Расчет нагрузок и выбор трансформатора для питания нагрузки без компенсации и после компенсации реактивной энергии. Расчёт сечения и выбор проводов для питания подстанции. Расчёт и выбор автоматов на 0,4кВ. Организация эксплуатации и безопасность работ.
Аннотация к работе
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и др. В таких системах вместо дежурного или дежурных устанавливается ЭВМ, обеспечивающая управление системой электроснабжения. Эта ЭВМ получает информацию в виде сигналов о состоянии системы электроснабжения, работе устройств защиты и автоматики и на основе этой информации обеспечивает четкую работу технологического и электрического оборудования. Необходимость научного подхода к управлению системами электроснабжения крупных предприятий, применения автоматизированных систем управления с использованием управляющей вычислительной техники диктуется, с одной стороны, сложностью современных систем электроснабжения, наличием разнообразных внутренних взаимодействующих связей, а также недостаточно высокими характеристиками надежности эксплуатируемых устройств автоматики; с другой стороны, возможностью отрицательного влияния крупных потребителей электроэнергии на работу энергосистемы. управляющую вычислительную технику целесообразно применять в системах с высоким уровнем автоматизации технологического процесса, со значительными информационными потоками в системах контроля и управления; системы электроснабжения крупных промышленных предприятий относятся именно к таким системам;Расчетную реактивную мощность КУ можно определить из соотношения где: Q - расчетная мощность КУ, квар; Значения , tg выбираются по результату расчета нагрузок из "Сводной ведомости нагрузок". Задавшись типом КУ, зная Qkp и напряжение, выбирают стандартную компенсирующую установку, близкую по мощности. После выбора стандартного КУ определяется фактическое значение cos где Q - стандартное значение мощности выбранного КУ, квар. Определяется фактические значения tg? и cos? после компенсации реактивной мощности: ; , Определяются расчетная мощность трансформатора с учетом потерь: ;Выбираем шины алюминиевые прямоугольного сечения 60?8мм, Ідоп = 1025А Выбираем автомат серии Э10 (Электрон) Іном = 1000 А, коммутационная способность івкл = 84 КА, Іоткл = 40 КА, односекундная термическая устойчивость iy = 1100 КА2*с. Для ШМА выбираем алюминиевые шины сечением 60?6мм2, Ідоп = 870А. Выбираем трехжильный кабель АВВГ 3?3?150мм2 на Ідоп = 3?255А, L = 10м, проложенный в воздухе и автомат АВМ - 10Н, Іном = 1000А, Ірас = 1000А, івкл = 42КА, Іоткл = 20КА, уставка тока мгновенного срабатывания 2000А. Выбираем четырехжильный кабель АВВГ 150мм2 на Ідоп= 255А, L=10м, проложенный в воздухе и автомат АВМ-4Н, Іном = 400А, Ірас =400А, івкл = 42КА, Іоткл = 20КА, уставка тока мгновенного срабатывания 700А. выбираем четырехжильный кабель АПВ с сечением жил 2,5мм2, Ідоп = 19А, L = 10м, автомат АЕ2020 Ін = 16А, Ірас = 16 А Выбранное сечение проверяем по потере напряжения.по расчетной схеме составить схему замещения, выбрать точки КЗ; определить в каждой выбранной точке 3-фазные, 2-фазные и 1-фазные токи КЗ, заполнить "Сводную ведомость токов КЗ". Схема замещения представляет собой вариант расчетной схемы, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи - электрическими. Точки КЗ выбираются на ступенях распределения и на конечном электроприемнике. . д) действующего значения ударного тока, КА: , где q - коэффициент действующего значения ударного тока, Сопротивления схем замещения определяются следующим образом.Надежность срабатывания автоматов обеспечена; Проводники проверяются на термическую и динамическую стойкость ШНН: на динамическую стойкость . Определяем максимальное усиление на шину, так как Lш = 2м, то достаточно иметь один пролет l = 1,5м. где - максимальное усиление, Н; а - расстояние между осями шин, см, величина а принимается равной 100, 150, 200мм. іу - ударный ток КЗ, трехфазный, КА; Определяем максимальное усиление на шину, так как Lш = 2м, то достаточно иметь один пролет l = 1,5м.Работники, принимаемые для выполнения работ в электроустановках, должны иметь профессиональную подготовку, соответствующую характеру работы. При отсутствии профессиональной подготовки такие работники должны быть обучены (до допуска к самостоятельной работе) в специализированных центрах подготовки персонала (учебных комбинатах, учебно-тренировочных центрах и т.п.). Электротехнический (электротехнологический)* персонал, должен пройти проверку знаний настоящих Правил и других нормативно-технических документов (правил и инструкций по технической эксплуатации, пожарной безопасности, пользованию защитными средствами, устройства электроустановок) в пределах требований, предъявляемых к соответствующей должности или профессии, и иметь соответствующую группу по электробезопасности в соответствии с приложением № 1 к настоящим Правилам. Работнику, прошедшему проверку знаний по охране труда при эксплуатации электроустановок, выдается удостоверение установленной фор
План
Содержание
1. Введение
2. Основные исходные данные
3. Расчет нагрузок и выбор трансформатора для питания нагрузки без компенсации реактивной энергии
4. Выбор трансформатора для питания нагрузки после компенсации реактивной энергии
5. Расчет сечения и выбор проводов для питания подстанции (КТП)
6. Расчет и выбор автоматов на 0,4КВ
7. Расчет токов короткого замыкания (т.к.з.) на шинах РП 0,4КВ. и на шинах 6КВ. Выбор разъединителей
8. Проверка выбранных элементов
9. Организация эксплуатации и безопасность работ
Заключение
Графическая часть
Список используемой литературы нагрузка трансформатор ток замыкание
Введение
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и др.
Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электростанций. Передача электроэнергии на большие расстояния к центрам потребления стала осуществляться линиями электропередачи высокого напряжения.
Каждое производство существует постольку, поскольку его машины-орудия обеспечивают работу технологических механизмов, производящих промышленную продукцию. Все машины-орудия приводятся в настоящее время электродвигателями. Для их нормальной работы применяют электроэнергию как самую гибкую и удобную форму энергии, обеспечивающей работу производственных механизмов.
При этом электроэнергия должна обладать соответствующим качеством. Основными показателями качества электроэнергии являются стабильность частоты и напряжения, синусоидальность напряжения и тока и симметрия напряжения. От качества электроэнергии зависит качество выпускаемой продукции и ее количество. Изменение технологических процессов производства, связанное, как правило, с их усложнением, приводит к необходимости модернизации и реконструкции систем электроснабжения. В таких системах вместо дежурного или дежурных устанавливается ЭВМ, обеспечивающая управление системой электроснабжения. Эта ЭВМ получает информацию в виде сигналов о состоянии системы электроснабжения, работе устройств защиты и автоматики и на основе этой информации обеспечивает четкую работу технологического и электрического оборудования. При этих условиях дежурный, находящийся на пульте управления, только наблюдает за течением технологического процесса и вмешивается в этот процесс только в случае его нарушения или отказов устройств защиты, автоматики и телемеханики.
Из изложенного ясно, что современное производство предъявляет высокие требования к подготовке инженеров - специалистов в области промышленного электроснабжения; одновременно требуется значительное количество инженеров, располагающих также знаниями и в области автоматики и вычислительной техники. Переход на автоматизированные системы управления может быть успешным только при наличии средств автоматики и квалифицированных инженеров в области автоматизированного электроснабжения. Следует отметить, что на многих заводах и фабриках нашей страны имеют место еще старые системы ручного обслуживания, и эти предприятия должны реконструироваться в условиях эксплуатации. Необходимость научного подхода к управлению системами электроснабжения крупных предприятий, применения автоматизированных систем управления с использованием управляющей вычислительной техники диктуется, с одной стороны, сложностью современных систем электроснабжения, наличием разнообразных внутренних взаимодействующих связей, а также недостаточно высокими характеристиками надежности эксплуатируемых устройств автоматики; с другой стороны, возможностью отрицательного влияния крупных потребителей электроэнергии на работу энергосистемы.
Реальными предпосылками применения управляющей вычислительной техники в системах электроснабжения можно считать следующие: 1) характер производства, передачи, приема и распределения электроэнергии между потребителями является непрерывным, безынерционным, быстротекущим; объект управления - развитая сложная техническая система;
управляющую вычислительную технику целесообразно применять в системах с высоким уровнем автоматизации технологического процесса, со значительными информационными потоками в системах контроля и управления; системы электроснабжения крупных промышленных предприятий относятся именно к таким системам;
современный уровень автоматизации систем электроснабжения на предприятиях позволяет использовать имеющиеся средства локальной автоматизации в АСУ электроснабжением;
высокие темпы развития производства вычислительных машин, совершенствование их элементной базы приводят к снижению стоимости вычислительной техники, что позволяет расширить сферу их применения.
Важной особенностью систем электроснабжения является невозможность создания запасов основного используемого продукта - электроэнергии. Вся получаемая электроэнергия немедленно потребляется. При непредвиденных колебаниях нагрузки необходима точная и немедленная реакция системы управления, компенсирующая возникший дефицит.
Общая задача оптимизации систем промышленного электроснабжения кроме указанных выше положений включает также рациональные решения по выбору сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации и др.
Системный подход при решении оптимизационных задач предполагает управление качеством электроэнергии, направленное на уменьшение ее потерь в системах промышленного электроснабжения, а также на повышение производительности механизмов и качества выпускаемой продукции. Комплексное решение этой проблемы обеспечивает всемерное повышение эффективности народного хозяйства.
2. Данные основные и исходные
КТП 17 ЖГПЗ питается от системы энергоснабжения мощностью 160 МВА, линия передачи ВН 320 м.
Требуется рассчитать нагрузки и выбрать трансформатор питания, рассчитать компенсирующее устройство ( КУ ) реактивной мощности, сечения проводов и кабельных линий, выбрать автоматы на 0,4 КВ и выключатели на 6 КВ. Произвести расчет токов короткого замыкания на шинах РП 0,4 КВ и на шинах 6 КВ. Произвести проверку выбранных аппаратов на термическую и динамическую стойкость к токам короткого замыкания. Составить электрическую схему КТП.
3. Расчет нагрузок и выбор трансформатора для питания нагрузи без компенсации реактивной энергии
Методика расчета
; ; , где: - номинальная активная нагрузка, КВТ;
- расчетная активная нагрузка, КВТ;
- расчетная реактивная нагрузка,квар;
- расчетная полная нагрузка, КВА;
- коэффициент реактивной мощности;
- коэффициент спроса, ;
;
;
определяются потери в трансформаторе, ;
;
;
Определяется расчетная мощность трансформатора с учетом потерь, но без компенсации реактивной мощности.