Литература Введение в настоящее время на проектировании подстанций занято огромное количество инженерно-технических работников, накопивших значительный опыт
жүктеу/скачать 472,33 Kb.
|
|
Содержание 1. Введение 2. Характеристика потребителей 3. Расчет электрических нагрузок 4. Выбор питающих напряжений 5. Выбор мощности и числа питающих трансформаторов 6. Выбор схемы электроснабжения 7. Расчет токов короткого замыкания 8. Релейная защита и автоматика 9. Выбор и расчет токоведущих частей 9.1 Выбор питающих кабельных линий 9.2 Выбор Кабельных линий (от ТП 6/0.4 до ВРУ) 10. Выбор электрооборудования выше 1000 в 10.1 Технические данные камер КСО-299 10.2 Выбор высоковольтной аппаратуры 11. Выбор электрооборудования и аппаратов ниже 1000 В 11.1 Техническая характеристика щитов 11.2 Выбор автоматического выключателя на низком напряжении 11.3 Выбор предохранителей 12. Электрическое освещение 12.1 Проектирование и расчет искусственного освещения 12.2 Выбор нормируемых параметров 12.3 Выбор системы освещения 12.4 Выбор типов источников света и светильников и мест их размещения 12.5 Расчет осветительной установки 13. Расчет заземления 14. Молниезащита 15. Экономическая часть 15.1 Расчет расхода электроэнергии и стоимости электроэнергии 15.2 Расчет затрат на приобретение и монтаж электрооборудования 16. Охрана труда и экология 16.1 Раздел 1 16.2 Раздел 2 16.3 Экология Заключение Литература 1. Введение В настоящее время на проектировании подстанций занято огромное количество инженерно-технических работников, накопивших значительный опыт. Однако в бурный прогресс в технике и, в частности, в энергетике выдвигают все новые проблемы и вопросы, которые должны учитываться при проектировании и сооружении современных сетевых объектов. Главная схема электрических соединений подстанции является тем основным элементом, который определяет все свойства, особенности и техническую характеристику подстанции в целом. При выборе главной схемы неотъемлемой частью ее построения являются обоснование и выбор параметров оборудования и аппаратуры и рациональная их расстановка в схеме, а также принципиальное решение вопросов защиты, степени автоматизации и эксплуатационного обслуживания подстанции. Последние вопросы в свою очередь оказывают непосредственное влияние на наличие или отсутствие эксплуатационного и ремонтного персонала на подстанции. При проектировании ТП решены следующие вопросы, являющиеся исходными для выполнения проекта подстанции: Назначение и роль подстанции. Схема присоединения к системе. Число отходящих линий, их назначение и режимы работы. Уровни напряжения на шинах подстанции. Мощность и токи короткого замыкания на сторонах ВН и Н Н. Ожидаемые величины кратностей внутренних перенапряжений, требования к координации изоляции, требования к выключателям и характеристикам защитных разрядников. Режим заземления нейтралей трансформаторов. Требования к схеме подстанции, вытекающие из расчетов электродинамической устойчивости. Надежность уже выбранной главной схемы электрических соединений определяется надежностью ее составляющих элементов, в число которых входят силовые трансформаторы, отделители, разъединители, короткозамыкатели, сборные шины, выключатели, а также линии электропередачи. Данный дипломный проект отражает процесс проектирования электроснабжения Бизнес Центра, выбор и расчет оборудования расположенного во встроенной трансформаторной подстанции здания Бизнес-центра. В ходе проектирования затрагиваются все аспекты проектирования электроснабжения необходимые для нормального функционирования Центра при номинальных и послеаварийных режимах, спроектировано необходимое заземление. При проектировании того или иного оборудования необходимо рассматривать несколько вариантов, и при обосновании выбора нужно проводить технико-экономические расчеты всех вариантов, чтобы затраты на проект были минимальны. Исходный данные для проектирования были получены путем практического подсчета мощности потребителей. Основные показатели проектируемого здания указаны в таблице №1. Таблица №1. Основные показатели.
2. Характеристика потребителей Целью дипломного проекта является проектирование электроснабжения 17 эт. здания Бизнес Центра. Приемники электрической энергии делят на: -приемники трехфазного тока, напряжением выше 1 кВ с частотой 50 Гц; -приемники трехфазного тока, напряжением до 1 кВ с частотой 50 Гц; -приемники однофазного тока, напряжением до 1 кВ с частотой 50 Гц; -приемники, работающие с частотой отличной от 50 Гц. Электроснабжение Бизнес-центра ведется на переменном токе с частотой 50 Гц. Также приемники могут быть разделены на группы по сходству режимов работы, т.е. по сходству графиков нагрузки. Это позволяет более точно находить среднюю и расчетную нагрузку узла системы электроснабжения, к которому присоединены группы различных по режиму работы приемников. Различают три характерные группы электроприёмников: приемники, работающие в режиме с продолжительной неизменной или мало меняющейся нагрузкой; приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузки; приемники, работающие в режиме с повторно-кратковременной нагрузкой. Кроме того, электроприемники подразделяются по категориям электроснабжения. Существуют следующие категории электроприемников: I категория – перерыв в снабжении которых может привести к опасности для жизни людей, поломку дорогостоящего оборудования. II категория – перерыв в работе которых может привести к массовому недовыпуску продукции, простою механизмов и рабочих. III категория – прочие. 3. Расчет электрических нагрузок Первым этапом проектирования любой системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. Значения электрических нагрузок определяют выбор всех элементов и технико-экономические показатели проектируемой системы электроснабжения. Потребители обычно работают не одновременно и не все на полную мощность, поэтому фактически нагрузка энергосистемы всегда меньше суммы индивидуальных мощностей потребителей. Для определения электрических нагрузок в зависимости от стадии проектирования и места расположения расчетного узла в схеме электроснабжения применяют методы упрощенные и более точные. Определяют установившиеся мощности: . Вычисляют средние активные и реактивные мощности за наиболее загруженную смену: , , где - коэффициент использования электрооборудования (из справочников), - коэффициент реактивной мощности (из справочников). Полная мощность, потребляемая зданием: . Таблица №2. Расчетные величины нагрузок.
=886.7 кВА 4. Выбор питающих напряжений Выбор питающих напряжений и напряжений распределительных сетей зависит от мощности потребляемой зданием, его удаленности от источника питания, напряжения источника питания, количества и единичной мощности электроприемников. Электроснабжение проектируемого Бизнес-центра осуществляется от двух подстанций: ПС-127 и ПС-29 с напряжением на высокой стороне – 110 кВ, на низкой – 6 кВ, от них идут две линии до РУ-6 кВ. Далее от РУ-6 кВ идут кабели к трансформаторам, где напряжение понижается до 380(220)В. Значение первичного напряжения (6 кВ) существенное не влияет на экономические показатели. Более важным является вопрос выбора напряжения, на котором производится трансформация. Так как большинство потребителей работают на напряжении 380 В (220 В), то обоснование выбора этих напряжений отпадает само собой. 5. Выбор мощности и числа питающих трансформаторов Мощность трансформаторов в нормальных условиях должна обеспечивать питание всех приемников электроэнергии потребителя. Мощность трансформаторов выбирают с учетом экономически целесообразного режима работы и соответствующего обеспечения резервирования питания потребителей при отключении одного трансформатора и то, что нагрузка трансформаторов в нормальных условиях не должна (по нагреву) вызывать сокращение естественного срока его службы. Основными требованиями при выборе числа трансформаторов является надежность электроснабжения потребителей (учет категории приемников электроэнергии в отношении требуемой надежности), а также минимум затрат на трансформаторы с учетом динамики роста электрических нагрузок. Для выбора числа и мощности трансформаторов необходимо определить значение коэффициента загрузки и количество трансформаторов устанавливаемых на каждой подстанции. Так как представлены потребители I и II категории, то , а число трансформаторов не менее двух. Выбор мощности трансформатора производится по формуле: , где n – число трансформаторов на подстанции (n=2), S – мощность данной подстанции, - коэффициент загрузки. Полная мощность: . Предварительно: Производим технико-экономическое сравнение вариантов (таблица №3) I вариант – 2 трансформаторов мощностью 1000 кВА, II вариант –2 трансформаторов мощностью 630 кВА. Таблица №3. Технико-экономическое сравнение вариантов.
Для определения потерь электроэнергии находят потери в трансформаторах (таблица №4): Общие суммарные потери на трансформаторе: Таблица №4. Технические данные трансформаторов.
(Данные взяты из «ИнформЭлектро» 03.20.01-98). Как видно из расчетов, капитальные затраты и эксплуатационные расходы имеют различия, оценив варианты и учитывая технические показатели и возможности трансформаторов по перегрузкам выбираем вариант №1. 6. Выбор схемы электроснабжения Электроснабжение Бизнес-центра осуществляется от двух- трансформаторной подстанции 6/0,4кВ с мощностью трансформаторов 1000 кВА. При выборе схемы электроснабжения главной задачей является выбор между радиальной и магистральной схемами, также есть вариант применения смешанных схем. Схема радиального питания трансформаторов широко применяется в базовых отраслях промышленности (с глухим присоединением). Радиальная схема надежнее, чем магистральная, и поэтому чаще применяется для электроснабжения потребителей I и II категории. В Бизнес-центре установлены потребители I и II категории, следовательно, при любой аварии все они должны быть резервно запитаны по другим линиям, трансформаторам. Магистральная схема отличается меньшей надежностью электроснабжения и большим числом отключенных потребителей (что в некоторых случаях недопустимо), но она экономичнее за счет меньшего количества используемых ячеек и меньшей длины кабельных линий. Также не рекомендуется присоединять к одной магистрали более трех трансформаторов (по 1000 кВА). Магистральные схемы в основном применяются для трансформаторов небольшой мощности. Электроснабжение ТП 6/0.4 осуществляется по двум кабельным линиям (КЛ) от ПС-127 и ПС-29, длина КЛ менее 3 км, значит необходимости устанавливать вводной выключатель, нет. С другой стороны ПС-127 и ПС-29 находятся в ведении другой эксплуатирующей организации, что требует установку коммутационной аппаратуры. Следующий фактор необходимости установки аппаратуры – создание видимого разрыва (при осмотрах и ремонтных работах).Схема электроснабжения представлена на рисунке №1. Рис. 1. Схема электроснабжения Бизнес-центра. 7. Расчет токов короткого замыкания Для электроустановок характерны четыре режима: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный, причем аварийный режим является кратковременным, а остальные – продолжительными режимами. Электрооборудование выбирается по параметрам продолжительных режимов, и проверяются по параметрам кратковременных режимов, определяющим из которых является режим короткого замыкания. Коротким замыканием называется всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановок системы электроснабжения между собой или с землей. Причинами КЗ являются: обрыв, схлестывание проводов; механические повреждения изоляции (перенапряжение, старение изоляции); пробой изоляции; удар молнии в ЛЭП (ВЛ, КЛ). Вследствие КЗ в цепях возникают опасные для элементов сети токи, приводящие к их повреждению. Поэтому для обеспечения надежной работы электрической сети, электрооборудования, устройств релейной защиты производится расчет токов КЗ. Расчетные условия для короткого замыкания выбираются наиболее тяжелые, но достаточно вероятные. Различают следующие виды КЗ: - однофазное, - двухфазное, - трехфазное, - двухфазное на землю, - двухфазное с одновременным замыканием, обрывом Вид и точка КЗ определяются необходимостью расчета. Расчетная точка КЗ находится в непосредственной близости от рассматриваемого элемента с учетом наиболее тяжелых условий в данном режиме КЗ. Расчетным видом КЗ для выбора или проверки параметров электрооборудования принято трехфазное КЗ. Для расчетов токов КЗ необходимо составить расчетную схему замещения, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи – электрическими (рисунок №2). Расчет токов КЗ выполняем в именованных единицах. В данных указаны токи КЗ на подстанциях №№ 27, 129: - точка К1: Ino=10 кА, - точка К1,1: Ino=8 кА. Данные токи приведены, для того чтобы можно было определить сопротивление системы: - до точки К1: , - до точки К1,1: . Электроснабжение Бизнес-центра производится от двух независимых подстанций, поэтому для нахождения токов КЗ вначале предполагается, что предприятие подключено только к ПС-127, затем - только к ПС-29. Рис. 2. Схема замещения Сопротивления элементов схемы замещения. Сопротивление КЛ до ТП: , , где l - длина КЛ, км. - от ПС-127: l=1.3 км, , , - от ПС-29: l=0.04 км, , , Сопротивление КЛ: , , где l=0,4 - длина КЛ, км. Сопротивление трансформатора: , , , Полное сопротивление всех элементов (до точки КЗ): . Начальное значение периодической составляющей тока КЗ: . Ударный ток КЗ: , где Ку – ударный коэффициент. , где Ta – постоянная затухания времени в цепи КЗ . Ударный ток КЗ (действующее значение): , где q – коэффициент действующего значения ударного тока. . Все полученные значения по токам КЗ заносятся в таблицу №5. Таблица №5.
Из таблицы №5 видно, что наибольшие значения токов КЗ при электроснабжении от ПС-29, поэтому именно эти значения токов будут использоваться в дальнейших расчетах. жүктеу/скачать 472,33 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||