- выбирается место условного короткого замыкания;

- задаемся базисными условиями, выражаем сопротивления всех элементов в относительных единицах и составляем схему замещения;

- путем постепенного преобразования сводим расчетную схему к простейшему виду;

- определяем ток короткого замыкания.

При расчетах принимаем следующие допущения:

- в течение всего процесса короткого замыкания ЭДС всех генераторов системы совпадают по фазе;

- не учитывается насыщение магнитных систем, что позволяет считать постоянными и независящими от тока индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи;

- пренебрегают намагничивающими токами силовых трансформаторов;

- не учитывают емкости всех элементов короткозамкнутой цепи, включая и воздушные и кабельные линии;

- считают, что трехфазная система является симметричной.

Схема питания, предложенная в исходных данных к курсовому проекту, представлена на рис 5.

Рис. 5. Схема питания участка.

Данные к рисунку :

ГЭС: G1,G2,G3,G4 – СВ-850/120-60

Т1,Т2,Т3,Т4 – ТРДНС-40000/35

ГПП: Т5,Т6 – ТРДНС-40000/35

Реактор РБГ 10-2500-0.14

Система: U=35 кB

S= 150 кBA

X=0.2 о.е.

Данные линий: AL1,AL2 = 10 км

AL3,AL4 = 20 км

CL1,CL2 = 0,5 км

Максимальный ток КЗ будет на сборных шинах, к которым подключается основное оборудование.

Зададимся базисными величинами:

Заменим представленную на рис. 5 схему схемой замещения (рис. 6).

Рис. 6. Схема замещения заданной схемы.

Выразим сопротивления всех элементов в относительных единицах:

А) Сопротивления турбогенераторов определяем по следующей формуле:

 (8.1)

Номинальная мощность турбогенератора СВ-850/120-60 равна 40 МВА, =0,125 [3]. Тогда имеем:

 о.е.

Б) Сопротивление реактора типа РБГ 10-2500-0.14

 о.е.

В) Сопротивление трансформаторов определим, используя выражение (6.2), где имеем следующие значения параметров для трансформатора ТРДНC-40000/35: номинальная мощность 40 МВА, Uк %=12,7.

о.е. (8.2)

Г) Для расчета сопротивления воздушных линий электропередачи используем формулу (6.3):

 (8.3)

где =0,4 – сопротивление одного километра воздушной линии, l – длина линии. Тогда имеем:

 о.е.

 о.е.

Д) учитывая, что =0,12 [3] для кабельных линий:

 о.е.

Рис.7 Упрощенная схема.

X13 = Xг1 /2 = 0.31/2 = 0.48

X15 = Xт1 /2 + Xвл3 + Xкл1 = 0.98/2 + 1.8 + 0.01 = 2.32

X10 = Xс + Xвл1 = 0.2 + 0.9 = 1.1

X11 = Xт5 + Xкл3 = 0.98 + 0.01 = 1

Электрическая удаленность однозначно характеризуется значением расчетного сопротивления, которое определяется как:

где  - суммарная мощность.

Рассчитаем ток КЗ для ГЭС:

Случай неудаленного к.з.

Определим токи к. з. имеем систему конечной мощности:

По расчетным кривым рис. 1.58 [3] определяем кратность тока КЗ для системы :

Где

Определим характер к. з. ветви от системы:

 где =X20=1.4

В итоге определим токи к.з.:

9.ВЫБОР СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭТУ

При эксплуатации электрические аппараты и токоведущие элементы работают в трех основных режимах: длительном, в режиме перегрузки и в режиме КЗ.

В длительном режиме работы их надежность обеспечивается правильным выбором по номинальным значениям тока и напряжения.

В режиме перегрузки надежная работа электрооборудования обеспечивается ограничением значения и длительности воздействия перегрузки, при которой гарантируется его нормальная работа за счет запаса прочности.

Режим КЗ - самый тяжелый режим работы электрооборудования и надежность при КЗ обеспечивается правильным выбором параметров устройств по условиям термической и электродинамической прочности.

1.                Выключатели высокого напряжения QF5,QF6,QF12,QF13.

Условия выбора выключателя:

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7) а)

б)

;

;

Выбираем выключатель ВВЭ-10-20/630ТЗ.

где =0.05с; =0.13с; =0.05с;

1)      11 кВ ≥ 10 кВ

2)      630 А ≥ 156 А

3)      630 А ≥ 187 А

4)      20 кА ≥ 14.6 кА

5)      52 кА ≥14.6 кА

6)      52 кА ≥ 37 кА

7) 1200 кА²с≥ 53 кА²с

2. Выключатели высокого напряжения QF1,QF2, QF9.

;

;

Выбираем выключатель ВВЭ-10-20/1250ТЗ.

где =0.05с; =0.13с; =0.05с;

7)      11 кВ ≥ 10 кВ

8)      1250 А ≥ 723 А

9)      1250 А ≥ 868 А

10) 20 кА ≥ 14.6 кА

11) 52 кА ≥14.6 кА

12) 52 кА ≥ 37 кА

7) 1200 кА²с≥ 53 кА²с

3. Разъединители QS1-QS7, QS11-QS15.

Условие выбора разъединителя:

1)

2)

3)

4) а)

 б)

Выбираем разъединитель РВЗ-1-20/630 У3.

где =0.05с; =0.15с; =0.05с;

1) 20 кВ ≥ 10 кВ

2) 630 А ≥ 156 А

3) 630 А ≥ 187 А

4)     а) 55 кА ≥ 37 кА

б) 1600кА²с≥ 53 кА²с

Для устранения влияния дуговых печей на ИСТ проверим выполнения условия на необходимость реактора в цепи:

Sпт= 2700*3+1200 =10 МВА

Sкз= 10*37=370 МВА

, следовательно необходим реактор.

4. Реактор L1.

Условие выбора реактора:

1)

2)

3)

4) а)

б)

Выбираем реактор РБСД 10-2×1000-0.56У3.

где =0.05с; =0.15с; =0.05с;

1) 10 кВ ≥ 10 кВ

2) 1800 А ≥ 156 А

3) 1800 А ≥ 187 А

4) а) 52 кА ≥ 37 кА

б) 1352кА²с≥ 53 кА²с

5. Шины.

Условие выбора шин:

1)

2)

3)

4)

Выбираем медные шины 60×6 мм.

где -плотность тока;

=187 А;

где

=90 –максимально допустимая температура и напряжение на которую используется шина табл.1.15 [4].

Проверка на расчетные нагрузки:

где =5 м – длина шин;

а=0.1 м – расстояние между шинами.

1)                600 мм² > 511 мм²

2)                280 А ≥ 187 А

3)                600мм² ≥ 0.08 мм²

4)                91 Мпа ≥ 84 Мпа

6. Трансформатор тока.

Условие выбора трансформатора тока:

1)               

2)               

3)               

4)                 

5)               

6)               

Измерительные приборы:

Таблица 4.

,

где -сопротивление соединительных проводов, -сопротивление подключенных приборов, -сопротивление контактов.

=0.1 Ом;

Выбираем медные провода с

Выбираем медный провод марки М сечением =2.5мм².

Выбираем трансформатор тока ТПЛК-10.

1)                 10 кВ ≥ 10 кВ

2)                 400 А ≥ 156 А

3)                 400 А ≥ 187 А

4)                  кА≥ 37 кА

5)                  кА²с≥ 53 кА²с

7. Трансформатор напряжения.

Условие выбора трансформатора напряжения:

6)    

7)    

Измерительные приборы:

Таблица 5.

=3+8+8=19ВА.

Выбираем трансформатор напряжения НОЛ 0.8-10УХЛ3.

1)     10 кВ ≥ 10 кВ

2)     630ВА ≥ 19 ВА.

Выбор уставки срабатывания реле тока РТ–40.

Для трансформаторов тока ТА1, ТА2 по условиям:

где  коэффициент трансформации трансформатора тока,

kсх =1– коэффициент схемы, kн = 1,3– коэффициент надёжности, учитывающий погрешность реле.

Защита от перегрузки:

9. РАЗРАБОТКА СИЛОВОЙ СХЕМЫ ПИТАНИЯ УСТАНОВКИ

Ввод на печную подстанцию, включающую силовой трансформатор и шкафы КРУ с вакуумным выключателем трансформаторами напряжения; осуществляется двумя параллельными кабелями типа ТЗВ-10.

Питание печи производится через высоковольтный вакуумный выключатель  ВМПЭ-10-630-31.

Контроль электрического режима производится на стороне высокого и низкого напряжения: на стороне высокого напряжения контролируется мощность, активная и реактивная электроэнергия, потребляемая печью, установлен фазометр , имеется максимально-токовая защита на реле ; по низкой- контролируются ток и напряжение печного трансформатора, также установлена токовая защита от перегрузки на реле .

Максимальная токовая защита выполнена по высокой стороне печного трансформатора на реле максимального тока РТ-40. Защита от перегрузки устанавливается по низкой стороне на реле РТ-80 индукционного типа с выдержкой времени.

При этом необходимо учитывать, что схема короткой сети- треугольник на шинном пакете. Именно такая схема дает возможность установить все указанные регистрирующие приборы на низкой стороне на линейные токи.

Для удобного измерения напряжения в цепи установлен универсальный переключатель . Трансформаторы тока  имеют коэффициент трансформации равный 5/5 и установлены для обеспечения безопасности обслуживающего персонала и для селективной защиты печных трансформаторов тока  соответственно.

Токовые цепи измерительных приборов подключаются через трансформаторы тока типа ТПОЛМ-10, цепи напряжения - к двум трансформаторам напряжения типа НОМ-10-66Т, собранным в схему открытого треугольника.

Предусмотрен контроль напряжения дуг с помощью вольтметров. Имеется возможность включения в цепь электрических лампочек. Степень их накала дает представление о положении электрода относительно металла. Наличие лампочек на схеме не предусмотрено.

10. СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ

Схема управления высоковольтным выключателем с пневматическим приводом. Для включения печи нужно переключатель SA1 поставить в положение «вкл» (на схеме верхнее положение) при этом должна быть на месте вилка сталевара KL5, должно быть достаточным давление воды и масла в системе охлаждения KL3, и должен быть включен газоотсос.

В схеме управления предусмотрено аварийное выключение при выходе из нормального режима работы различных систем. Аварийное выключение производится ступенчато.

При незначительных отклонениях от нормального режима включается предупредительная сигнализация в виде включающейся лампы или звонка, которая устанавливается переключателем SA3 (переключатель позволяет отключить сигнализацию). Контролируются давление газа в трансформаторе KSG2, температура воды KL4.

Аварийная сигнализация включается вместе с аварийным выключением ВВ, контакт KL1. Аварийное выключение возможно при срабатывании газовой защиты KSG1, максимально-токовой защиты КА1, защиты от перегрузок КА2, отсутствии протока воды KL2. Аварийное отключение возможно нажатием кнопки SB1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе спроектировано электроснабжение участка с тремя дуговыми сталеплавильными печами ДСП-3 и одной ИСТ-2,5. Были составлены индивидуальный и групповой графики нагрузки участка: коэффициент использования ; коэффициент включения ; коэффициент загрузки . Были рассчитаны токи КЗ выше 1 кВ:

Разработана схема электроснабжения участка, планировка расположения электроустановок, выбрано силовое оборудование ЭТУ. Разработана схема управления и сигнализации.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1). Электрооборудование электротехнологических установок Метод. указания к курсовому проектированию / Сост. А.Н.Миронова, Е.Ю.Смирнова; ЧГУ Чебоксары 2003.

2). Электроснабжение электротехнологических установок Метод. указания к курсовому проектированию / Сост. А.Н.Миронова, Е.Ю.Смирнова; ЧГУ Чебоксары 2003.

3). Миронов Ю.М., Миронова А.Н. Электрооборудование и электроснабжение электротермических, плазменных и лучевых установок Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат. 1991. – 376 с.: ил.

4). Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.: ил.

5). Электрооборудование и автоматика электротермических установок: (Справочник) / Под ред. А.П. Альтгаузена, М.Д. Бершицкого, М.Я. Смелянского, В.М. Эдемского. – М.: Энергия, 1978. – 304 с., ил.

Страницы: 1, 2