Дипломная работа на тему "Реконструкция СЭС обогатительной фабрики"

ГлавнаяПромышленность, производство → Реконструкция СЭС обогатительной фабрики




Не нашли то, что вам нужно?
Посмотрите вашу тему в базе готовых дипломных и курсовых работ:

(Результаты откроются в новом окне)

Текст дипломной работы "Реконструкция СЭС обогатительной фабрики":


РЕФЕРАТ

Отчет: стр., рисунков, таблицы, источников.

ТРАНСФОРМАТОР, РАСЧЁТНАЯ НАГРУЗКА, КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, ТЕРМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ, АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВВОД РЕЗЕРВА, ОПЕРАТИВНЫЙ ТОК, ПЕРЕГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ

В данном дипломном выполнен электротехнический расчёт низковольтной сети в связи с расширением производства на обогатительной фабрике в отделении флотации и фильтрации. Проведена реконструкция электрической части распределительного устройства главного корпуса, произведен технико-экономический расчет.

Определены рабочие токи и токи короткого замыкания, в соответствии с которыми произведен выбор силовых трансформаторов и основного электротехнического оборудования. Рассмотрены также устройства релейной защиты и автоматики, используемые на распределительных устройствах подстанций.

В рамках реконструкции распределительной сети 6 кВ произведен расчет КЛ-6. Также рассмотрены меры, обеспечивающие безопасность и экологичность проекта.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Краткая климатическая характеристика района

2. Характеристика технологического процесса

3. Расчёт электрических нагрузок

3.1 Общие сведения

3.2 Определение расчётных нагрузок на участке флотационных машин сети 0,4 кв

3.3 Расчётная нагрузка на шинах 6 кв ру-1

4. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учётом компенсации реактивной мощности.

4.1 Выбор оптимального числа цеховых трансформаторов

4.2 Выбор мощности конденсаторных батарей для снижения потерь мощности в трансформаторах

5. Схема внутреннего электроснабжения обогатительной фабрики

5.1 Описание схемы внутреннего электроснабжения

5.2 Компенсация реактивной мощности

Заказать дипломную - rosdiplomnaya.com

Новый банк готовых защищённых студентами дипломных проектов предлагает вам приобрести любые работы по желаемой вами теме. Качественное выполнение дипломных проектов под заказ в Новокузнецке и в других городах России.

5.3 Выбор кабельных линий по нагреву длительно допустимым током

6. Расчёт токов короткого замыкания и выбор высоковольтного оборудования

6.1 Расчёт токов короткого замыкания в сети 6 кв

6.2 Выбор высоковольтных выключателей

6.3 Перенапряжения, возникающие при коммутации индуктивных токов вакуумными выключателями

6.5 Выбор трансформаторов напряжения

7. Низковольтное электроснабжение участка флотационных машин

7.1 Схема цеховой электрической сети

7.2 Расчёт электрических нагрузок в питающей и распределительной сети участка

7.2.1 Расчёт силовой электрической нагрузки в распределительной сети

7.3 Определение центра электрических нагрузок

7.3.1 Выбор и расчёт троллейных линий

7.3.2 Расчёт осветительных установок участка

7.3.3 Расчёт осветительной сети по допустимой потере напряжения

7.3.4 Выбор сечения проводов осветительной сети

7.3.5 Проверка выбранного сечения осветительной сети по нагреву

7.3.6 Выбор сечения проводов осветительной сети по механической прочности

7.4 Выбор сечений проводов и жил кабелей по длительно допустимому току

7.5 Расчёт токов короткого замыкания

7.5.1 Расчёт начального значения периодической составляющей тока трёхфазного короткого замыкания.

7.6 Проверка выбранных проводников и аппаратов на действие токов кз

8. Расчет релейной защиты кабельных линий 6 кв

9. Организация работы по экономии энергоресурсов на промышленном предприятии

10. Безопасность и экологичность

10.1 Экологичность

10.2 Экономия ресурсов

10.3 Пожарная безопасность

Заключение

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Формирование электрических систем осуществляется с помощью электрических сетей, которые выполняют функции передачи энергии и электроснабжения потребителей. С учётом этого и ведётся их проектирование.

Граница между ЭС и потребителем – условная и проводится на договорной основе в специальных пунктах раздела электрических сетей, поэтому в хозяйственном плане в состав ЭС могут входить электрические сети самых низких номинальных напряжений (0,4кВ), тогда как понятие потребитель электроэнергии может включать в себя сети очень высоких напряжений (220 и даже 500 кВ).

Таким образом, организационно потребители электроэнергии не входят в состав ЭС, но в связи с важнейшей особенностью электроэнергетического производства – неразрывностью технологического процесса производства и потребления электроэнергии – и связанным с этим сильным влиянием электроприемников на режимы работы энергосистемы в целом и на качество отпускаемой электроэнергии должны рассматриваться совместно с другими элементами ЭС. Взаимоотношения потребителя с ЭС включают в себя вопросы различного характера: юридическо-правовые, технико-экономические, оперативно-диспетчерские и т. д. Сами потребители могут характеризоваться структурой их ведомственной принадлежности, размерами потребления, составом приемников электроэнергии и их техническими данными, режимами потребления и возможностью их регулирования, требованиями к надежности электроснабжения и др.

На сегодняшний день одной из главных задач энергетики является правильное и надежное электроснабжение всех потребителей качественной энергии. Надежность подачи электроэнергии – один из самых важных показателей электроснабжения. Всякое отключение электроэнергии плановое (для ревизии и ремонта) и особенно неожиданное, аварийное – приносит огромный ущерб потребителю и самой энергосистеме. Поэтому необходимо применять эффективное и экономически целесообразные меры по обеспечению надежности подачи электроэнергии.

Главным потребителем электроэнергии является промышленность. В последние годы в стране отчетливо просматривается тенденция к стабилизации экономики, что неуклонно ведет к росту энергопотребления промышленными предприятиями.

Однако экономический кризис оказал значительное влияние практически на все отрасли экономики страны, в том числе и на электротехническую промышленность и на условия эксплуатации оборудования электрических сетей.

В соответствии с этим в последние годы обострилась необходимость восстановления изношенного оборудования, замена морально устаревшего более современным и надежным.

Таким образом, проблемы реконструкции и технического перевооружения электрических сетей приобретают с каждым годом все большую актуальность и не должны отодвигаться на второй план. Настоящий проект предусматривает рассмотрение одного из вариантов расширения электроснабжения. Основной задачей проектирования является повышение надежности электроснабжения потребителей путем замены устаревшего оборудования и изменения схем электроустановок подстанции, а также обеспечение возможности подключения новых потребителей.


КРАТКАЯ КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА

Таблица 1 – Климатические условия района

--------------------------------------------------
Климатические условия | Расчетная величина |
---------------------------------------------------------
Район по ветру | II |
---------------------------------------------------------
Нормативная скорость ветра, м/сек | 8 |
---------------------------------------------------------
Район по гололеду | III |
---------------------------------------------------------
Нормативная стенка гололеда, мм | 15 |
---------------------------------------------------------

Низшая температура воздуха, оС

| -50 |
---------------------------------------------------------

Среднегодовая температура воздуха, оС

| -2,9 |
---------------------------------------------------------

Высшая температура воздуха, оС

| 45 |
---------------------------------------------------------
Число грозовых часов в год | 20 |
---------------------------------------------------------
Среднегодовая скорость ветра, м/сек | 1,9 |
---------------------------------------------------------
Количество дней с ветром более 10 м/сек, % | <30 |
---------------------------------------------------------

Вес снегового покрова, кгс/м2

| 50 |
---------------------------------------------------------
Продолжительность отопительного периода, сут. | 260 |
---------------------------------------------------------

Температура гололедообразования, оС

| -10 |
---------------------------------------------------------
Степень загрязнения атмосферы | I |
---------------------------------------------------------
Нормативная глубина промерзания грунтов, м | 3 |
---------------------------------------------------------
Сейсмичность района, балл. | 6 |
---------------------------------------------------------
Глубина протаивания грунта на начало грозовой деятельности, м | 0,4 |
---------------------------------------------------------
Эквивалентное удельное сопротивление грунта в летний период, Ом×м | 43 |
---------------------------------------------------------
Эквивалентное удельное сопротивление грунта в зимний период, Ом×м | 61 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------
Характеристика технологического процесса

Обогатительная фабрика разреза «Нерюнгринский» Южно-Якутского угольного комплекса предназначена для дробления с последующим обогащением коксующихся углей с выделением трёх продуктов: угольного концентрата, промпродукта и отходов. Проект фабрики выполнен на базе оборудования, поставляемого Японскими фирмами.

Метод и технологическая схема обогащения выбраны с учётом спецификации Нерюнгринских углей, характеризующихся непостоянством гранулометрического состава, чрезвычайно трудной обогатимости и очень трудной флотируемостью шламов.

Технологическая схема обогащения включает дробление угля до крупности 0-30 мм с последующим обогащением в трёхпродуктовых тяжёлосредных гидроциклонах и флотацию шламов. Разгрузка угля, поступающего с разреза, производится в углеприёмные ямы, ёмкостью по 300 тонн, расположенные в блоках приёмных ям и 1-2 стадии дробления. Рядовой уголь из бункеров пластинчатыми питателями ПТ-24 направляется на колосниковые решётки с размерами щели 150 мм. Надрешётный продукт поступает на щёковые дробилки СМД-60А, где дробится до 200 мм. Дроблёный уголь, объединяется с подрешётным продуктом и ленточными конвейерами направляется на грохоты цилиндрические ГЦЛ-3, с которых куски более 100 мм системой желобов направляются на зубчатые дробилки ДДГ10, где дробится до 100 мм и конвейерами подаётся в здание III стадии дробления, где поступает в две делительные воронки, из которых питатели КТ14 через желоба подаются на односитные грохоты фирмы «ШЕНК» с размером ячеек сита 30 мм. Куски более 30 мм подаются на двухвалковые зубчатые дробилки фирмы «Куримото».

Дроблёный и подрешётный уголь размером 0-30 мм наклонными ленточными конвейерами транспортируется до узлов перегрузки на конвейеры, которыми доставляются в аккумулирующие бункеры на отметку 42,8 м и при помощи двух ленточных конвейеров на отметку 38,0 м распределяется по трём силосам общей ёмкостью 30 тыс. тонн, снабжённых девятью выгрузочными воронками каждый.

Разгрузка силосов осуществляется при помощи дозаторов непрерывного действия ДН и питателей качающихся КП-12 на ленточные конвейеры, которые распределяют уголь по трём конвейерам, подающим его в главный корпус на обогащение.

Главный корпус состоит из трёх отделений: тяжёлых сред, флотации и фильтрации, фильтпрессов. Уголь класса 0-30 мм попадает на три секции отделения тяжёлых сред. После классификации в багерзумпфах и дешламации на грохотах фирмы «Шенк» уголь класса 0,5-30 мм обогащается в тяжёлосредных гидроциклонах ГТ-710/500.00. Продукты обогащения обезвоживаются на грохотах фирмы «Шенк» и центрифугах НЕ-1300 фирмы «Гумбольд» ФРГ. Порода класса 0,5-30 мм транспортируется в бункеры породы, шлам класса 0-0,5 мм насосами подаётся на соответствующие три секции отделения флотации и фильтрации и обогащаются во флотационных машинах фирмы «Вэмко» модели 144 с выделением трёх продуктов: флотоконцентрата, камерного промпродукта и флотохвостов.

Флотоконцентрат после пенопоглащения обезвоживается на дисковых вакуумфильтрах «Аджистик». Камерный промпродукт после флокуляции обезвоживается на дисковых вакуумфильтрах «Аджистик». Флотохвосты после сгущения в сгустителях обезвоживаются на фильтпрессах «Курита» и конвейером грузятся в автосамосвалы и вывозятся на отвал. Обезвоженные на грохотах, центрифугах и вакуумфильтрах «Аджистик» концентрат и промпродукт класса 0-0,5 и 0,5-30 мм конвейерами подаются в сушильное отделение, где размещаются сушильные установки «кипящего слоя» типа «Мак-Нелли». Влажные концентрат и промпродукт из главного корпуса поступают в 4 бункера ёмкостью 700 тонн каждый, откуда вибропитателями подаются в сушильные камеры. Крупный высушенный уголь из сушильной камеры выгружается через роторные питатели конвейерами и транспортируется в склад готовой продукции.

Угольная пыль улавливается циклонами первой и второй ступенями улавливания и после них скребковыми конвейерами подаётся в смесители на смешивание с сырым углём, после чего поступает также на склад готовой продукции. Часть пылеконцентрата конвейерами подаётся на молотковые мельницы в которых подсушивается, измельчается и подаётся в камеры сгорания.

Санитарная очистка газов производится в мокрых пылеулавливателях скрубберах. Очищенные газы через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу.

Поступающие на склад готовой продукции концентрат, промпродукт и рядовой уголь с энергетического комплекса катучими конвейерами распределяются по четырём силосам, оборудованными качающимися питателями КЛ-20 для выгрузки угля на конвейеры, подающие его на погрузочный пункт.

Планируемое расширение системы электроснабжения (СЭС) затрагивает отделение флотации и фильтрации. Где основную массу низковольтного оборудования составляют асинхронные электродвигатели большого спектра мощностей и несколько высоковольтных асинхронных двигателей на 6 кВ мощностью по 500 кВт каждый.

Ввиду непрерывности технологического процесса как в отделении флотации так и на предприятия в целом и трёхсменном режиме работы электроприёмники (ЭП) участвующие в процессе производства по обеспечению их электрической энергией можно отнести ко II категории надёжности, перерыв электроснабжения которых приведёт к недоотпуску продукции и простою рабочих, механизмов и промышленного транспорта.


Расчёт электрических нагрузок Общие сведения

Первым шагом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надёжность работы электрооборудования. В настоящее время используется уточнённый метод расчёта электрических нагрузок с использованием расчётного коэффициента /[1]/.

Определение электрических нагрузок в системе электроснабжения (СЭС) промышленного предприятия выполняют для характерных мест присоединения приёмников электроэнергии. При этом отдельно рассматривают сети напряжением до 1 кВ и выше /3 с. 41/.

Номинальная (установленная) активная мощность приёмника электроэнергии – это мощность, указанная на заводской табличке или паспорте приёмника электроэнергии, при которой приёмник электроэнергии должен работать.

Номинальную мощность (активную Pном и реактивную Qном) группы электроприёмников (ЭП) определяют как алгебраическую сумму номинальных мощностей отдельных приёмников, приведённых к продолжительности включения ПВ = 1.

Групповая номинальная (установленная) активная мощность:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (1)

где n – число электроприёмников.

Групповая номинальная реактивная мощность:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (2)

Средние активные и реактивные мощности характерной группы ЭП:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (3)

Суммарные значения средней активной и реактивной мощности группы ЭП:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (4)

где m – число характерных категорий ЭП.

Определяется средневзвешенный коэффициент использования группы ЭП:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (5)

Определяется эффективное число ЭП:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (6)

если окажется, что эффективное число ЭП больше фактического числа ЭП, то принимаем Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

В зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа ЭП по кривым, представленным в /1/ определяется коэффициент расчетной нагрузки Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Расчетная активная мощность групп ЭП напряжением до 1 кВ:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (7)

Расчетная реактивная мощность:

При Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. и Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (8)

При Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.>Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. и Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (9)

К расчётным силовым нагрузкам Рр. с и Qp. c добавляются осветительные нагрузки Рр. о и Qp. o.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (10)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (11)

Полная расчётная мощность.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (12)

Определение расчётных нагрузок на участке флотационных машин сети 0,4 кВ

Разделим все ЭП на характерные группы с одинаковой активной мощностью pном, коэффициентом использования ки и tg j. Дальнейшие расчёты покажем на примере характерной группы насосов типа WDF200L c номинальной мощностью 30 кВт, коэффициентом использования 0,7, tg  равным 0,88 и количеством 10 шт.

Номинальная активная мощность характерной группы насосов WDF200L:

Pном = 30 × 10 = 300 кВт.

Номинальная реактивная мощность характерной группы насосов WDF200L:

Qном = 300 × 0,88 = 264 квар.

Средняя активная мощность характерной группы насосов WDF200L:

PC = 300 × 0.7 = 210 кВт.

Средняя реактивная мощность характерной группы насосов WDF200L:

QC = 210 × 0.88 = 184 квар.

Подобные расчёты проведём для каждой характерной группы ЭП, а результаты сведём в таблицу 2. По найденным суммарным значениям средней активной и реактивной мощности в таблице 2 рассчитаем средневзвешенный коэффициент использования и эффективное число ЭП.

--------------------------------------------------

---------------------------------------------------------
Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------
Таблица 2 – Расчёт электрических нагрузок на участке флотационных машин

Суммарная установленная активная мощность группы ЭП:

SРном = 2605 кВт.

Номинальная мощность наиболее мощного ЭП:

Рном. max = 75 кВт.

Суммарная средняя активная мощность группы ЭП:

РSср04 = 2003 кВт.

Суммарная средняя реактивная мощность группы ЭП:

QSср04 = 1387 кВт.

Средневзвешенный коэффициент использования группы ЭП:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Эффективное число ЭП на 0,4 кВ:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Коэффициент расчетной нагрузки для 0,4 кВ находим по кривым /1/.

Кр04 = 1

Расчетная активная мощность группы ЭП на 0,4 кВ

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетная реактивная мощность группы ЭП на 0,4 кВ

Qр04 = QSср04 = 1387 квар

Номинальная мощность светильников:

Рном. о = 160 кВт

Коэффициент спроса освещения:

Кс. о = 0,95

Реактивная мощность используемых установок освещения tgfо = 0,3.

Расчетная осветительная нагрузка:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетная нагрузка в сети 0,4 кВ составляет:

Рр = Рр04 + Рр. о = 2003 + 152 = 2155 кВт

Qр = Qр04 + Qр. о = 1387 + 45,6 = 1432,6 квар

Подобные расчёты проводим по всем участкам отделения флотации и фильтрации и заносим в таблицу 3.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.
Таблица 3 – Электрические нагрузки отделения флотации

Расчётная нагрузка на шинах 6 кВ РУ-1

Расчётная мощность на шинах 6-10 кВ распределительных и главных подстанций определяется с учётом коэффициента одновременности, значение которого принимается по /1, табл. 4/ в зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и числа присоединений к сборным шинам распределительного устройства.

Pp = Pc × Ko, (13)

Qp = Qc × Ko, (14)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (15)

Расчёты электрической мощности для отделения флотации и фильтрации представлены в приложении 3.

Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учётом компенсации реактивной мощности

Количество цеховых ТП непосредственно влияет на затраты на распределительные устройства напряжением 6-20 кВ и внутризаводские и цеховые электрические сети. Так при уменьшении числа ТП (т. е. при увеличении их единичной номинальной мощности) уменьшается число ячеек РУ, суммарная длина линий и потери электроэнергии и напряжения в сетях 6-20 кВ, но возрастает стоимость сетей напряжением 0,4 кВ и потери в них. Увеличение числа ТП, наоборот, снижает затраты на цеховые сети, но увеличивает число ячеек РУ 6-20 и затраты на сеть 6-20 кВ. При некотором количестве трансформаторов с номинальной мощностью Sном. т можно добиться минимума приведённых затрат при обеспечении заданной степени надёжности электроснабжения. Такой вариант будет являться оптимальным, и его следует рассматривать как окончательный /3, с.101/.

Выбор оптимального числа цеховых трансформаторов

Минимальное число цеховых трансформаторов Nmin одинаковой мощности Sном. т, предназначенных для питания технологически связанных нагрузок, определяется по формуле

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (16)

где Рр – расчётная активная мощность технологически связанных нагрузок;

Кз – рекомендуемый коэффициент загрузки трансформатора;

N – добавка до ближайшего целого числа.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Экономически оптимальное число трансформаторов Nопт определяется удельными затратами З* на передачу реактивной мощности и отличаются от Nmin на величину m

Nопт = Nmin + m (17)

где m – дополнительно установленные трансформаторы;

З* = Кз · З*тп (18)

При отсутствии достоверных стоимостных показателей для практических расчётов допускается считать З*тп = 0,5 и тогда Nопт определять принимая значения m в зависимости от Nmin

Итак m = 0, соответственно

Nопт = 8 + 0 = 8

Наибольшую реактивную мощность, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением 0,4 кВ, определяют по формуле

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. , (19)

где Рр – активная расчётная нагрузка;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Суммарная мощность конденсаторных батарей на напряжение 0,4 кВ составит

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (20)

Qp – реактивная расчётная нагрузка.

Если в расчётах окажется, что Qнк1 < 0, то установка батарей конденсаторов при выборе оптимального числа трансформаторов не требуется.

Выбор мощности конденсаторных батарей для снижения потерь мощности в трансформаторах

Дополнительная мощность Qнк2 НБК для группы трансформаторов определяется по формуле:

Qнк2 = Qр – Qнк1 –  × Nтр × Sном. т. (21)

где  – расчётный коэффициент, зависящий от расчётных параметров Кр1 и Кр2 и который при отсутствии достоверных данных можно принять равным 0,4 по /3 с. 107/.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Установка НБК 2 не требуется, т. к. Qнк2 < 0.

Устанавливаем 8 НБК типа УКМ58-0,4-200-33У3.

При мощности НБК Qнбк = 200 квар на низшей стороне одного трансформатора общая скомпенсированная мощность участка

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Нескомпенсированная реактивная мощность

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.


Схема внутреннего электроснабжения обогатительной фабрики Описание схемы внутреннего электроснабжения

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 1. Структурная схема внутреннего электроснабжения.

Внутризаводское электроснабжение обогатительной фабрики осуществляется с помощью электрической сети напряжением 6 кВ выполненной по радиальной схеме Рис. 1, кабельными линиями проложенными в воздухе в кабельных коробах.

Компенсация реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности (КРМ) является неотъемлемой частью задачи электроснабжения промышленного предприятия. Компенсация реактивной мощности одновременно с улучшением качества электроэнергии в сетях промышленных предприятий является одним из основных способов сокращения потерь электроэнергии.

Установку отдельных высоковольтных батарей конденсаторов (ВБК) рекомендуется предусматривать на тех РП, где реактивная нагрузка отстающая и имеется техническая возможность такого присоединения.

Суммарная реактивная мощность ВБК распределяется между отдельными РП пропорционально их некомпенсированной реактивной нагрузке на шинах 10(6) кВ и округляется до ближайшей стандартной мощности комплектных конденсаторных установок (ККУ).

К каждой секции РП рекомендуется подключать ККУ одинаковой мощности, но не менее 1000 квар. При меньшей мощности батареи ее целесообразно устанавливать подстанции.

Для повышения коэффициента мощности электроустановок применяются конденсаторные установки (КУ), которые предназначены для автоматической компенсации реактивной мощности нагрузок потребителей в сетях общего назначения.

КУ представляют собой ячейки, в которых размещены аппаратура управления, измерения и сигнализации и конденсаторы, соединенные по схеме треугольника.

Автоматическое отключение конденсаторов при перегрузке по току за счет повышения напряжения и внешних гармоник в установках обеспечивает электротоковое реле. Защита от токов короткого замыкания осуществляется плавкими предохранителями. Для включения и отключения ступеней в установках применены магнитные пускатели. Установки оснащены регулятором и могут работать в режиме автоматического и ручного управления. Имеются индикаторы, указывающие состояние установки в процессе ее эксплуатации.

Произведём расчёт оптимальной мощности компенсирующих устройств на РУ-1.

Необходимая мощность компенсирующих устройств на РУ –1 определяется исходя из баланса между генерируемой и потребляемой реактивными мощностями:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (22)

где Qку – мощность компенсирующих устройств, квар;

Qг. с – мощность, выдаваемая системой, квар;

Qн – мощность нагрузки, квар.

Реактивная мощность нагрузки на РУ – 1 определяется как сумма нескомпенсированной реактивной мощности со стороны 0,4 кВ и потребляемой реактивной мощности асинхронными двигателями.

Нескомпенсированная реактивная мощность со стороны 0,4 кВ, определенная ранее, равна Qнеск.04 – 3200 квар.

Реактивная мощность АД определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (23)

где QадS – потребляемая реактивная мощность всех АД, квар;

Рад – активная мощность одного АД, кВт;

tgfад – коэффициент мощности АД, равный для этой модели

tgfад = 0,484;

Nад – количество АД.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Реактивная мощность потребления на РУ – 1:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (24)

Необходимая мощность КУ на РУ – 1:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (25)

где Рру1 – активная мощность нагрузки на РУ – 1 (определена в разделе 1).

Мощность КУ на одну секцию:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (26)

где Nс – количество секций на РУ - 1.

Принимается для установки на одну секцию комплектное компенсирующее устройство УКЛ56-6,3-450У3.

Полная мощность КУ на РУ – 1:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Полная некомпенсированная реактивная мощность на РУ – 1:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (27)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Выбор кабельных линий по нагреву длительно допустимым током

Для обеспечения нормальных условий работы линии надо выбирать такое сечение проводника для которого допустимый ток больше или равен наибольшему току в линии.

Сечения жил кабелей по нагреву длительным расчётным током. При этом должно соблюдаться соотношение

Ip ≤ Кп1 × Кп2 × Iд, (28)

где Кп1 – поправочный температурный коэффициент;

Кп2 – поправочный коэффициент, зависящий от количества параллельно прокладываемых кабелей и от расстояния между ними.

Iд – допустимый ток для проводника принятой марки и условий его прокладки.

Значения допустимых длительных токовых нагрузок составлены для нормальных условий прокладки проводников: температура воздуха +25 °С, земли +15 °С и при условии что в траншее уложен только один кабель.

Если монтаж кабелей выполнен на лотках плотной группой, то поправочный коэффициент Кп2 можно найти по формуле /9 с.18/:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (29)

где n – общее число кабелей в группе;

m – число слоёв в группе;

А – для небронированных кабелей А = 1, а для бронированных соответственно при однослойной, двухслойной и трёхслойной прокладке А = 1,08; 1,15; 1,2.

Коэффициент Кп1 можно найти по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (30)

где Тм – максимально допустимая температура жилы;

Т01 – расчётная температура окружающей среды;

Т02 – изменённая температура окружающей среды, для которой необходимо пересчитать ток нагрузки.

Iдоп ≥ Iнб, (31)

При проверке на нагрев принимается получасовой максимум тока наибольший из средних получасовых токов, т. е. Iнб – это наибольший из средних за полчаса токов данной линии. Для ВЛ проверяются нормальные, послеаварийные и ремонтные режимы.

Для кабельных линий до 10 кВ можно превысить Iдоп при перегрузках или авариях, если наибольший ток предварительной нагрузки линии в нормальном режиме был не более 80% допустимого /6, табл. 1.3.1/, т. е. при условии

0,8Iдоп ≥ Iнб, (32)

В послеаварийных режимах кабельных линий перегрузка допускается до 5 суток и определяется условием

KавIдоп ≥ Iав. нб, (33)

где Iав. нб - наибольший из средних получасовых токов в послеаварийном режиме;

Kав – коэффициент перегрузки в послеаварийном режиме, показывающий на сколько можно превышать Iдоп.

В зависимости от условий прокладки кабеля, предварительной нагрузки в нормальном режиме и длительности наибольшей нагрузки Кав определяется по /6, табл. 1.3.1/.

Выбор осуществим на примере КЛ соединяющей РУ-1 и КТП-1 тремя фидерами.

Кабель типа АВВГ (3х240) имеет сечение 240 мм2, проложен в воздухе при температуре 10°С, длительно допустимый ток в соответствии с /7, табл. 7.10/ Iдоп. табл = 470 А, а допустимая температура Θдоп = 65°С.

Расчеты представлены в приложении 5.

Результаты проверка остальных кабельных линий сведена в таблицу 4.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.
Таблица 4 – Выбор кабельных линий по условиям нагрева в нормальном и послеаварийном режимах


Расчёт токов короткого замыкания И ВЫБОР высоковольтного оборудования Расчёт токов короткого замыкания в сети 6 кВ

Коротким замыканием называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или с землей, при котором токи в аппаратах и проводниках, примыкающих к месту соединения, резко возрастают, превышая, как правило, расчетные значения нормального режима.

При расчете токов коротких замыканий в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ допускается:

1.  Не учитывать сдвиг по фазе ЭДС различных синхронных машин и изменение их частоты вращения, если продолжительность КЗ не превышает 0,5 с;

2.  Не учитывать межсистемные связи, выполненные с помощью электропередачи (вставки) постоянного тока;

3.  Не учитывать поперечную емкость воздушных линий электропередачи напряжением 110 – 220 кВ, если их длина не превышает 200 км, и напряжением 330 – 500 кВ, если их длина не превышает 150 км;

4.  Не учитывать насыщение магнитных систем электрических машин;

5.  Не учитывать ток намагничивания трансформаторов и автотрансформаторов;

6.  Не учитывать влияние активных сопротивлений различных элементов исходной расчетной схемы на амплитуду периодической составляющей тока КЗ, если активная составляющая результирующего эквивалентного сопротивления расчетной схемы относительно точки КЗ не превышает 30% от индуктивной составляющей результирующего эквивалентного сопротивления;

7.  Приближенно учитывать затухание апериодической составляющей тока КЗ, если исходная расчетная схема содержит несколько независимых контуров;

8.  Приближенно учитывать электроприемники, сосредоточенные в отдельных узлах исходной расчетной схемы;

9.  Принимать численно равными активное сопротивление и сопротивление постоянному току любого элемента исходной расчетной схемы.

При расчете начального действующего значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ в электроустановках напряжением свыше 1 кВ в исходную расчетную схему должны быть введены все синхронные генераторы и компенсаторы, а также синхронные и асинхронные электродвигатели мощностью 100 кВт и более, если между электродвигателями и точкой КЗ отсутствуют токоограничивающие реакторы или силовые трансформаторы.

При расчете начального действующего значения периодической составляющей тока КЗ аналитическим методом по принятой исходной расчетной схеме предварительно составляется эквивалентная схема замещения, в которой асинхронные машины представляются приведенными к базисной ступени напряжения сверхпереходными сопротивлениями и сверхпереходными ЭДС.

Параметры схемы замещения определяются в именованных единицах относительно шин 6 кВ.

Сопротивление системы при заданном токе отключения выключателя в начале ВЛ 110 кВ Iотк. ном = 3,25 кА:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (34)

Индуктивное сопротивление ВЛ 110 кВ приведённое к шинам 6 кВ.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (35)

Сопротивления обмоток трехобмоточного трансформатора рассчитываются по формулам:

Активное

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (36)

где ΔРк – потери в трансформаторе, МВт;

Sном. т – мощность трансформатора, МВА.

Индуктивное:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (37)

где ик. в – напряжение короткого замыкания обмотки ВН, %.

Сверхпереходное индуктивное сопротивление асинхронного электродвигателя определяется по формуле /2, с.120, табл. 2.41/:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (38)

где Sад. ном – номинальная мощность асинхронного электродвигателя, МВА.

Сопротивление постоянному току обмотки статора асинхронного электродвигателя вычисляется по формуле /2, с.125, ф.2.168/:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (39)

где sном – номинальное скольжение асинхронного электродвигателя, %.

Сверхпереходная ЭДС асинхронных электродвигателей в момент, предшествующий КЗ, определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (40)

где Х’’АД – сверхпереходное индуктивное сопротивление электродвигателя, Ом;

U(0) – напряжение (фазное) в расчетной точке КЗ к моменту возникновения КЗ, кВ.

I(0) – ток в расчетной точке КЗ к моменту возникновения КЗ, кА.

Сопротивления кабельных линий проложенных кабелем ААВГ 3 (3х 185) с удельными параметрами r0 = 0,159 Ом/км и x0 = 0,073 Ом/км, кабельных линий проложенных кабелем ААШВ 3х150 r0 = 0,206 Ом/км и x0 = 0,074 Ом/км и кабелем ААШВ 3х70 r0 = 0,443 Ом/км и x0 = 0,08 Ом/км.

Влияние комплексной нагрузки на ток КЗ не учитывается, т. к. ток в месте КЗ от той нагрузки составляет менее 5% тока в месте КЗ, определенного без учета нагрузки.

Начальное действующее значение периодической составляющей тока в месте КЗ определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (41)

Также начальное действующее значение периодической составляющей тока в месте КЗ определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (42)

где U(0) – напряжение (линейное) в расчетной точке КЗ к моменту возникновения КЗ, кВ.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 2 Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К1

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 3. Схема замещения после преобразований

Наибольшее значение апериодической составляющей тока КЗ в общем случае принимается равным амплитуде периодической составляющей тока в начальный момент КЗ /6, с.45, ф.5.9/, т. е.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (43)

Апериодическая составляющая тока КЗ в произвольный момент времени определяется по формуле /6, с.45, ф.5.10/:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (44)

где Та. эк - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, о. е.; она определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (45)

где Хэк - результирующее эквивалентное сопротивление схемы замещения при учете в ней различных элементов расчетной схемы только индуктивными сопротивлениями, т. е. при исключении всех активных сопротивлений, Ом;

Rэк - результирующее эквивалентное сопротивление схемы замещения при исключении из нее всех индуктивных сопротивлений, Ом.

При расчете ударного тока КЗ с целью проверки проводников и электрических аппаратов по условиям КЗ допустимо считать, что амплитуда периодической составляющей тока КЗ в момент наступления ударного тока равна амплитуде этой составляющей в начальный момент КЗ.

Ударный ток определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (46)

где Куд – ударный коэффициент.

Т. к. отношение Xэк/Rэк > 5, ударный коэффициент допустимо определять по формуле /6, с.48, п.5.4.4./:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (47)

При определении ударного тока со стороны асинхронных двигателей необходимо учесть изменение периодической составляющей со временем. В приближенных расчетах для определения действующего значения периодической составляющей тока КЗ от асинхронных электродвигателей в произвольный момент времени при радиальной схеме следует применять метод типовых кривых /6, с.50, п.5.5.3./.

Электрическая удаленность точки КЗ от асинхронной машины характеризуется отношением действующего значения периодической составляющей тока электродвигателя в начальный момент КЗ к его номинальному току:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (48)

где Iад. ном – номинальный ток асинхронного электродвигателя, кА.

Используя типовые кривые для асинхронного электродвигателя, периодическая составляющая в произвольный момент времени определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (49)

где γt. ад – параметр, определяемый по типовой кривой по /6, с.55, рис. 5.9/.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 4. Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К2

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 5. Схема замещения после преобразований

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 6. Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К3

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 7. Схемы замещения

Расчет действующего значения периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени от группы асинхронных электродвигателей с учетом влияния удаленного от расчетной точки КЗ источника энергии, связанных с точкой КЗ общим для этого источника и электродвигателей сопротивлением (ветвь КЗ) проводится в следующей последовательности:

вычисляется периодическая составляющая тока от эквивалентного электродвигателя в начальный момент КЗ:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (50)

где Е’’0.ад - начальное значение сверхпереходной ЭДС эквивалентного электродвигателя, кВ;

Ес - ЭДС удаленного источника энергии (системы), кВ;

Z1 – сопротивление со стороны системы, Ом;

Z2 – сопротивление со стороны эквивалентного электродвигателя, Ом;

Zк – общее сопротивление, Ом.

определяется значение величины, характеризующей электрическую удаленность расчетной точки КЗ от эквивалентного электродвигателя;

по найденному значению электрической удаленности на типовой диаграмме /6, с.58, рис. 5.13./ выбирается соответствующая типовая кривая и для заданного момента времени t определяется коэффициент;

с использованием этого коэффициента определяется действующее значение периодической составляющей тока эквивалентного электродвигателя в момент времени t:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (51)

вычисляется искомое действующее значение периодической составляющей тока в месте КЗ в момент времени t:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (52)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 8. Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К4

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 9. Схемы замещения

Расчёты токов КЗ в приложении 6.1.

Для ограничения токов КЗ необходимо произвести выбор токоограничивающих реакторов. Выбор параметров реакторов и технико-экономическое обоснование применения их для ограничения токов КЗ в распределительной сети производят при разработке схемы электроснабжения промышленного предприятия. Оптимальное значение расчетного тока КЗ следует определять с учетом экономического фактора (минимум затрат на электрооборудование и проводники) и обеспечения необходимого качества электроэнергии (ограничение отклонений и колебаний напряжения при резкопеременных толчковых нагрузках). Как правило, ток КЗ в сетях промышленных предприятий должен позволять применение КРУ серийного производства.

Расчёты токов КЗ после выбора реактора в приложении 6.2.

Проведём расчёты токов КЗ в вышеуказанных точках и их значения введём в таблицу 5.

Таблица 5 – Значения токов КЗ в различных участках сети

--------------------------------------------------
К1 | К2 | К3 | К4 |
---------------------------------------------------------
Со стороны питания | Со стороны АД | Со стороны питания | Со стороны АД |
---------------------------------------------------------
До установки реактора | Периодическая составляющая в начальный момент, кА | 14,6 | 0,322 | 13,01 | 0,322 | 13,38 | 13,18 |
---------------------------------------------------------
Апериодическая составляющая в начальный момент, кА | 20,65 | 0,455 | 18,59 | 0,456 | 18,93 | 18,64 |
---------------------------------------------------------
Апериодическая составляющая в момент времени t, кА | 3,857 | 0,146 | 0,09 | 0,017 | 0,05 | 0,02 |
---------------------------------------------------------
Ударный ток, кА | 39,12 | 0,701 | 28,24 | 0,662 | 27,45 | 26,65 |
---------------------------------------------------------
После установки реактора | Периодическая составляющая в начальный момент, кА | 8,55 | 0,322 | 8,069 | 0,322 | 8,364 | 8,26 |
---------------------------------------------------------
Апериодическая составляющая в начальный момент, кА | 12,09 | 0,455 | 11,41 | 0,456 | 11,82 | 11,68 |
---------------------------------------------------------
Апериодическая составляющая в момент времени t, кА | 4,53 | 0,146 | 0,029 | 0,701 | 0,018 | 0,01 |
---------------------------------------------------------
Ударный ток, кА | 23,41 | 0,701 | 19,08 | 0,662 | 18,44 | 18,11 |
---------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------- -------------------------------------------------- Выбор высоковольтных выключателей

Выключатели выбираются:

1) По номинальному напряжению выключателя установки

Uуст Uном, (53)

2) По номинальному току выключателя установки с учетом возможного увеличения тока в ближайшие годы

Iнорм Iном ; Imax Iном, (54)

3) По отключающей способности. Расчет Iп,0 проводится для наиболее тяжелого случая при трехфазном КЗ

Iп,0 Iо, ном, (55)

4) По апериодической составляющей тока КЗ в момент расхождения контактов, которая должна быть равна или меньше допустимого значения апериодической составляющей по данным, гарантируемым заводом-изготовителем

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (56)

где βном% - номинальное содержание апериодической составляющей, %, определяемое как отношение апериодической составляющей к действующему значению периодической составляющей тока КЗ в момент прекращения соприкосновения дугогасительных контактов выключателя. Принимается по кривой /2, с.155, рис. 2.37/

5) По электродинамической стойкости. Амплитудное значение ударного тока при включении на КЗ должно быть равно или меньше наибольшего пика тока включения выключателя

iу iвкл. наиб, (57)

6) По термической стойкости

Bk I2тер tтер, (58)

Для проверки выключателя на термическую стойкость необходимо рассчитать тепловой импульс:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (59)

где Вк – тепловой импульс, кА2×с;

Iп,0 – действующее значение периодической составляющей начального тока КЗ, кА;

tотк – время отключения, с;

Время отключения находится из выражения:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (60)

где tрз – время действия релейной защиты, с;

tов – время отключения выключателя, с.

Принимают tрз=0,1 с для Uн= 6-20 кВ;

7) По условиям эксплуатации выключателя, которые должны соответствовать требованиям каталога на выключатель.

8) По требуемой механической и коммутационной износостойкости выключателя, которая должна соответствовать данным, гарантируемым каталогом.

9) По требованию к приводу выключателя.

10) По временным параметрам выключателя (время включения и отключения, бестоковой паузы цикла АПВ), которые должны соответствовать требованиям эксплуатации.

11) По требованию ПВН (кривая переходного восстанавливающегося напряжения (ПВН) не должна пересекаться с нормированными кривыми ПВН.

Значения нормированных характеристик собственного переходного восстанавливающегося напряжения, а также значения нормированных (предельных) скоростей восстанавливающегося напряжения для выключателей с Uном до 35 кВ включительно для различных значений отключаемого тока КЗ в сети приведены в /2, с.151, табл.2.60/.

В электрических сетях промпредприятий при проверке отключающей способности выключателей по условиям восстанавливающегося напряжения требуется, чтобы скорость восстанавливающегося напряжения в цепи установки выключателя не превышала предельных нормированных значений, допустимых для данного выключателя.

Скорость восстанавливающегося напряжения может быть определена по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (61)

где Iп0 – периодическая составляющая отключаемого тока КЗ, кА;

Zл – волновое сопротивление линии, Ом, при одном проводе в фазе равное 450 Ом;

n – число линий, остающихся в работе после отключения КЗ;

Кс – коэффициент, учитывающий влияние емкости в в рассматриваемой сети. Зависит от параметра А равного

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (62)

где С – емкость сети, Ф, определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (63)

где nт – число подключенных трансформаторов;

С0 – емкость кабельных линий, не учитываемых в числе nл;

Х – индуктивное сопротивление, принимаемое при расчете КЗ, Ом.

Вводные выключатели – вакуумные типа ВВТЭ-10-20УХЛ2

Линейные выключатели – ВВТЭ-10-10УХЛ2

Секционные выключатели – вакуумные типа ВВТЭ-10-20УХЛ2

Проверку осуществим на примере вводных выключателей

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Таблица 6 – Выбор высоковольтных выключателей

Перенапряжения, возникающие при коммутации индуктивных токов вакуумными выключателями

При коммутациях индуктивных токов вакуумных выключателей могут возникать перенапряжения, обусловленные: срезом тока, многократными повторными зажиганиями и трехфазным одновременным отключением. Перенапряжения эти, вследствие вероятностного характера процессов в выключателе, определяются статистическими соотношениями, зависящими от схемы и параметров коммутируемой сети.

Наибольшую опасность представляют собой коммутационные перенапряжения для электродвигателей, имеющих пониженные, по сравнению с трансформаторами, уровни изоляции и в особенности пониженную импульсную прочность обмотки при воздействии волн с крутым фронтом.

Волновые сопротивления двигателей примерно на два порядка ниже, чем у трансформаторов, поэтому уровни перенапряжений при обычном срезе тока также значительно ниже. Однако включение двигателя или отключение его пускового тока, как правило, сопровождается многократными повторными зажиганиями и воздействиями волн перенапряжений с крутым фронтом. При определенном сочетании параметров схемы и начальных условий наблюдается постепенное нарастание максимумов волн (эскалация напряжений), при котором они могут достигать 5-кратных значений по отношению к фазному напряжению двигателя.

Для защиты электрооборудования от коммутационных перенапряжений применяются нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН), которые состоят из нелинейных резисторов, заключенных в изоляционную покрышку. Резисторы выполнены из последовательно-параллельно включенных керамических резисторов на основе окиси цинка.

Защитное действие ограничителя обусловлено тем, что при появлении опасного для изоляции перенапряжения вследствие высокой нелинейности резисторов через ОПН протекает значительный импульсный ток, в результате чего перенапряжение снижается до уровня, безопасного для изоляции защищаемого оборудования.

В настоящее время предложены следующие технические решения по схемам защиты от перенапряжений электрооборудования 6 – 10 кВ, коммутируемого вакуумными выключателями, в установках промышленных предприятий /2, с.237/:

1) Для защиты трансформаторов общего назначения с облегченной изоляцией (сухие, литые) у вводов трансформатора между каждой фазой и землей должен быть подсоединен ОПН для соответствующего класса напряжения.

2) Для защиты электродвигателей между зажимами каждой фазы двигателя и землей должны устанавливаться последовательные RC – цепочки с параметрами R = 50 Ом и С = 0,25 мкФ. Между зажимами и землей у электродвигателей выше 1000 кВт дополнительно к RC – цепочке должны устанавливаться ОПН для соответствующего класса напряжения.

3) Для электрооборудования напряжением 6 – 10 кВ с нормальной изоляцией (маслонаполненные трансформаторы) никаких дополнительных средств защиты не требуется.

Преимуществами ОПН являются возможность глубокого ограничения перенапряжений, в том числе междуфазных, малые габариты, позволяющие использовать их в качестве опорных изоляционных колонн, большая пропускная способность. Уровень ограничения коммутационных перенапряжений с помощью ОПН составляет (1,65 ÷ 1,8) Uф.

Ограничители перенапряжений выбираются по номинальному напряжению, которое должно быть равно номинальному напряжению сети.

Для защиты асинхронных электродвигателей от коммутационных перенапряжений принимается ограничитель типа ОПН – 6/7,2 – 10(I), где 6 – класс напряжения сети, кВ; 7,2 – максимальное действующее длительное рабочее напряжение ограничителя, кВ; 10 – номинальный разрядный ток, кА; (I) – группа разрядного тока (по устойчивости к импульсу большой длительности).

Трансформаторы тока выбираются по классу напряжения и максимальному рабочему току. Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей. Также трансформаторы тока выбираются по конструкции и классу точности и проверяются по динамической устойчивости, по термической устойчивости и по вторичной нагрузке.

Для выбора и проверки трансформаторов тока составляем таблицу подключаемых к ним приборов, определив для них необходимые классы точности. Трансформаторы тока, предназначенные для для питания счетчиков электроэнергии, должны иметь класс точности не ниже 0,5. Допускается для этой цели использование ТТ класса точности 1,0, но при условии, что фактическая погрешность соответствует классу 0,5 /9, с. 322, п.33.2.5./. Класс измерительных трансформаторов устанавливают в зависимости от класса приборов: для подключения приборов классов1,0 и 1,5 -- трансформаторы класса 0,5. / 11, с.76, табл.1.6.1./

Устанавливаемые приборы принимаются в соответствии с таблицами 4.11 и П 4.7 /10/. Значения мощности, потребляемой приборами, приведены в таблице 7.

Таблица 7 – Приборы, подключаемые к трансформатору тока ввода КЛ

--------------------------------------------------
Наименование прибора |

Тип

прибора

| Нагрузка на фазу, ВА |
---------------------------------------------------------
Фаза А | Фаза В | Фаза С |
---------------------------------------------------------
Амперметр | Э-377 | 0,5 | 0 | 0,5 |
---------------------------------------------------------
Счетчик Р | СА4-И682 | 2,5 | 0 | 2,5 |
---------------------------------------------------------
Счетчик Q | СР4-И689 | 2,5 | 0 | 2,5 |
---------------------------------------------------------
Итого: | 5,5 | 0 | 5,5 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Сопротивление нагрузки (Z2) определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (64)

где Zк = 0,1 Ом – переходное сопротивление контактов;

Zприб – сумма сопротивлений последовательно включенных обмоток приборов и реле, Ом, которая определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (65)

где åS – суммарная мощность, потребляемая приборами по току в самой нагруженной фазе, В·А;

Iн – номинальный вторичный ток трансформатора тока, А;

Zпров – сопротивление соединительных проводов, Ом, которое определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (66)

где ρ=0,0283 – удельное сопротивление алюминия Ом×м;

S – сечение провода, мм2;

l – расчетная длина провода, при трех трансформаторах тока равная длине кабеля, м.

Сравнивая параметры, полученные при расчетах и справочные данные принимается трансформатор тока ТОЛ-10 ХЛ3-0,5/10Р с коэффициентом трансформации 300/5.

Остальные трансформаторы тока выбираются по такой же методике.

Условия выбора трансформатора тока приведены в таблице 8.

--------------------------------------------------

---------------------------------------------------------
Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------
Таблица 8 – Выбор трансформаторов тока

Выбор трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения (ТН) выбираются по классу напряжения, классу точности и вторичной нагрузке.

Для питания счетчиков элект

Здесь опубликована для ознакомления часть дипломной работы "Реконструкция СЭС обогатительной фабрики". Эта работа найдена в открытых источниках Интернет. А это значит, что если попытаться её защитить, то она 100% не пройдёт проверку российских ВУЗов на плагиат и её не примет ваш руководитель дипломной работы!
Если у вас нет возможности самостоятельно написать дипломную - закажите её написание опытному автору»


Просмотров: 576

Другие дипломные работы по специальности "Промышленность, производство":

Технология и организация производства молока

Смотреть работу >>

Изготовление фужера 150 мл методом литья под давлением

Смотреть работу >>

Расчет и конструирование лифтов и комплектующего их оборудования

Смотреть работу >>

Выбор электродвигателя установки и его назначение

Смотреть работу >>

Техническое обслуживание и ремонт холодильного шкафа ШХ-0,8 м

Смотреть работу >>