Вибір і перевірка апаратів електрообладнання трансформаторних підстанцій

Струмоведучі частини (шини, кабелі)і всі види апаратів (вимикачі, розєднувачі, запобіжники, вимірювальні трансформатори) для електроустановок, повинні вибиратись у відповідності з обчисленими максимальними розрахунковими величинами (струмами, напругами, потужностями, відключення)для нормального режиму і режиму короткого замикання. Для правильного вибору порівнюють вказані розрахункові величини з допустимими значеннями для струмоведучих частин і високовольтного обладнання.

Складання схеми внутрішньо-цехового електропостачання і розрахунок низьковольтних мереж з врахуванням захисту

Систем електропостачання підприємства складається з джерел живлення і ліній електропередачі, здійснюють подачу електроенергії до підприємства, знижувальних, розподільних і перетворювальних підстанцій, і пов’язують їх кабелів і повітряних ліній, а також струмопроводів, що забезпечують на необхідному напрузі підвід електроенергії до її споживачам.

Вимоги, що пред’являються до електропостачання підприємств в основному залежать від споживаної ними потужності і характеру електричних навантажень, особливостей технології виробництва, кліматичних умов, забрудненості навколишнього середовища та інших факторів.

Цехові мережі розподілу електроенергії повинні:

• * забезпечувати необхідну надійність електропостачання приймачів електроенергії в залежності від їх категорії;
• * бути зручними і безпечними в експлуатації;
• * мати оптимальні техніко-економічні показники;
• * мати конструктивне виконання, що забезпечує застосування індустріальних і швидкісних методів монтажу.

До всього електроустаткування і живильної мережі пред’являються такі вимоги:

• * надійна і безперебійна робота всього електрообладнання КТП і всього цеху, електричних мереж і систем в цілому,
• * забезпечення необхідної якості відпускається споживачам електроенергії.
• * якісна робота всіх електроприймачів в цеху.

Основними джерелами електропостачання промислових підприємств є енергосистеми. Для підвищення ефективності системи електропостачання та економії електроенергії при її проектуванні слід прагнути до скорочення числа ступенів трансформації, підвищенню напруги живильної мережі, впровадження підстанцій без вимикачів з мінімальною кількістю обладнання, застосування магістральних ліній і струмопроводів. Якщо при взаємному розташуванні виробництв і споживаної ними потужності оптимальне число знижувальних підстанцій 35 … 220/6 … 10 кВ виявляється більше одиниці, то по території підприємства слід прокласти повітряну лінію (ПЛ) або кабельну вставку з відгалуженнями до підстанцій глибокого вводу (ПГВ), які розташовують у центрах навантажень груп цехів, територіально відокремлених на даному підприємстві. При цьому розподільні пристрої напруги 6 … 10 кВ ПГВ використовують як розподільних пунктів (РП) цехів.

Напруга кожної ланки системи електропостачання потрібно вибирати з урахуванням напруги суміжних ланок.

Вибір напруги живильної мережі проводять на підставі техніко-економічних порівнянь варіантів у випадках, коли:

• — можливість отримання енергії від джерела живлення при двох і більше напружених;
• — підприємство з великою споживаною потужністю потребує споруді або значному розширенні існуючих районних підстанцій, електростанцій або спорудження власної електростанції;
• — мається зв’язок електростанцій підприємств з районними мережами.

Перевагу віддають варіанту з більш високою напругою, навіть при економічних перевагах варіанту з нижчим з порівнюваних напруг у межах до 5 … 10% за наведеними витратами.

На перших щаблях розподілу енергії для харчування великих підприємств застосовують напруги 110, 220 і 330 кВ.

Напруга 10 кВ застосовують для часткового внутрішньозаводського розподілу електроенергії при:

• — наявності великих електроприймачів на напрузі 10 кВ;наявності віддалених навантажень та інших умов, що вимагають для живлення споживачів підвищеної напруги;
• — схемою глибокого вводу для живлення групи підстанцій 10/0, 4 … 0,66 кВ малої і середньої потужності.

Виходячи з цього і за умовою завдання по повітряній лінії живлення напругою 10 кВ.

Все обладнання систему має бути надійно захищене від струмів короткого замикання. Захист може бути виконана у вигляді запобіжника з плавкою вставкою або автоматичного вимикача. Розрахуємо струми кожної установки і проведемо вибір автоматичних вимикачів виходячи з умови, що Iн. а Iн.р,.

Iд=.

За розрахунками, наведеними в таблиці 5, виробляємо вибір апаратури захисту і магнітних пускачів:

Токарно-револьверний багатоцільовий верстат — ПМЕ-212 Iн=25А Кран-балка — ПМЕ-112 Iн=10А Токарний верстат з ЧПК — ПМЕ-112 Iн = 10А Сверільні-фрезерний верстат — ПМЕ-112 Iн = 10А Токарний верстат з ЧПК підвищеної точності - ПМЕ-112 Iн = 10А Координатно-Сверільний горизонтальний верстат — ПМЕ-212 Iн = 25А Стругальний верстат — ПМЕ-112 Iн = 10А Шліфувальний верстат — ПМЕ-112 Iн = 10А Токарський багатоцільовий прутково-патронний модуль — ПМЕ-212 Iн = 25А Токарний вертикальний напівавтомат з ЧПУ — ПМЕ-411 Iн = 63А Координатно-Сверільний вертикальний верстат — ПМЕ-212 Iн = 25А Автоматичні вимикачі вибираються з умови Iн. а Iуст Приймемо для трифазного навантаження захист за допомогою автоматичних вимикачів. т.к. вони спрацюють при однофазному к.з.

Для однофазного навантаження захист виконується за допомогою запобіжника з плавкою вставкою:

Кондиціонер ПР2; Iн=60 А; Iоткл=5,5 кА;

Нождачний верстат ПР2; Iн=15 А; Iоткл=1,2 кА;

Крім того всі з'єднання ШРА, РП з ШМА також повинні бути захищені від короткого замикання за допомогою автоматичних вимикачів.

При розрахунку навантаження ми розраховували максимальний струм на ШРА1, ШРА2, ШРА3, РП1.

IмРП1=61,7 А.

IмШРА1=33,88 А.

IмШРА2=130 А.

IмШРА3=172,4 А Таким чином вибираємо для:

РП1 АЕ-2046 Iн. а=63 А; Iн. р=63 А; Iотк.=6 кА ШРА1 А-3163 Iн. а=50 А; Iн. р=50 А; Iотк.=2 кА ШРА2 А-3714Б Iн. а=160 А; Iн. р=160 А; Iотк.=18 кА ШРА3 А-31 134 Iн. а=200 А; Iн. р=200 А; Iотк.=19 кА Для приєднання ШМА до трансформатора також необхідно вибрати автоматичний вимикач, виходячи з умови, що Iм=335 А Вибираємо Автоматичний вимикач серії А-3734Б Iном=350 А, Iуст=350 А, Iотк.=19 кА.

Враховуючи розраховані струми КЗ вибираємо повітряні вимикачі для наступних ЕП за умовою Iн. а Iуст:

Токарно-револьверний багатоцільовий верстат — АЕ 2050 М Iн=16А Кран-балка — АЕ 2050 М Iн=16А Токарний верстат з ЧПК — АЕ 2050 М Iн = 16А Сверільно-фрезерний верстат — АЕ 2050 М Iн = 16А Токарний верстат з ЧПК підвищеної точності - АЕ 2050 М Iн = 16А Координатно-Сверільний горизонтальний верстат — АЕ 2050 М Iн = 16А Стругальний верстат — АЕ 2050 М Iн = 16А Шліфувальний верстат — АЕ 2050 М Iн = 16А Токарський багатоцільовий прутково-патронний модуль — АЕ 2050 М Iн = 31А Токарний вертикальний напівавтомат з ЧПУ — АЕ 2050 М Iн = 63А Координатно-Сверільний вертикальний верстат — АЕ 2050 М Iн = 16А Таблиця.1.9.