Электроснабжение комплекса томатного сока

Трансформатор напряжения предназначен для отделе­ния цепей измерения и релейной защиты от первичных це­пей высокого напряжения.

Так же как в трансформаторах тока, в трансформаторах напряжения имеется угловая погрешность.

Трансформаторы напряжения могут иметь классы точ­ности 0,2; 0,5;  3, область применения которых такая же, как для трансформато­ров тока.

Вторичная нагрузка из­мерительных приборов и ре­ле не должна превышать но­минальную мощность транс­форматора напряжения, так как это приведет к увеличе­нию погрешностей.

По конструкции разли­чают трехфазные и однофаз­ные трансформаторы напряжения. Трехфазные применяются на напряжения до 10 кВ, однофазные —на любые напряжения до 1150кВ

Предохранитель - это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение.

1      Выбор трансформатора тока.

        Они выбираются по номинальному току и напряжения и проверяется на термическую и динамическую стойкость токов КЗ. Таблица 2.3 Выбор трансформатора тока.

 Выбираем трансформатор тока типа ТПЛК-10.  [2, С 294, табл 5,9 ]

Выбираем разъединитель

Разъединитель выбирается по номинальному напряжению и тока и проверяется на термическую стойкость и на динамическую стойкость

Рисунок 2,4 Выбор разъединителя

Выбираем разъединитель РВЗ-10/400 IУ3

Выбираем предохранитель

Они выбираются по номинальному току и напряжения и проверяется на отключающую способность токов КЗ

Рисунок 2,5 Выбор предохранителя

Выбираем предохранитель ПКТ-101-10-10-31,5 У3

     Выбираем трансформатор напряжения.

TV выбирается по номинальному напряжению и проверяется на нагрузку вторичной цепи.

        Выясним какие приборы подключаются к силовому трансформатору при U=10 кВ через трансформатор напряжения.

                                                                              [1, с 321, табл 9,1]

Силовой трансформатор на 10/0,4 кВ питает одну хозрасчетную единицу.

     Выясним, какую мощность потребляет катушка напряжения счетчика активной энергии.                  [2, с 389, табл 6,26]

        Проверяем и выбираем трансформатор напряжения по условию:

; 

     Выбираем трансформатор напряжения для коммерческого учета типа НОМ-10-66 У2                                                    [2, с 326, табл 5,13]

2.9 Релейная защита

В электрических сетях промышленных предприятий воз­можно возникновение повреждений, нарушающих нормаль­ную работу ЭУ

Предотвратить воз­никновение аварий можно путем быстрого отключения по­врежденного элемента или участка сети. Для этой цели ЭУ снабжают автоматически действующими устройствами — релейной защитой (РЗ), являющейся одним из видов противоаварийной автоматики. РЗ может быть предназначена для сигнализации о тепловых, световых, механических в зависимости от заданных параметров контролируемой величины, времени и др

Основными требованиями к РЗ являются: быстродействие, селек­тивность, чувствительность и надежность.

Быстродействие. Чем быстрее произойдет обнаружение и отключе­ние поврежденного участка, тем меньше разрушительное действие ава­рийного тока на электрооборудование, тем легче сохранить нормаль­ную работу потребителей неповрежденной части ЭУ. Поэтому электри­ческие сети должны оснащаться быстродействующей РЗ. Современные устройства быстродействующей РЗ имеют время срабатывания 0,02— 0,1 с.

Селективность или избирательность. Селективностью РЗ называет­ся ее способность отключать при КЗ только поврежденный участок или участок, ближайший к месту повреждения, оставляя в работе потреби­телей, подключенных к неповрежденному участку. Селективное действие РЗ аналогично селективному действию предохранителей. Таким образом, селективность действия защиты обес­печивает надежное электроснабжение потребителей.

Чувствительность. Чувствительностью РЗ является ее способность реагировать на самые малые изменения контролируемого параметра (как правило, тока КЗ и перегрузки)  и анормальные режимы работы ЗУ.

Чувствительность характеризует устойчивое срабатывание РЗ при КЗ в защищаемой зоне. Удовлетворение требований чувствительности в современных СЭС встречает определенные затруднения, так как при передаче и распределении больших мощностей на большие расстояния токи КЗ в устройствах защиты могут стать соизмеримыми с максималь­ными рабочими токами сетей вследствие значительных переходных со­противлений. Это приводит к невозможности применения простых ви­дов защит и к необходимости переходить на сложные и дорогие защит­ные устройства.

Надежность работы РЗ заключается в ее правильном и безотказном действии во всех предусмотренных по ее назначению случаях. Надеж­ность обеспечивается применением высококачественных реле, простых и совершенных схем РЗ, тщательным выполнением монтажных работ, должной культурой эксплуатации защитных устройств

В устройствах РЗ применяют различные реле, отличаю­щиеся по принципу действия: электрические, механические, тепловые, полупроводниковые. Электрические реле реаги­руют на электрические величины: ток, напряжение, мощность, частоту, сопротивление, угол сдвига между током и напряжением, угол между двумя токами и двумя напряжениями. Механические реле реагируют на неэлектрические величины: давление, уровень жидко­сти и т. п.

По способу включения реле различают первичные, вклю­чаемые непосредственно в схему защищаемого элемента це­пи, и вторичные, присоединяемые к защищаемому элементу через трансформаторы тока напряжения. По способу воз­действия исполнительного органа на выключатель цепи — реле прямого и косвенного действия. Электрические реле имеют орган, воспринимающий изменение контролируемой величины (как правило, катушка реле), и орган исполни­тельный, отключающий выключатели, подающий предупре­дительный сигнал или замыкающий цепи других реле (как правило, якорь электромагнита и контакты). Некоторые ре­ле имеют орган замедления (выдержки времени). По прин­ципу воздействия на управляемую цепь реле делятся на контактные и бесконтактные полупроводниковые. По ха­рактеру изменения контролируемой величины реле разде­ляют на максимальные, срабатывающие при превышении заданного уровня контролируемой величины; минималь­ные— при уменьшении ниже заданного уровня контроли­руемой величины и дифференциальные, орган замера кото­рых реагирует на разность измеряемых электрических ве­личин.

Защита силовых трансформаторов. Выбор защиты тран­сформаторов зависит от мощности, назначения, места ус­тановки  и эксплуатационного  режима  трансформаторов.

Для защиты трансформаторов при их повреждении и сигнализации о нарушениях нормальных режимов рабо­ты могут применяться следующие типы защит: ДТЗ, МТЗ, ТО, газовая защита, защита предохранителями.

В качестве основной защиты от повреждений на выво­дах и внутренних повреждений трансформатора при его мощности 6300 кВ-А и выше, как правило, применяется ДТЗ.

В схеме ДТЗ коэффициент чувствительности должен
быть не менее 1,5. Если это требование не удовлетворя­ется, то для защиты силовых трансформаторов вместо
дифференциальных реле РНТ-565 и РНТ-566 применяется
дифференциальная токовая защита (ДТЗ) с торможением.

В данном курсовом проекте релейная защита трансформатора предусматривается высоковольтным предохранителем типа ПК.

Высоковольтные предохранители при установке на них соответствующих плавких вставок обеспечивают защиту трансформатора от внутренних повреждений и межфазных коротких замыканиях на выводах.

Защиту от однофазных замыканий на землю осуществляют автоматическим выключателем с максимальным расцепителем, установленным на стороне низкого напряжения или трансформатора тока ТА на нулевом проводе при прямом присоединении трансформатора с глухозаземленной нейтралью к шинопроводу.

2.10 Учет и контроль электроэнергии.

Расчетным учетом электроэнергии называется учет выработан­ной, а также отпущенной потребителям электроэнергии для денежного расчета за нее. Счетчики, устанавливаемые для расчетного учета, называются расчетными счетчиками (клас­са 2), с классом точности измерительных трансформаторов — 0,5.

Техническим (контрольным) учетом электроэнергии назы­вается учет для контроля расхода электроэнергии электро­станций, подстанций, предприятий, зданий. Счетчики, устанавливаемые для технического учета, называются контрольными счетчиками (класса 2,5) с классом точности измерительных трансформаторов — 1.

При определении активной энергии необходимо учитывать энергию: выработанную генераторами электростанций; потреб­ленную на собственные нужды электростанций и подстанций; выданную электростанциями в распределительные сети; пере­данную в другие энергосистемы или полученную от них; отпущенную потребителям и подлежащую оплате.

Расчетные   счетчики   активной   электроэнергии на подстанции энергосистемы должны устанавливаться:

 1) для каждой отходящей линии электропередачи, принад­лежащей потребителям;

2) для межсистемных линий электропередачи—по два счет­чика со стопорами, учитывающих полученную и отпущенную электроэнергии;

3) на трансформаторах собственных нужд;

4) для линий хозяйственных нужд или посторонних потреби­телей (поселок и т. п.), присоединенных к шинам собственных нужд.

Расчетные счетчики активной электроэнергии на подстанциях потребителей должны устанавливаться:

1) на вводе (приемном конце) линии электропередачи в под­станцию;

2) на стороне ВН трансформаторов при наличии электричес­кой связи с другой подстанцией энергосистемы;

Схема подключения счетчиков типа ПСЧ-4 к трехфазной сети.

Рисунок 2,4 Подключение счетчиков к трехфазной сети с помощью трех трансформаторов тока и трех трансформаторов напряжения

( пунктиром показано цепь «0» для четырехпроводной сети.)

        Счетчик электрической энергии статический, трехфазной, трехтрансформаторный, универсальный ПСЧ-4. Предназначен для учета прихода и расхода активной энергии в трех- и четырехпроводных сетях переменного тока номинальной частоты 50Гц, а также для передачи по линиям связи информационных данных на центральный пункт сбора информации энергосистемы.

        Счетчик обеспечивает высокую точность измерения энергии в сетях со значительными отклонениями тока и напряжения.

        При подаче сетевого напряжения и помещениях нагрузки, световой индуктор режима работы счетчика должен менять показания пропорционально величине потребляемой электрической энергии.

        В курсовом проекте предполагается коммерческий учет активной энергии. Счетчик ПСЧ-4 устанавливают на линии отходящих от трансформаторной подстанции напряжением 0,38 кВ и питающей отдельные участки цеха.

2.11 Расчет защитного заземления.

    Защитное заземление – заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.

        Зона растекания – область земли, в пределах (зоны растекания) который возникает заметный градиент потенциала при стекание тока с заземлителя.

        Изолированный нейтраль – нейтраль, трансформатора или гениратора, не присоединенная к заземлению устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации и других устройства, имеющие большое сопротивление.

        Искусственное заземление – заземлитель, специально выполненный для цепей заземления.

        Магистральная заземления или зануления – заземляющей или зануляющий нулевой защитный проводник с двумя ответвлениями или более.

        Нулевой защитный провод в электроустановках до 1000 В – проводник, соединяющий или глухозаземленными выводами источников однофазного или постоянного тока.

        Нулевой рабочий проводник в электроустановках до 1000 В проводник, использующий для питания электроприемников или глухозаземленными выводами источников однофазного или постоянного тока. В указанных электроустановках нулевой рабочий провод может выполнять функции нулевого защитного проводника.

     Рабочее заземление сети – соединение с землей некоторых точек сети со следующей целью: снижение уровня изоляции элементов электроустановки, эффективная защита сети разрядниками от атмосферных перенапряжений, снижение коммутационных перенапряжений, упрощение релейной защиты от однофазных коротких замыканий, возможность удержания поврежденной линии в работе.

В качестве искусственных заземли-
телей применяют вертикально забитые в землю отрезки
угловой стали длиной 2,5-3 м и горизонтально проложенные
круглые и прямоугольные стальные полосы, которые служат
для связи вертикальных заземлителей. Использование стальных
труб не рекомендуется.

В качестве естественных заземли-
телей используют: проложенные в земле стальные водопровод-
ные трубы, соединенные в стыках газо- или электросваркой;
трубы артезианских скважин, стальная броня силовых кабелей,
проложенных в земле, при числе их не менее двух; металличес-
кие конструкции и фундаменты зданий и сооружений, имеющие
надежное соединение с землей; различного рода трубопроводы,
проложенные под землей; свинцовые оболочки кабелей, проло-
женных в земле.

        Рабочее заземление осуществляется непосредственно или через специальные аппараты: пробивные предохранители, разрядники и резисторы.

     Электроустановки переменного тока напряжением до 1000 В. допускаются к применению как с глухозаземленной, так и с изолированной нейтралью, а – тока – с глухозаземленной или изолированной средней точкой. В четырехпроводных сетях трехфазного тока и трехпроводных сетях – тока обязательное глухое заземление нейтрали или средней точки.

 В электрических установках напряжением до 1000 В, с изолированной от земли нейтралью, используемой для заземления электрического оборудования, сопротивление заземляющего устройства не должно быть более 4 Ома.

     В электрических установках напряжением до 1000 В. с глухозаземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства, к которым присоединяются нейтрали генераторов или трансформаторов, должно быть не более 2, 4, 8 Ом.

            Отклонение электрических установок при однофазных замыканиях на землю может осуществляться при помощи защитного отключения, которое выполняется в дополнение к заземлению или занулению.

     Если невозможно выполнить заземление, или зануление, и обеспечить защитное отключение электрической установки, то допускается обслуживание электрического оборудования с изолирующих площадок. При этом должна быть исключена возможность одновременного прикосновения к незаземленным частям электрического оборудования и частям зданий или оборудованию имеющем соединение с землей.

        В электроустановках напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью с малыми токами замыкания на землю сопротивления должно удовлетворять условию:

                                                                               (2,51)

где – Uз=250 В, если заземляющее устройство используется только для установок напряжения выше 1000 В

 Uз=125 В, если заземляющее устройство одновременно используется и для установок до 1000 В.

Iз – расчетный так замыкания на землю, А.

        Емкостной ток замыкания на землю определяется по формуле:

                                                            (2,52)

где U – линейное напряжение сети, кВ

 lкаб и lв – суммарная длина электрически связанных между соьой кабельных и воздушных линий, км.

        В данном курсовом проекте внешний контур защитного заземления выполнен электродами, в количестве 13 штук. Электроды соединены между собой в общий контур полосовой стальной шиной по периметру на сварке. Соединение внешним контура с внутренним контуром выполняется полосовой сталью на сварке, выход полосы через стену в асбестоцементной трубе. Защищение электрических приемников выполняется гибким проводником на сваке.

1. Выбираем прутковые электроды;

2. Рассчитываем удельное сопротивление грунта :

                                                                              (2,53)

Выбираем грунт - глина.                 [1, с. 257, табл 7,1]

                                                                [1, с. 260, табл 7,3]

3.                                                                 (2,54)

4. Определяем ток однофазного замыкания на землю:

5. Определяем сопротивление заземляющего устройства.

                                                                                (2,55)

.

Так как по ПОЭ для сетей 0,4 кВ Rз=4 Ом, то Rз=83,33 Ом не рассматриваем и принимаем Rз=4 Ом.

6. Определяем количество электродов n:

  ,                                                                             (2,56)

где - коэффициент экранирования.                [1, с. 257, табл 7,2]

.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Курсовой проект выполнен на тему «электроснабжение комплекса томатного сока».

В процессе выполнения проекта производился расчет    электрических нагрузок комплекса томатного сока, с полученной при расчёте полной максимальной мощности Sмах= 80,51 кВА, и с компенсацией реактивной мощности Qмах= 8,57 кВАр КЭ1-0,38-20-2У1 ЗУ1 на основании которого выбран силовой трансформатор ТСЗ 160/10.

 Также произведен расчёт токов короткого замыкания, с учётом которого выбрано высоковольтное электрооборудование. По расчётам на высокой стороне выбраны шины 25х3 мм, разъединитель РВЗ-10/400 IУЗ, высоковольтный предохранитель ПКТ-101-10-31,5-УЗ, трансформатор тока типа ТПЛК-10 и, трансформатор напряжения TV НОМ-10-66-У2, на низкой стороне выбран автоматический выключатель серии ВА51-33. По потребляемым токам произведён расчёт питающей линии, распределительные шинопроводы ШРА73-У3 , магистральные шинопроводы ШМА-1600, и распределительные пункты 0,4 кВт. На низкой стороне установлен распределительный пункты типа ПР-85, к которому выбран автоматический выключатель типа ВА51-31, прокладываемые к распределительным пунктам кабеля марки ААБ 25 мм2. К электроприёмникам  выбраны автоматы серии ВА51-31, и подводимые к электроприёмникам провода АПРН 10х3+1х6. Также в схеме на низкой стороне показан способ включения компенсирующего устройства к шинам 0,4 кВт.

        В курсовом проекте рассмотрены также вопросы релейной защиты, расчёт защитного заземления с количеством электродов заземления 13 штук, учёт и контроль электроэнергии в котором выбрана схема 3-х фазного счётчика типа ПСЧ-4 для измерения активной электроэнергии в 3-х проводной сети напряжением выше 1 кВт. В графической части представлены схемы электроснабжения и типы расположения электрооборудования комплекса томатного сока

        Благодаря этому курсовому проекту я научился использовать технологической литературы; рассчитывать и выбрать по ним необходимые электрооборудования.

4 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М., Высшая школа, 1990.

2. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. М., Энергоатомиздат, 1989.

3. Шеховцов В.П  Расчет и проектирование схем электроснабжения. М, Форум-инфра-м, 2004.

4.     Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок - М.: Энергоатомиздат, 1989.

5. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов - М.: Издательство «Мастерство»; Высшая школа, 2001.

6. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий.-М.: Энергоатомиздат, 1987.

7. Дорошев К.И., Комплектные распределительные устройства 6-35 кВ.-М.: Энергоиздат, 1982.

Страницы: 1, 2, 3, 4