Курсовая работа: Электроснабжение цеха по производству асбокартонных листов

(2.35)

(2.36)

Выбор автоматических выключателей представлен в таблице 2.6.

Данные выключатели выполнены во «втычном исполнении».

Таблица 2.6

Выбор выключателей отходящих присоединений РУ 0,4 кВ

Все электрические аппараты, токоведущие части и изоляторы на станциях и подстанциях должны быть выбраны по условиям длительной работы и проверены по условиям короткого замыкания в соответствии с указаниями [1].

Согласно [15], расчетными условиями для выбора проводников и аппаратов по продолжительным режимам работы: нормальный, ремонтный, послеаварийный.

2.6.4 Выбор трансформаторов тока

Для контроля за состоянием изоляции сети, замера межфазного и фазного напряжения сети, отвода в землю статических зарядов линии, питания приборов, защиты сигнализации в электрических сетях с изолированной нейтралью примем трансформаторы тока ТШЛ-0,66; 4000/5А, кл. т. 0,5 s. За номинальную мощность S_ном.тр принимают мощность всех трех фаз для трансформаторов. Перечень устанавливаемых приборов, их количество и мощность измерительных обмоток в соответствии с [4] приведем в таблице 2.7.

Таблица 2.7

Приборы, подключаемые к трансформатору тока на шинах ТСЗ 2500-6/0,4 кВа КТП №9

2.7 Релейная защита и автоматика

2.7.1 Постановка задачи защиты

Для защиты электрооборудования в схеме электроснабжения применяем устройства релейной защиты, предназначенные для:

а) автоматического отключения поврежденного элемента от остальной, неповрежденной части электрической системы (электроустановки) с помощью выключателей; если повреждение (например, замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью) непосредственно не нарушает работу электрической системы, применяем действие защиты только на сигнал;

б) реагирования на опасные, ненормальные режимы работы элементов электрической системы; в зависимости от режима работы и условий эксплуатации электроустановки релейная защита должна быть выполнена с действием на сигнал или на отключение тех элементов, оставление в работе которых может привести к возникновению повреждения.

В виду большой ответственности устройств релейной защиты применяем только проверенные опытом типовые схемы защиты.

При выборе устройств релейной защиты руководствуемся следующими требованиями к устройствам РЗиА:

Селективность действия устройств РЗиА (автоматическое отключение от устройств РЗиА только поврежденного элемента сети);

Чувствительность (действие защиты при минимально возможном токе к.з. в системе);

Быстродействие (минимально возможное время срабатывания);

Надежность (четкое действие всех элементов схемы защиты в течение расчетного времени, в качестве которого принимают время между очередными плановыми проверками). Для обеспечения надежности применяем высококачественные и надежно работающие реле и другие аппараты РЗиА, выполняем более простые схемы защиты с возможно меньшим числом реле, контактов и цепей.

Согласно ПУЭ, выбираем необходимый объем защит для всех присоединений, данные сводим в таблицу 2.9.

Таблица 2.8

Объем защит

2.7.2 Автоматика и измерения

В системе электроснабжения для повышения надежности работы электрооборудования применяют следующие виды автоматики:

1) Автоматическое повторное включение (АПВ):

- АПВ ЛЭП-110 кВ;

- АПВ трансформаторов ГПП при отключении от сквозных КЗ;

2) Автоматическое введение резерва (АВР):

- АВР сборных шин РУ ГПП;

- АВР сборных шин 0,4 кВ ТП;

Для диспетчерского управления оборудованием предусматриваем:

Телесигнализация:

- положения не телеуправляемых выключателей вводов, секционных и шиносоединительных выключателей, выключателей трансформаторов;

- аварийного отключения любого выключателя (один общий сигнал с контролируемого пункта);

- замыкания на землю в сетях высокого напряжения;

- срабатывания защиты, действующей не на отключение, а на сигнал (перегрузка, первая ступень газовой защиты трансформатора и т.д.);

- возникновения пожара на подстанции;

- открывания дверей необслуживаемого объекта;

- разные неисправности (один общий сигнал с контролируемого пункта - изменение температуры в помещении, повреждения во вторичных цепях и т.д.).

Телеизмерения:

- напряжения на шинах РУ 0,4 кВ КТП №9;

- суммарной мощности, получаемой от источника питания.

Для защиты АД используем защиту от межфазных КЗ в качестве основной защиты, а от перегрузки - резервная. Произведем расчет уставок релейной защиты.

где

тогда

Расчет защиты от однофазных замыканий на землю

Ток срабатывания защиты находим:

, (2.37)

где - ток небаланса при нормальном режиме работы в сети 6 кВ.

Так как мы не знаем токи небаланса, то рассчитаем ток гарантированной работы защиты.

Расчет тока однофазного замыкания на землю в распределительной сети

6 кВ выполним по упрощенной методике:

(2.38)

где U - напряжение распределительной сети, кВ;

l - общая длина кабельных линий, питающихся от трансформатора КТП, км;

l = 0,075, км;

I_ад - емкостной ток асинхронных двигателей.

Этот ток может измениться при изменении оперативной схемы, поэтому необходимо предусмотреть автоматическую перестройку уставок при изменении режима работы сети, что не составит особого труда при использовании Sepam.

Расчет защиты минимального напряжения

Для скорейшего восстановления напряжения после отключения КЗ и самозапуска электродвигателей ответственных механизмов необходимо предусмотреть отключение защитой минимального напряжения электродвигателей неответственных механизмов, выполненной с выдержкой времени для отстройки от посадок напряжения при межфазных КЗ, чтобы избежать массового отключения двигателей. Это должна быть следующая ступень селективности после действия защиты от межфазных КЗ (она же резервирует защиту от межфазных КЗ). Защита от межфазных КЗ сделана без выдержки времени, примем ступень селективности равной 0,5 с, тогда выдержка времени защиты минимального напряжения будет равна 0,5 с.

2.7.4 Расчет релейной защиты трансформатора

Максимально-токовая защита (МТЗ)

Ненормальные режимы работы трансформаторов обусловлены внешними короткими замыканиями и перегрузками. В этих случаях в обмотках трансформатора появляются большие токи. В качестве защит от внешних коротких замыканий применяются токовые защиты с выдержкой времени и включением реле на полные токи фаз и на их симметричные составляющие.

Ток срабатывания МТЗ выбирается исходя из условий отстройки (несрабатывания) от перегрузки. Ток перегрузки определяется из условия отстройки от максимального рабочего тока I_max.раб.

(2.48)

где S_н - номинальная мощность трансформатора, кВА.

Ток срабатывания защиты I_с.з определяется по формуле:

(2.49)

где k_{отс.мтз} - коэффициент отстройки (k_{отс.мтз} = 1,1 - 1,2) [6];

k_с.зп - коэффициент самозапуска обобщённой нагрузки (k_с.зп = 2,5) [6];

k_в - коэффициент возврата реле (k_в = 0,85 для реле РСТ).

Коэффициент чувствительности МТЗ должен быть k_ч ? 1,5 при коротких замыканиях на высшей стороне трансформатора и k_ч ? 1,2 при коротких замыканиях в конце линий, отходящих от шин низшего напряжения.

Коэффициент чувствительности

(2.50)

k_ч > 1,5, что удовлетворяет требованиям чувствительности защиты.

Ток срабатывания реле I_с.р определяется:

(2.51)

Выдержка времени МТЗ выбирается на ступень Дt больше максимальной выдержки времени t_{эл.макс} защит предыдущих элементов [9].

Выбираем реле тока РСТ 40-50 с пределами срабатывания 12,5-50А и реле времени РВ-01, t_СЗ = 2,5 с.

Токовая защита от перегрузок

Ток срабатывания защиты I_с.з определяется по выражению:

(2.52)

где К_отс = 1,05 - коэффициент отстройки [9];

К_в = 0,8 ч 0,85 - коэффициент возврата реле.

Определим ток срабатывания реле I_с.:

Коэффициент чувствительности К_ч определяется по формуле:

Выдержка времени принимается на ступень селективности больше, чем время срабатывания защиты трансформатора от внешних коротких замыканий.

На стороне 6 кВ: t_сз = 25 с;

На стороне 0,4 кВ: t_сз = 15 с.

Выбираем реле РСТ 40-50 с пределами срабатывания 12,5-50А.

Вывод по разделу

В данном разделе произведена проверка кабельных линий по термической стойкости. Термическая устойчивость выбранных сечений обеспечена. Потери напряжения не превышают нормы. Также осуществлен выбор оборудования 0,4 кВ, а именно выключателей, трансформаторов тока.

Были выбраны устройства релейной защиты, которые должны обеспечивать выявление места возникновение КЗ и быстрое автоматическое отключение поврежденного оборудования и участка сети.

Выполнен расчет защиты трансформатора (МТЗ, токовая отсечка). Также была учтена необходимость применения устройств АПВ и АВР.

3. Организационная часть

3.1 Технико-экономические показатели систем электроснабжения производства

Самочувствие и работоспособность человека зависит от состояния метеорологических условий. Эти условия определяются сочетанием трёх основных параметров: температуры, относительной влажности и подвижности воздуха. Оптимальная температура воздуха рабочей зоны по ГОСТ 12.1. 005-88 “Воздух рабочей зоны. Основные санитарно-гигиенические требования” составляет 16-28?C. На отдельных участках производства (около экструдера, ламинатора и местах с нагревательными элементами) температура достигает 30-35?C, а на других участках производства зависит от климата, выбранного индивидуально.

Оптимальная влажность по ГОСТ 12. 1. 005-88 составляет 40-60%. В перечисленных выше местах предел изменения влажности 30-40%.

Оптимальная подвижность воздуха для летнего периода 0,5-1 м/с, для зимнего 0,2-0,5 м/с.

Фактически внутри цеха эти параметры поддерживаются в соответствии с нормативными.

Основными вредными производственными факторами являются:

- токсичные выделения при расплаве балена;

- вибрация;

- шум.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны и параметры микроклимата не должны превышать норм, установленных ГОСТ 12.1.005-88. Допустимые значения уровней шума и вибрации, создаваемые машинами на рабочих местах, соответственно по ГОСТ12.1.003-83 и ГОСТ12.1.012-90.

При реализации данного работы учтены все требования по экономичности и экологичности производства. Затраты на приобретение и монтаж системы электроснабжения цеха составляют менее 2% от стоимости технологического оборудования.

3.2 Организация эксплуатации и ремонта системы электроснабжения

Ремонт и эксплуатацию систем электроснабжения производства в случае небольших объемов работ планируется вести силами энергослужбы производства 2 электрика- наладчика в смене. В случае увеличения объемов работ планируется привлекать службу сервиса энергочасти обогатительной фабрики. В технологии заложены СВЧ-печи, обслуживание и наладку этого оборудования планируется вести силами сторонних сертифицированных организаций. Контроль и наладку аппаратуры защиты и автоматики и обеспечит персонал лаборатории энергоцеха.