Цеховое электроснабжение

 

Розрахунковий струм  однієї кранової установки:

 

І_р =                                   (6.29)

І_р =

= 18,49 А

Для встановлення обираємо кутову сталь з габаритами 40х40х5 та тривало допустимим струмом 85 А.

 

     І_тролеї ≥ І_розр                                                                             (6.30)

      85 ≥ 18,49

 

Для визначення втрат напруги в тролейній лінії розрахуємо критичний струм в піковому режимі:

 

                                               І_кр = І + І_{пуск max}+I                                     (6.22)

І_кр = 3

=41,97 А

 

Розрахункова довжина  тролейлої лінії:

                                                        L_тр =                                                (6.23)

 

                                                  L_тр = = 35 м

 

 Допустима втрата  напруги складає:

 

                                                                                                    (6.24)

 

де m – питома втрата напруги у тролейній лінії, приймаємо m=0,06% ;

 

                                               ΔU_доп = 0,06 =2,1 В.

Втрата напруги у  тролейній лінії не перевищує допустимого значення 5%.

Для запобіжників, що встановлені в ЯРП для живлення кранових тролейних ліній, вибираємо струм плавкої вставки:

 

І_{ном пл вст} ≥                                             (6.25)

І_{ном пл вст} ≥

 

Обираємо запобіжники  типу ПН2-100-60.

 

7 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КЗ У МЕРЕЖІ НАПРУГОЮ ДО 1000 В

 

                       Рисунок 7.1 – Схеми для розрахунку струмів КЗ

А) розрахункова схема Б) схема заміщення

              Струми КЗ в мережі напругою до 1000 В визначаються для подальшої перевірки автоматичних вимикачів за електродинамічною та термічною стійкістю, вимикальною здатністю та перевірки за чутливістю до однофазних КЗ.

               Розрахунок проводимо для мережі  найбільш віддаленого електроприймача, що підключено до ШРА-1.

              Розрахунок проводимо методом  іменованих одиниць, розрахункова  схема та схема заміщення мережі  представлена на рисунку 7.1.

    Визначаємо індуктивні та активні опори прямої послідовності елементів схеми.

   Опір системи розраховується за формулою, Ом:

 

   ,                                                   (7.1)

 

де   - надперехідний струм КЗ на шинах РП-10кВ, кА згідно з завданням;

      - номінальна напруга на високій стороні, кВ;

      - номінальна напруга на низькій стороні, кВ.

 

мОм.

 

   Активний та  індуктивний опори кабельної лінії, мОм:

 

  ,                                    (7.2)

 

 ,                                   (7.3)

 

де   , - питомі активний та індуктивний опори кабельної лінії, Ом/км;

         - довжина кабельної лінії, м згідно з завданням.

 

мОм,

 

мОм.

 

         Визначаємо активний опір трансформатора, мОм:  

 

 ,                                            (7.4)

 

Де  - втрати короткого замикання в трансформаторі, кВт.

 

мОм.

 

Визначаємо повний опір трансформатора, мОм:

 

                                     

   ,                                                   (7.5)

 

де  - напруга КЗ, %;

  - номінальна потужність трансформатора, кВА.

 

                                       мОм.

  Реактивний опір трансформатора визначається за формулою, мОм:

 

_,                                             (7.6)

 

 мОм.

 

             Опір контактних з’єднань, автоматів та трансформаторів струму враховується введенням величини перехідного опору, що залежить від віддаленості точки КЗ від джерела живлення. На шинах РП-0,4 кВ мОм.

            Визначаємо результуючий опір  для точки  К1, мОм:

                               ,                                                  (7.7)

 

                                   ,                                           (7.8)

 

                                   ,                                            (7.9)

 

                                 мОм,

                              

                                 мОм,

 

                                  мОм.

 

              Струм трьохфазного КЗ в точці  К1 визначається за формулою, кА:

 

 ,                                                 (7.10)

 кА.

 

         Визначаємо ударний струм КЗ  в точці К1, кА:

 

            ,                                                       (7.11)

 

де К_у – ударний коефіцієнт, приймаємо К_у = 1,1;

 

 кА.

 

Для визначення струму однофазного  КЗ в точці К1 необхідно знати  опори петлі «фаза-нуль» мережі під час однофазного замикання на корпус трансформатора.

            Активний опір визначається за  формулою, мОм:

 

 ,                                                     _(7.12)

 

 ,                                                             _(7.13)

 

  ,                                             _(7.14)

 

де R_т, Х_т – значення опору силового трансформатора струму однофазного замикання на корпус, мОм.

 

 мОм,

 

 мОм,

 

 мОм.

 

        Струм однофазного КЗ в точці  К1 визначаємо за формулою, кА:

 

                   ,                                                        _(7.15)

 

                                              кА.

 

Для визначення струмів КЗ для точки К2 необхідно  знати опори петлі «фаза-нуль»  та опори фазних жил кабелю, який з’єднує  ШРА з шинами РП-0,4 кВ.

            Опори фазних жил кабелю знаходяться  за формулами, мОм:

 

  ,                                            (7.16)

 

  ,                                          (7.17)

 

Де  , - питомі опори фазних жил кабелю, Ом/м.

 

 мОм,

 

 мОм.

         Опори петлі «фаза-нуль» кабелю  знаходяться за формулами, мОм:

 

  ,                          (7.18)

 

  ,                        (7.19)

 

Де  , - питомі опори нульової жили кабелю, Ом/м.

 

 мОм,

 

 мОм.

 

Величина  на шинах ЩСУ становить мОм.

          Визначаємо результуючий опір  для точки  К2, мОм:

                                       ,                              (7.20)

 

                                        ,                                        (7.21)

 

                                        ,                                  (7.22)

 

                                       мОм,

 

                                           мОм,

 

                                           мОм.

 

         Струм трьохфазного КЗ в точці  К2 визначається згідно з (7.10), кА:

 

 кА.

 

         Визначаємо ударний струм КЗ  в точці К2 згідно з (7.11), кА:

 

 кА.

 

           Для визначення струму однофазного  КЗ в точці К2 визначаємо результуючий опір петлі «фаза-нуль» мережі  до ЩСУ, мОм:                                          (7.23)

                          мОм.

 

           Струм однофазного КЗ в точці  К2 визначаємо згідно з (7.15), кА:

 

 кА.

 

            Аналогічно попередньому розрахунку  визначаємо опори фазних та  нульових жил кабелю на ділянці  від ШРА до електроприймача, довжина якої складає 2 м та розраховуємо результуючий опір струму КЗ для точки К3, враховуючи що величина перехідного опору на зажимах електроприймача складає мОм:

                                    мОм,      

 

                                    мОм,

     

                                     мОм.

 

          Струм трьохфазного КЗ в точці  К3 визначається згідно з (7.10), кА:

 

 кА.

 

           Визначаємо ударний струм КЗ  в точці К3 згідно з (7.11), кА:

 

 кА.

 

             Аналогічно попередньому розрахунку  визначаємо  результуючий опір  петлі «фаза-нуль» мережі до  електроприймача, мОм:

 

                  мОм.

 

             Струм однофазного КЗ в точці  К3 визначаємо згідно з (7.15), кА:

 

 кА.

 

             За розрахованими значеннями  струмів КЗ проведемо перевірку  автоматичних вимикачів QF1, QF2 за наступними умовами:

- за вимикальною здатністю: 

 

 ,                                                       (7.24)

 

- за електродинамічною  стійкістю до струму КЗ:

 

 ,                                                       (7.25)

 

- за чутливістю до  струму однофазного КЗ:

 

.                                               (7.26)

 

      Перевіримо  вимикач QF1 типу ВА55-43:

 

 

 

 

      Перевіримо  вимикач QF2 типу ВА52-39:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 РЕЛЕЙНИЙ ЗАХИСТ БЛОКА  ТРАНСФОРМАТОР – КЛ

 

В ході данного дипломного проекту передбачаеться релейний захист блока кабельна лінія – трансформатор. Для релейного захисту цього блока згідно ПУЕ передбачені наступні види захисту:

• струмова відсічка без витримки часу;
• максимальний струмовий захист;
• захист від перевантаження;
• захист від однофазних замикань на землю.

Струмова відсічка для захисту від між фазних КЗ в обмотках та вводах трансформатора, а також для захисту  від струмів КЗ кабельної лінії. Струмова відсічка захищає обмотки трансформатора та перевіряється на чутливість до струмів двофазного КЗ на стороні ВН трансформатора. Якщо вимоги чутливості не виконуються - то використовується диференціальна струмова відсічка (ДСО) у двофазному, дворелейному виконанні, на базі реле РТ-40, яка діє на відключення вимикача без витримки часу. 

Максимальний струмовий  захист (МСЗ). МСЗ виконується як резервний захист від міжфазних  КЗ. Виконується у двофазному, дворелейному виконанні. МСЗ діє на відключення вимикача з витримкою часу, вона відстроєна від робочого максимального струму з урахуванням збільшення струму при самозапуску електродвигунів. МСЗ  перевіряється на чутливість до струму двофазного КЗ на стороні НН трансформатора приведеного до сторони ВН. Якщо вимоги чутливості не виконуються - то використовується МСЗ з пуском по напрузі.

Захист від перевантаження передбачений для подання сигналу  у разі збільшення струму до значення, що перевищує номінального. Захист від перевантаження виконується в однорелейному виконанні. Захист діє на сигнал з витримкою часу. Витримка часу обирається на 30% більшою ніж час запуску електродвигунів. Захист від перевантаження відстроєний від номінального струму трансформатора.