В. Электроснабжение предприятий. Практикум. «Дизайн ПРО», 2000.
4. Правила устройства электроустановок. Минэнерго – М.: Энергоатомиздат, 2003.
5. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. Энергоатомиздат, 1986.