Расчет и проектирование электроснабжения завода

Определяем ток срабатывания реле по формуле 60:

I_{с р} = k_сх I_{с защ}÷ k_{т т},  (60)

где    I_{с р} -ток срабатывания реле, А;

I_{с защ} -ток срабатывания защиты, А;

k_сх – коэффициент схемы;

k_тт – коэффициент трансформации токового трансформатора.

I_{с р}=80,9∙1÷6 =13,5 А

Выбираем реле марки: РТ-40/50 , I_ср=12,5…25 А

Со стороны низшего  напряжения установлен автоматический выключатель марки:

А7310ФУЗ , I_ср=630

Выдержку по времени  МТЗ выбирают по ступенчатому принципу, при котором каждая последующая  защита в направлении к источнику  питания имеет выдержку больше предыдущей на величину ступени селективности.

t_n = t_n-1  +Δt ,  (61)

где t_n – время срабатывания данной защиты, с;

t_n-1  - время срабатывания предыдущей защиты, с;

         Δt = (0,4- 0,6)c – ступень селективности.

t_n= 1-0,5= 0,5 с

 

 

Рисунок 9 – Схема релейной защиты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Выбор оборудования камеры РУ-10

 

   На промышленных предприятиях, компенсация реактивной мощности осуществляется с помощью синхронных компенсаторов и батарей конденсаторов. При этом возможны следующие виды компенсации:

- индивидуальная, с размещением конденсаторов непосредственно у приемника;

- групповая, с размещением  конденсаторов у силовых шкафов и шинопроводов в цехах;

- централизованная, с  подключением батареи  непосредственно  к сетям 6-10кВ на

подстанции.

Конденсаторные батареи 6-10кВ дешевле, но при их установке будут потери активной мощности в элементах системы, электроснабжение вне зоны компенсации.

При выборе типа выключателя  мы учитываем, что в закрытых РУ всех напряжений устанавливаются воздушные  или малообъемные масляные выключатели;

11.1 Выбор конденсаторной установки

    Мощность конденсаторной установки выбираем так, чтобы после компенсации коэффициент мощности был cosφ= 0,92-0,95. Полная компенсация нежелательна из-за возможности резонанса.

Определяем коэффициент  мощности по формуле 72:

,  (72)

где     åP_см – активная мощность потребляемая секцией, кВт;

åS_см – реактивная мощность потребляемая секцией, кВА.

Рассчитываем тангенс  угла, соответствующего коэффициенту мощности до компенсации по формуле 59:

,   (59)

Рассчитываем необходимую  мощность конденсаторной батареи 

по формуле 60:

Q_к = P_н ∙ (tgφ –tgφ_э) ,   (60)

где     Q_к – мощность конденсаторной батареи, кВАр;

          P_н – активная мощность нагрузки, кВт;

          tgφ – тангенс угла до компенсации;

          tgφ_э=0,25-0,35 – тангенс угла после компенсации.

Q_к = 1968· ( 0,9 − 0,3) = 1180 кВАр

Выбираем по справочнику [2] конденсаторную батарею:

УКЛ-10,5 Q_н = 1350 кВАр

Определяем тангенс угла, соответствующего коэффициенту мощности после компенсации по формуле 61:                

,   (61)

где     Q_к – мощность конденсаторной батареи, кВА;

          P_н – активная мощность нагрузки, кВт;

          tgφ – тангенс угла до компенсации;

          tgφ₂ – тангенс после компенсации.

Если в результате компенсации tgφ₂ = 0,1-0,4, то компенсация целесообразна

Так как тангенс угла  находится в пределах допустимой нормы, значит

компенсация целесообразна.

Рассчитываем полную мощность после компенсации по формуле 62:

,   (62)

где     S – полная мощность нагрузки, кВА;

          P_н  -активная мощность нагрузки, кВт;

          Q_к – реактивная мощность нагрузки, кВАр;

          Q_э - мощность конденсаторной батареи.

S = √ (1968² + 566,8 ² = 2075,6 кВА

Рассчитываем разрядное  сопротивление по формуле 63:

,   (63)

R_раз= 15000000∙0,004= 60 кОм

 

11.2  Выбор выключателя.

 

Выбираем выключатель  по току (по формуле 12):

 А 

По таблице 3,85 в [5] выбираем марку масляного выключателя  ВММ-10:

U_ном = 10кВ, I_ном = 400А, I_t = 10кА, I_откл = 10кА, t_вкл = 0,2сек,

t_откл  = 0,12сек

Выключатели выбирают:

По длительному току, по отношению:

I_дл ≤I_ном  ,

где I_дл – длительный ток нагрузки в максимально загруженную смену, А;

     I_ном – номинальный ток выключателя, А.

159,4≤400 А

Электродинамической устойчивости по формуле 64:

I_у ≤ I_дин ,   (64)

где    I_у – ударный ток короткого замыкания, кА;

         I_дин – ток динамической устойчивости, приводимый в справочнике, кА.

4,89 кА ≤ 10 кА

Отключающей способности  по формуле 65:

I_{отк макс} ≥ I_к ,   (65)

где    I_{отк макс} – максимальный ток отключения

         I_к – ток короткого замыкания, кА

10кА ≥ 1,9 кА

Время отключения по формуле 66:

t_отк = t_защ + t_вык ,   (66)

где    t_отк - время отключения, с;

         t_вык – время срабатывания выключателя.        

t_отк = 0,5+0,5+0,015= 1,15с

Термической устойчивости по формуле 67:

I²_t t≥ I²_к t_отк ,  (67)

где      I_t – ток термической стойкости за время t, кА;

           t – время термической стойкости,  с;

          I_к–ток короткого замыкания, кА 
           t_отк – время отключения, с.

45²∙4 ≥ 1,9²∙1,5

180. ≥ 2,2

11.3 Выбор предохранителя и разъединителя

 

Выбираем предохранитель по расчетному току, по формуле 12:

А  

По таблице 3,95 в [5]  выбираем предохранитель марки ПКТ – 10 – (31 – 50) – 31,5

По расчетному току и  напряжению находим разъединитель.

Марка разъединителя  РЛНД 10/400.

Разъединители, не предназначенные для отключения токов короткого замыкания, на отключающую способность не проверяются.

 

11.4 Выбор кабеля

По расчетному току и  напряжению находим кабель в справочнике.

Выбираем кабель с  алюминиевой жилой, сечением S=10 и номинальным током

I_ном= 75 А

 

 

1. Липкип Б.Ю. «Электроснабжение промышленных предприятий и установок». Москва «Высшая школа» 1990г.
2. Алиев А.Н. «Справочник по электротехническому и электрическому оборудованию». Москва «Высшая школа» 2000г.
3. «Справочник по проектированию электроснабжения». Москва «Энергоатомиздат» 1990г.
4. «Правила устройства электроустановок». Главэнергонадзор России 1998г.
5. «Правила эксплуатации электроустановок потребителей». Москва 1997г.
6. Федоров А.А. «Электроснабжение промышленных предприятий ». Москва «Энергия» 1981г.