Выбираем ограничитель перенапряжения ОПН-РС

2.12 Выбор пусковой и защитной аппаратуры на 0,38 кВ

Выбор общего автоматического выключателя. Автоматические выключатели предназначены для защиты электрической цепи от токов перегруза и короткого замыкания.

Номинальный ток электромагнитного или комбинированного расцепителя автоматических выключателей выбирают по длительному расчетному току линии:

                               (2.95)

Ток срабатывания электромагнитного или комбинированного расцепителя I ср.эл  проверяют по максимальному кратковременному току линии:

                         (2.96)

где   - кратковременный ток, А

Кратковременный ток вычисляют по формуле

               (2.97)

Суммарный длительный ток вычисляют по формуле

                      (2.98)

                          (2.99)

Проверяем выбранный автомат на способность отключения токов короткого замыкания

                             (2.100)

Выбираю автомат ВА 55-37.

Выбор автоматов на отходящие линии к станциям управления

                                 (2.101)

                      (2.102)

Проверяем выбранный автомат на способность отключения токов короткого замыкания

Выбираю автомат ВА 51Г-31

Выбор трансформаторов тока

Таблица 2.11

Выбираю трансформатор тока ТТ-250/5

Выбираем контактор, который предназначен для включения и отключения электродвигателя насоса

Таблица 2.12

Выбираем контактор КЭМ-250.

Таблица 2.13

2.13 Выбор и описание схемы управления ПЭД

Для обеспечения нормальной, долгосрочной работы погружного электродвигателя необходимо строгое соблюдение его номинальных параметров, указанных в паспорте. К этим параметрам относится величина тока, напряжения, температура и давление в скважине, подача насоса и другие. При значительном отклонении этих параметров создаются условия, при которых двигатель снижает срок службы или может быстро выйти из строя. Для контроля за основными параметрами двигателя, правильностью его подключения применяется схема управления ПЭД. В данном курсовом проекте для защиты двигателя применяется станция управления «Электом-М» с номинальным током 250 А. Станция «Электон-М» - модернизированный вариант широко используемой станции управления ШГС-5805. В отличие от своего прототипа она имеет контроллер марки «Электон-04», автоматы защиты цепей управления и т.д.

Станция обеспечивает следующие защиты и регулирование их установок:

1) отключение и запрещение включения электродвигателя при напряжении питающей сети выше или ниже заданных значений;

2) отключение и запрещение включения электродвигателя при превышении выбранной установки дисбаланса напряжения питающей сети;

3) отключение электродвигателя при превышении выбранной установки дисбаланса токов электродвигателя;

4) отключение электродвигателя при недогрузке по активной составляющей тока с выбором минимального тока фазы (по фактической загрузке). При этом уставка выбирается относительно номинального активного тока;

5) отключение электродвигателя при перегрузке любой из фаз с выбором максимального тока фазы по регулируемой ампер секундной характеристике посредством раздельного выбора установок по току и времени перегрузки;

6) отключение и запрещение включения электродвигателя при снижении сопротивления изоляции системы "вторичная обмотка ТМПН - погружной кабель - ПЭД" ниже заданного значения;

7) запрещение включения электродвигателя при турбинном вращении насосной установки с частотой, превышающей установку;

8) запрещение включения электродвигателя при восстановлении напряжения питающей сети с неправильным чередованием фаз;

9) отключение электродвигателя по сигналу контактного манометра;

10) отключение электродвигателя при давлении масла в ПЭД ниже заданного значения (при подключении системы ТМС); 

11) отключение электродвигателя при температуре обмотки ПЭД выше заданного значения  (при подключении системы ТМС);

12) отключение электродвигателя по сигналу любого из 8 аналоговых входов;

13) предотвращение сброса защит, изменения режимов работы, включения - отключения защит и изменения установок без ввода индивидуального пароля;

14) отключение и запрещение включения электродвигателя при несанкционированном открывании двери.

Станция обеспечивает следующие функции:

1) включение и отключение электродвигателя в "ручном" или в "автоматическом" режиме;

2) работа по программе с отдельно задаваемыми временными интервалами работы и остановки;

3) автоматическое включение электродвигателя с заданной задержкой времени после подачи напряжения питания или при восстановлении напряжения питания в соответствии с нормой;

4) регулируемая задержка отключения отдельно для каждой защиты (кроме защиты по низкому сопротивлению изоляции);

5) регулируемая задержка активации защит сразу после пуска для каждой защиты (кроме защиты по низкому сопротивлению изоляции);

6) регулируемая задержка автоматического повторного включения (АПВ) отдельно после срабатывания каждой защиты (кроме защит по низкому сопротивлению изоляции и по турбинному вращению);

7) возможность выбора режима с АПВ или с блокировкой АПВ после срабатывания отдельно каждой защиты (кроме защит по низкому сопротивлению изоляции и по турбинному вращению);

8) возможность выбора активного и неактивного состояния защит отдельно для каждой защиты;

9) блокировка АПВ после отключения по защите от недогрузки при превышении заданного количества разрешенных повторных пусков за заданный интервал времени;

10) блокировка АПВ после отключения по защите от перегрузки при превышении заданного количества разрешенных повторных пусков за заданный интервал времени;

11) блокировка АПВ после отключения по другим защитам (кроме защит от недогрузки и перегрузки) при превышении заданного количества разрешенных повторных пусков за заданный интервал времени;

12) измерение текущего значения сопротивления изоляции системы "вторичная обмотка ТМПН - погружной кабель - ПЭД" в диапазоне 30кОм - 10МОм;

13) измерение текущей потребляемой мощности;

14) измерение текущего коэффициента мощности (cos);

15) вычисление текущего значения фактической загрузки двигателя;

16) измерение текущего значения частоты вращения электродвигателя;

17) определение порядка чередования фаз напряжения питающей сети (АВС или СВА);

18) отображение в хронологическом порядке 99 последних изменений в состоянии насосной установки с указанием причины и времени включения или отключения ПЭД;

19) запись в реальном масштабе времени в блок памяти информации о причинах включения и отключения электродвигателя с регистрацией текущих линейных значений питающего напряжения, токов фаз электродвигателя, загрузки, сопротивления изоляции, давления, температуры и cos в момент отключения электродвигателя, через 2 секунды после включения и во время работы с двумя регулируемыми периодами записи. Кроме того, фиксируется дата и время изменения установки с регистрацией старого и нового значения, а также дата и время отключения и включения питающего напряжения с регистрацией параметров напряжения сразу после его подачи и далее с регулируемым периодом, если параметры напряжения не позволяют производить включение насосной установки. Накопленная информация может быть считана портативным компьютером, блоком съема информации  типа БСИ или блоком съема информации и ввода параметров типа БСИВП;

20) сохранение заданных параметров работы и накопленной информации при отсутствии напряжения питания;

21) световая индикация о состоянии станции ("СТОП", "ОЖИД", "РАБОТА");

Станция управления устанавливается на площадке механической добычи напротив трансформатора питания погружного насоса соответствующей скважины.

2.14 Учет и экономия электроэнергии

В электрических сетях промышленных предприятий осуществляя

ют расчетный учет активной энергии для денежных расчетов за электроэнергию с электроснабжающей организацией и технический учет, служащий для межцеховых расчетов, контроль за соблюдением режима потребления электроэнергии, определения норм расхода энергии на единицу продукции и прочее. Кроме того, учитывают: потребление реактивной энергии для определения скидок и надбавок к тарифу на электроэнергию за компенсацию реактивной мощности.

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, квартир. Счетчики, устанавливаемые   для технического учета, называются контрольными счетчиками (класса 2,5) с классом точности измерительных трансформаторов.

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:

для каждой отходящей линии электропередачи, принадлежащей потребителям;

для межсистемных линий электропередачи по два счетчика, учитывающих полученную и отпущенную электроэнергию;

на трансформаторах собственных нужд;

для линий хозяйственных нужд или посторонних потребителей,

присоединенных к шинам собственных нужд.

Расчетные счетчики активной электроэнергии на подстанциях  потребителей должны устанавливаться:

на вводе линии электропередачи в подстанцию;

на стороне высшего напряжения трансформаторов при наличии электрической связи с другой подстанцией энергосистемы;

на границе раздела основного потребителя и субабонента;

Счетчики реактивной энергии должны устанавливаться:

на тех элементах схемы, на которых установлены счетчики активной электроэнергии для потребителей, рассчитывающихся за электроэнергию с учетом разрешенной реактивной мощности;

на присоединениях источников реактивной мощности потребителей, если по ним производится расчет за электроэнергию, выданную энергосистеме;

Контрольные счетчики включают в сеть низшего напряжения что имеет ряд преимуществ:

установка счетчика обходится дешевле;

появляется возможность определить потери в трансформаторах и в сети высшего напряжения;

монтаж и эксплуатация счетчиков проще.

2.15 Расчет заземляющих устройств

Для защиты людей от поражения током при повреждении изоляции применяются следующие меры: заземление и зануление.

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с заземляющим устройством для обеспечения электробезопасности.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя и заземляющих проводников. Заземлитель - проводник (электрод) находящийся в соприкосновении с землей. Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляющие части с заземлителем.

В качестве заземлителей используются: естественные заземлители - проложенные в земле стальные водопроводные трубы, трубы артезианских скважин, стальная броня и свинцовые оболочки силовых кабелей проложенных в земле, металлические конструкции зданий и сооружений имеющие надежный контакт с землей; искусственные заземлители - заглубленные в землю электроды из труб, уголков или прутков стали.

Различают контурное и выносное защитное заземление. При контурном заземлении электроды вбиваются в землю по контуру здания таким образом чтобы 200 мм электрода оставалось над уровнем   земли. Затем вбитые электроды соединяют между собой полосовой  сталью на сварке. Для выполнения внутреннего контура полосовую  сталь прокладывают по внутренней поверхности стен помещения на любой высоте. Соединение внутреннего контура с внешним контуром можно производить как полосовой сталью  так и гибким проводом.

Для выполнения заземляющего устройства в дипломном проекте выбираем трубы диаметром 60 мм и длиной 2,5 м.

Удельное сопротивление грунта , , вычисляют по формуле

,                             (2.108)

где  - измеренное удельное сопротивления грунта

 - коэффициент повышения сопротивления

Сопротивление одиночного заземлителя R0 , Ом, вычисляют по формуле

                     (2.109)

Ток однофазного замыкания на землю Iз , А, вычисляют по формуле

,                   (2.110)

где  Lкаб - длина кабельной линии, км

Lвозд - длина воздушной линии, км

Сопротивление заземляющего устройства Rз , Ом, вычисляют по формуле

,                             (2.111)

где  Uз - напряжение заземляющего устройства относительно земли, В

Сопротивление заземляющего устройства 437,1 Ом является недопустимо большим значением.

По нормам ПУЭ  если заземляющее устройство используется одновременно для установок выше и ниже 1000 В, то значение сопротивления заземляющего устройства принимается по наименьшим требованиям правил. Для сетей 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства в любое время года должно быть не более 4 Ом

Количество электродов n, шт, вычисляют по формуле

                          (2.112)

где,  при (по нормам).

2.16 Спецификация на электрооборудование и материалы

Таблица 2.15

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9