Курсовая работа (т): Разработка системы электроснабжения механического цеха тяжелого машиностроения

Линии высокого напряжения подвержены повреждениям в большей степени, чем все остальное электрооборудование промышленных предприятий. На воздушных и кабельных линиях возможны многофазные и однофазные короткие замыкания, замыкания на землю, обрыв проводов и т.п.

Произведем проверку кабеля

_ном ≥ U_{сети.ном.} 10кВ ≥ 10 кВ_длит ≥ I_{норм.макс.} 90А ≥ 57А_{длит.доп.} ≥ I_{длит.макс.} 90А ≥ 70А≥ S_т=  16 ≥

Кабель выбран верно.

В данном случае выбор для защиты линии условно высокого напряжения применяем выключатель внутренней установки типа BB/TEL-630/10/20

Технические характеристики:

Ток номинальный I_ном= 630А

Номинальный ток отключения I_{ном.откл}= 32кА

Время отключения 30 м.с.

Ток термической стойкости I_терм.= 20 кА*с

Ток динамической стойкости I_дин = 51 кА

Произведем проверку выключателя нагрузки по номинальным параметрам

_ном ≥ U_{сети.ном.} 10 кВ ≥ 10 кВ_ном ≥ I _{норм.макс.} 630 А ≥ 57 А_ном ≥ I_{длит.макс.} 630А ≥ 80,8А_пр.с ≥ I_п.о 51А ≥ 2,54А

I_{откл.ном} ≥ I_ni 32A ≥ 2.54A_Т²t_T 20²*1≥ 0.59

Также в помещении КТП будет установлен разъединитель РВЗ-10/630 II УЗ, предназначенный для отключения и включения под напряжением участков электрической цепи высокого напряжения при отсутствии нагрузочного тока.

Разъединитель нужен для изменения схемы соединения; для безопасного проведения работ на отключенном участке и при определенных условиях, для включения и отключения зарядных токов воздушных линий, тока холостого хода трансформаторов.

Рисунок - Разъединитель РВЗ-10/630 II УЗ

Разъединители внутренней установки РВЗ-10/630 используются в целях коммутации для участков электрических цепей под напряжением без нагрузочного тока и в целях изменения схем соединения, обеспечивают безопасность работ на отключенных участках. Применяются для включения/отключения зарядного тока воздушной и кабельной линии либо холостых токов трансформаторов и токов небольших нагрузок. Приборы оснащены рычажными приборами для ручного включения и отключения.

Требования к условиям эксплуатации разъединителей РВЗ-10/630 не сильно отличаются от требований к аналогичным устройствам. Рабочая высота может достигать до 1000 метров над уровнем моря. Необходим свободный доступ наружного воздуха. Колебания температуры и влажности воздуха могут несущественно отличатся от этих параметров на открытом воздухе. Например, разъединители РВЗ-10/630 могут применяться в металлических помещениях без обогрева, под навесом, в кожухах комплектных устройств, кузовах, палатках, прицепах. Необходимо избегать прямого воздействия солнечных лучей и атмосферных осадков на изделия. В помещениях с установленными разъединителями концентрация агрессивных паров и газов не должны превышать допустимых концентраций во избежание разрушение изоляции и защитного покрытия. Помещения должны быть закрытыми, пожаро-и взрывобезопасными.

Особенности конструкции

Разъединители РВЗ-10/630 являются трехполюсными с тремя токопроводами на одной раме с одним общим приводным рычагом и валом, при вращении которого три контактных ножа одновременно включаются либо отключаются. Токопроводы состоят из фиксированных контактов и подвижных контактных ножей. Неподвижный контакт - это медная шина, согнутая под прямым углом. Подвижный - две медные полосы, находящиеся на небольшом расстоянии друг от друга. Для придания жесткости пластины ножа разработаны и изготавливаются в коробчатой форме. С одной стороны неподвижный контакт крепится к колпачку изолятора и подводящей шине. Другая его сторона при включении входит в зазор между пластинами ножа, которые прижимаются к поверхности неподвижного контакта с помощью пружин. Контактные ножи могут поворачиваться вокруг оси прикрепленной к неподвижному контакту. Сближение пластин контактных ножей ограничивается втулкой в отключенном положении. Благодаря трению, которое возникает между пластинами ножа и неподвижным контактом удаляются окислы с контактных поверхностей, что обеспечивает надежность работы устройства.

Разъединители внутренней установки РВЗ-10/630 используются в целях коммутации для участков электрических цепей под напряжением без нагрузочного тока и в целях изменения схем соединения, обеспечивают безопасность работ на отключенных участках. Применяются для включения/отключения зарядного тока воздушной и кабельной линии либо холостых токов трансформаторов и токов небольших нагрузок. Приборы оснащены рычажными приводами для ручного включения и отключения.

Технические характеристики

Выбираем ближайшую стандартную мощность разъединителя. В данном случае выбираем разъединитель типа РВЗ-10/630 II Уз со следующими техническими данными:

Номинальное напряжение U_ном = 10 кВ.

Номинальный ток I_ном = 630 А.

Наибольшее рабочее напряжение U_max=12кВ.

Ток электродинамической стойкости I_дин=51 кА

Необходимо проверить Разъединитель по номинальным параметрам

;

;

;

 - условие выполняется;

Ток термической стойкости аппарата:

 - условие выполняется;

 - условие выполняется.

Так как все условия выполняются, значит, Разъединитель выбран верно и подходит для установки.

8. Выбор сечения питающих линий

По назначению электрические сети делятся на питающие и распределительные.

Питающей сетью называют линии, идущие от вводно-распределительного устройства до силовых распределительных пунктов в силовой сети и до групповых щитков в осветительной сети.

Распределительной сетью называют линии, идущие от распределительных пунктов до силовых электроприемников в силовой сети и от групповых щитков освещения до светильников в осветительной сети.

В качестве питающих линий принимаем кабели с алюминиевыми жилами типа АВВГ с ПВХ изоляцией в ПВХ оболочке, прокладываемые в воздухе, четырехжильные.

В качестве распределительных линий принимаем провода с алюминиевыми жилами типа АПВ с изоляцией из ПВХ пластиката, прокладываемые в воздухе, четырехжильные (для трехфазных ЭП), двухжильные (для однофазных ЭП).Условие выбора кабеля по нагреву:

 > ,

где  - длительно-допустимый ток кабеля, А, каталог ОАО "Электрокабель" Кольчугинский завод" /10/

- расчетный ток группы электроприемников (электроприемника).

Для трехфазных электроприемников с двигательной нагрузкой

,

где  - номинальная мощность ЭП, кВт;

 - номинальное напряжение ЭП, 0,38 кВ;

 - КПД ЭП, о.е. (для всех ЭД примем 0,89);

, с. 20. По каталогу /10/ выбираем два кабеля сечением 16 мм² с длительно-допустимым током 2х183=366 А.

Расчет сечения для остальных групп электроприемников аналогичен, результаты расчета сведены в таблицу 8.1.

Таблица 8.1 - Сводная ведомость питающих и распределительных линий

Выбор электрического оборудования

Для зашиты распределительных пунктов и электроприемников выберем автоматические выключатели.

Автоматические выключатели предназначены для отключений при КЗ и перегрузках в электрических сетях, отключений при недопустимых снижениях напряжения, а также для включений и отключений электрических цепей. Выключатели имеют тепловой и электромагнитный расцепители, иногда только ЭМР.

Условия выбора автоматических выключателей:

;

;

 - для линии с одним ЭД;

 - для групповой линии с несколькими ЭД;

 - для линии без ЭД,

где  - номинальный ток автомата, А;

 - номинальный ток расцепителя, А;

 - длительный ток в линии, А;

 - максимальный то в линии, А;

 - номинальное напряжение автомата, В;

 - напряжение сети, В;

;

 - для линии без ЭД;

 - для линии с одним ЭД;

 - для групповой линии с несколькими ЭД,

где  - кратность отсечки;

 - ток отсечки, А;

 - пусковой ток, А,

,

где  - кратность пускового тока. Принимается =6,5-7,5 - для АД;

 - номинальный ток, А;

 - пиковый ток,

,

где  - пусковой ток наибольшего по мощности ЭД, А;

 - номинальный ток наибольшего в группе АД, А;

 - максимальный ток на группу.

Выберем автомат для защиты РП-1.

Выбираем автоматический выключатель с

Пиковый ток для РП-1

;

;

Принимаем .

Согласование расцепителя с защищаемым проводником

,

где  - допустимый ток проводника, А;

Для РП-3 выбран кабель АВВГ 4х240 с

, следовательно расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.

Окончательно выбираем автоматический выключатель ВА-51-37 с характеристиками:

;

;

;

Для остальных РП и электроприемников расчет проводится аналогично по приведенным выше формулам. Выбранные аппараты защиты сведены в таблицу 9.1.

Таблица 9.1 - Выбор аппаратов защиты