Уровень напряжения на зажимах электроприемников , %, в режиме максимальных нагрузок определяется по выражению:
, (9.8)
где - потери напряжения в трансформаторах ГПП, кабельных линиях и трансформаторах ТП, %;
- ступень регулирования трансформаторов ГПП и ТП соответственно, %.
Трансформаторы ГПП и ТП ставим на нулевую ступень регулирования, что соответствует = +5 %, = +5 %.
Для выбора положения ответвлений трансформаторов ГПП составляем таблицу 9.3.
Таблица 9.3 - Расчет отклонения напряжения на шинах 0,4 кВ ТП в режиме максимальных нагрузок
|
ТП |
% |
% |
% |
, % |
, % |
% |
% |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
ТП 1.1 |
-0,5 |
1,26 |
+5 |
0,016 |
2,741 |
+5 |
5,344 |
|
|
ТП 1.2 |
-0,5 |
1,26 |
+5 |
0,031 |
2,741 |
+5 |
5,312 |
|
|
ТП 2.1 |
-0,5 |
1,26 |
+5 |
0,024 |
2,741 |
+5 |
5,335 |
|
|
ТП 2.2 |
-0,5 |
1,26 |
+5 |
0,047 |
2,741 |
+5 |
5,288 |
|
|
ТП 3.1 |
-0,5 |
1,26 |
+5 |
0,048 |
1,669 |
+5 |
6,383 |
|
|
ТП 3.2 |
-0,5 |
1,26 |
+5 |
0,026 |
1,669 |
+5 |
6,357 |
|
|
ТП 4 |
-0,5 |
1,26 |
+5 |
0,069 |
0,523 |
+5 |
7,508 |
|
|
ТП 5.1 |
-0,5 |
1,26 |
+5 |
0,089 |
2,791 |
+5 |
5,220 |
|
|
ТП 5.2 |
-0,5 |
1,26 |
+5 |
0,022 |
2,791 |
+5 |
5,198 |
|
|
ТП 6 |
-0,5 |
1,26 |
+5 |
0,087 |
0,587 |
+5 |
7,425 |
|
|
ТП 7.1 |
-0,5 |
1,26 |
+5 |
0,039 |
3,402 |
+5 |
4,659 |
|
|
ТП 7.2 |
-0,5 |
1,26 |
+5 |
0,017 |
3,402 |
+5 |
4,642 |
В режиме максимальных нагрузок отклонение напряжения превышает допустимое значение. Поэтому необходимо встречное регулирование напряжения на ГПП с помощью РПН. Для доведения напряжения до допустимого ставим регулятор на вторую ступень, что дает нам -3,56 %. В итоге получаем следующие уровни напряжения, %:
Таблица 9.4 - Уровень напряжения на шинах ТП с учетом регулировки
|
ТП |
% |
|
|
1 |
2 |
|
|
ТП 1.1 |
1,784 |
|
|
ТП 1.2 |
1,752 |
|
|
ТП 2.1 |
1,775 |
|
|
ТП 2.2 |
1,728 |
|
|
ТП 3.1 |
2,823 |
|
|
ТП 3.2 |
2,797 |
|
|
ТП 4 |
3,948 |
|
|
ТП 5.1 |
1,66 |
|
|
ТП 5.2 |
1,638 |
|
|
ТП 6 |
3,865 |
|
|
ТП 7.1 |
1,099 |
|
|
ТП 7.2 |
1,082 |
9.2 Расчёт отклонений напряжения в режиме минимальных нагрузок
При расчёте потерь напряжения в трансформаторах и кабелях, за минимальную нагрузку принимается нагрузка равная 0,25Рр или 0,25Iр.
Расчёт отклонений напряжения в режиме минимальных нагрузок сводим в таблицу 9.5.
Таблица 9.5 - Расчет отклонения напряжения на шинах 0,4 кВ ТП в режиме минимальных нагрузок
|
ТП |
% |
% |
% |
, % |
, % |
% |
% |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
ТП 1.1 |
1 |
0,32 |
+5 |
0,0039 |
0,6852 |
+5 |
9,961 |
|
|
ТП 1.2 |
1 |
0,32 |
+5 |
0,0078 |
0,6852 |
+5 |
9,941 |
|
|
ТП 2.1 |
1 |
0,32 |
+5 |
0,0060 |
0,6852 |
+5 |
9,959 |
|
|
ТП 2.2 |
1 |
0,32 |
+5 |
0,0117 |
0,6852 |
+5 |
9,929 |
|
|
ТП 3.1 |
1 |
0,32 |
+5 |
0,0120 |
0,4173 |
+5 |
10,220 |
|
|
ТП 3.2 |
1 |
0,32 |
+5 |
0,0065 |
0,4173 |
+5 |
10,180 |
|
|
ТП 4 |
1 |
0,32 |
+5 |
0,0172 |
0,1307 |
+5 |
10,500 |
|
|
ТП 5.1 |
1 |
0,32 |
+5 |
0,0223 |
0,6977 |
+5 |
9,930 |
|
|
ТП 5.2 |
1 |
0,32 |
+5 |
0,0055 |
0,6977 |
+5 |
9,858 |
|
|
ТП 6 |
1 |
0,32 |
+5 |
0,0219 |
0,1468 |
+5 |
10,480 |
|
|
ТП 7.1 |
1 |
0,32 |
+5 |
0,0098 |
0,8505 |
+5 |
9,790 |
|
|
ТП 7.2 |
1 |
0,32 |
+5 |
0,0042 |
0,8505 |
+5 |
9,756 |
В режиме минимальных нагрузок отклонение напряжения превышает допустимое значение. Для доведения напряжения до допустимого принимаем четвертую ступень положения РПН на ГПП, что дает нам 4 (-1,78) = -7,12 %. В итоге получаем следующие уровни напряжения, %:
Таблица 9.6 - Уровень напряжения на шинах ТП с учетом регулировки
|
ТП |
% |
|
|
1 |
2 |
|
|
ТП 1.1 |
2,841 |
|
|
ТП 1.2 |
2,821 |
|
|
ТП 2.1 |
2,839 |
|
|
ТП 2.2 |
2,809 |
|
|
ТП 3.1 |
3,101 |
|
|
ТП 3.2 |
3,058 |
|
|
ТП 4 |
3,382 |
|
|
ТП 5.1 |
2,81 |
|
|
ТП 5.2 |
2,738 |
|
|
ТП 6 |
3,361 |
|
|
ТП 7.1 |
2,67 |
|
|
ТП 7.2 |
2,636 |
10 Канализация электрической энергии
Питание ТП, расположенных на территории завода осуществляется кабельными линиями напряжением 10 кВ марки ААШв.
Основным достоинством кабельной канализации является то, что она не требует больших площадей на территории предприятия и может быть выполнена в любых природных и атмосферных условиях: на воздухе, в загрязненной среде, при сильных ветрах и гололеде.
Недостатком является большая стоимость и трудоемкость сооружения. Трасса кабельных линий выбирается с учетом наименьшего расхода кабелей и наиболее дешевого обеспечения их защиты от механических повреждений, коррозии, перегрева и от повреждений при возникновении дуги в соседнем кабеле.
При размещении кабелей, по возможности нужно избегать перекрещивания их друг с другом, с трубопроводами и другими всевозможными коммуникациями. Способ прокладки выбирается в зависимости от количества кабелей, от условий трассы, от степени загрязненности почвы и т.п.
В зависимости от этих условий кабели по территории предприятия прокладываются в земляных траншеях или кабельных сооружениях: туннелях, блоках, эстакадах, галереях, каналах и др.
При проектировании кабельных сетей должны соблюдаться нормированные максимально-допустимые разности уровней установки их концевых заделок согласно СН 85-74. При изгибах кабеля следует соблюдать минимально-допустимые кратности радиусов внутренней кривой изгиба кабелей по отношению к их наружному диаметру. Кратность радиуса изгиба зависит от конструкции кабелей, для выбранной марки:
=2,5d,
где d - наружный диаметр кабеля.
При проектировании необходимо строго соблюдать мероприятия по экономии силовых и контрольных кабелей и не допускать завышения потребности в них. Спецификации и заявки на кабели должны составляться по очередям ввода отдельных цехов и производств предприятия, во избежании длительного не использования кабелей и хранения их на складах. В тоже время кабельные сооружения необходимо рассчитывать на дополнительную прокладку кабелей (не менее 20 %) на случай роста электрических нагрузок и присоединений дополнительных потребителей электроэнергии. Кабельные линии для потребителей I-й категории, идущие от разных источников, прокладываются по отдельным трассам, изолированным одна от другой (на случай пожара).
На проектируемом предприятии используется два способа кабельной канализации: прокладка в земляной траншее и прокладка на эстакадах.
10.1 Прокладка кабелей на эстакадах
При больших потоках кабелей целесообразно применять открытые эстакады, сооруженные специально для кабелей или же прокладывать кабели на общих эстакадах с технологическими коммуникациями.
При применении эстакад учитываются условия окружающей среды, вибрация сетей и сооружений, используемых для прокладки кабелей.
Прокладка кабелей на эстакадах целесообразна на заводах, территории которых насыщены различными подземными коммуникациями, а также на предприятиях с большой агрессивностью почвы, воздействующей на оболочки кабелей. Выбор трассы кабельных эстакад производится одновременно с выбором всех других коммуникаций. Полоса отчуждения под кабельную эстакаду принимается равной ширине эстакады плюс по 1 м в обе стороны от нее. В этой полосе не допускается выполнять земляные работы. Пролеты между опорами эстакад на прямых участках обычно принимается 12 м.
Наименьшая высота кабельной эстакады и галереи в проезжей части территории промышленного предприятия должна приниматься из расчета возможности прокладки нижнего ряда кабелей на уровне не менее 2,5 м от отметки земли.
Опыт эксплуатации кабелей, проложенных на технологических или специальных эстакадах, показал высокую их надежность и более удобную эксплуатацию по сравнению с подземными прокладками в траншеях или каналах. Аварийность кабелей, проложенных на эстакадах, также уменьшается. Обеспечивается независимость работ по прокладке кабелей от сооружения других коммуникаций на предприятии.
10.2 Прокладка кабелей в траншее
Прокладка кабелей в траншее является наиболее простой и дешевой. Она экономичнее также и по расходу цветного металла, так как пропускная способность кабелей наибольшая при прокладке в земле (если не считать прокладки в воде).
Кабели, проложенные в земляных траншеях на промышленных предприятиях, при выполнении земляных работ часто повреждаются, и перерыв в питании наносит значительный ущерб предприятию. Поэтому прокладку больших потоков кабелей в траншеях всемерно ограничивают. Согласно ПУЭ не следует прокладывать в одной траншее более 6 кабелей на напряжение 10 кВ. При большом числе кабелей предусматриваются две параллельно идущие траншеи с расстоянием между ними 1,2 м, если условия трассы это позволяют.
Для защиты от механических повреждений кабели прокладывают на кабельной подушке: просеянная земля или песок и покрывается кирпичом или бетонными плитами.
Глубина прокладки кабеля от поверхности земли равна 0,7 м. При прокладке кабеля на меньшей глубине 0,5 м, например, при вводе в здание, кабель должен иметь надежную защиту от механических повреждений, то есть в виде металлической трубы. Расстояние между силовыми кабелями 10 кВ равно 100 мм. Расстояние от силовых кабелей, прокладываемых вдоль различного рода зданий равно 0,6 м до фундамента, 0,5 м до трубопроводов, 2 м до тепловых трасс. Кабели в траншеях укладываются волнообразно, вследствие температурных деформаций и возможных смещений почвы.
11 Измерения и учет электроэнергии
11.1 Общие требования
Измерение электрических величин на промышленных предприятиях обеспечивает:
1) Контроль технологического процесса;
2) контроль за соблюдением установленного режима работы;
3) контроль качества получаемой или вырабатываемой электроэнергии;
4) контроль состояния изоляции в сетях с изолированной нейтралью;
5) условия, позволяющие персоналу быстро ориентироваться при аварийных режимах.
11.1.1 Измерительные приборы
Средства измерения электрических величин должны удовлетворять следующим основным требованиям:
1) класс точности измерительных приборов должен быть не хуже 2,5;
2) пределы измерительных приборов должны выбираться с учётом возможных наибольших отклонений измеряемых величин от номинальных значений.
Измерительные приборы, как правило, устанавливаются в пунктах, откуда осуществляется управление.
Измерение тока должно производиться в цепях всех напряжений, где оно необходимо для систематического контроля технологического процесса или оборудования. В цепях переменного трёхфазного тока следует измерять ток одной фазы.