Вибір і розрахунок релейного захисту 1 страница

На рисунку 9.1. наведена типова схема захисту знижуючого трансформатора. На виходах вищої напруги встановлюємо короткозамикач і відокремлювач.

Приймається для захисту трансформатора максимально – струмовий захист на стороні низької напруги, і струмове відсічення на стороні вищої напруги, а також газовий захист від внутрішніх ушкоджень.

Номінальна сила струму на сторонах вищої і нижчої напруг:

, А (9.1)

А

Намічаємо установку на стороні НН двох трансформаторів струму типу ТКЛН-10 із з'єднанням їх у неповну зірку і на стороні ВН 3-х трансформаторів струму типу ТФН-35м із з'єднанням їх у трикутник.

Приймаємо для максимального струмового захисту реле типу РТ - 40/20 і реле часу ЕВ - 122 з уставками 0,25...3 ,5 с.

Сила струму спрацьовування захисту:

, А (9.2)

К_над. = 1,1… 1,25; К_сх = 1; К_в = 0,8 … 0,85;

Визначаємо коефіцієнти чутливості захисту при двофазному короткому замиканні на стороні НН трансформатора:

(9.3)

що вище припустимого К_ч.прип = 1,5

Сила струму спрацювання відсічення, встановлена з боку живлення трансформатора:

А (9.4)

Коефіцієнт чутливості відсічення при двофазному короткому замиканні:

(9.5)

Для захисту від внутрішніх ушкоджень установлюється газове реле типу ПГЗ - 22 з дією на відключення при внутрішніх ушкодженнях.

~

~

KL1:1 QN1:1

KA2

KA1

На відключення QN1

QN1

QR1

YAT1

ТА1 TA2 TA3

KL

KL1:2 Q1:2

QSG1 KH

R

YAT2

QN1:2 Q1:1

На відключення Q1

T2

KA5 На сигнал

KA5

T1

КН

KSG1

На сигнал

TA4

TA5

До вимірювальних приладів

КА3

КА4

Q1

6 – 10 кВ

Рисунок 9.1 – Схема захисту трансформатора напругою 35/10 - 10 кВ

РОЗРАХУНОК ЗАЗЕМЛЮЮЧОГО ПРИСТОРОЮ

Розраховуємо пристрій цехової підстанції, що заземлює, напругою 10/0,4 кВ. На стороні з напругою 10 кВ нейтраль ізольована, на стороні з 0,4 кВ наглухо заземлена. Загальна довжина кабельних ліній напругою 10 кВ l_к = 0,64 км; ґрунт - глина, периметр підстанції Р = 110 м.

Визначаємо струм однофазного замикання на землю:

, А (10.1)

Визначаємо опір контура, що заземлює:

Ом (10.2)

По [14] R₃ повинно бути ≤ 4 Ом при загальному заземленні 10 і 0,4 кВ

Визначаємо опір штучного заземлення:

Ом (10.3)

Визначаємо опір одного електрода-кутова сталь розміром (50*50*5) мм:

R₀ = 0,00398ρК_с, таблиця 11.4 (10.4)

ρ = 0,1*10⁴ ,Ом/см

К_с = 1,7 таблиця 11.3

R₀ = 0,00318*0,1*10⁴*1,7 = 5,4 Ом

Приймаємо відстань між стрижнями рівним 5 м, тоді попередня кількість стрижнів дорівнює:

N = P/5 = 118/5 = 23,6 = 24 шт. (10.5)

Визначаємо коефіцієнт екранування стрижневих заземлювачів: при довжині стріжня 5 м і відстані між стрижнями 5 м,

то a:l = 5:5 = 1

η_е = 0,49 таблиця 11.5, [2] таблиця 7.1

Визначаємо величину опору при 20 стрижнях розміром (50*50*5) мм із глибиною їхнього закладення 6 м із урахуванням η_с = 0,49

Ом (10.6)

Цей опір задовольняє вимогам [14].

Додаток А

Для курсового проекту по предмету "Електропостачання підприємств і цивільних споруд" розроблені завдання. У кожнім дано від 20 до 30 найменувань цехів.

Для виконання курсового проекту викладач пропонує студенту від 6 до 8 найменувань по своєму вибору.

Перелік електроустаткування ремонтно-механічних цехів даний у таблицях, у кожній по 10 варіантів.

У додатку приведені як приклади п'ять завдань і таблиця електроустаткування ремонтно-механічного цеху.

Завдання І

Тема: Електропостачання хімічного комбінату

Вихідні дані на проектування

1. Генеральний план комбінату. (рисунок А.1).

2. Відомості про електричні навантаження комбінату. (таблиця А.1).

3. Відомість електричних навантажень ремонтно-механічного цеху. (таблиця А.6), (варіант завдання указується викладачем).

4. Живлення можливе здійснити з підстанції енергосистеми, на якій установлені два триобмоткових трансформатори потужності 40500 кВА кожний, з первинною напругою 110 кВ і вторинною - 35, 20, 10 і 6 кВ.

5. Потужність системи 950 МВ*А; реактивний опір системи на стороні 110 кВ, віднесений до потужності системи, дорівнює 0,3.

6. Вартість електроенергії 15 к/кВт*год.

7. Відстань від підстанції енергосистеми до комбінату 7,2 км.

Живлення від підстанції енергосистеми

150

Рисунок А.1 – Генеральний план комбінату.

Таблиця А.1 – Відомість електричних навантажень комбінату

Номер по плану (Рисунок А1)	Найменування цеху	Встановлена потужність, кВт
	Насосна і пожежне депо
	Цех вентиляторів № 1 Цех вентиляторів № 1 (6 кВ)
	Надшахтний будинок шахти № 1
	Будинок піднімальних машин № 1 Будинок піднімальних машин № 1 (6 кВ)
	Гараж
	Деревообробний цех
	Ремонтно-механічний цех	–
	Ливарний цех
	Склад формувальних матеріалів
	Склад устаткування і запасних частин
	Склад будівельних матеріалів
	Їдальня
	Будинок шахтного комбінату
	Естакада і розвантажувальний пункт сирої солі
	Склад сирої солі
	Галерея транспортерів № 1
	Надшахтний будинок шахти № 2
	Будинок піднімальних машин № 2 Будинок піднімальних машин № 2 (6 кВ)
	Естакада і розвантажувальний пункт карнолита
	Досвідчений флотаційний цех
	Цех запасних резервуарів
	Головний корпус сильвінітової фабрики
	Склад сирої солі
	Цех зневоднювання
	Галерея транспортерів № 2
	Надшахтний будинок шахти № 3
	Будинок піднімальних машин № 3 Будинок піднімальних машин № 3 (6 кВ)
	Склад сировини
	Цех захисту покрить
	Сушильний цех
31 Склад готової продукції
Освітлення цехів і території комбінату	Визначити по площі

Завдання 2

Тема:Електропостачання заводу хімічної промисловості

Вихідні дані проєктування:

I. Генеральний план заводу (рисунок. А.1).

Відомості з електричних навантаженнях заводу. (таблиця А.1).

Відомість електричних навантажень ремонтно-механічного цеху. (таблиця А.6). (варіант завдання вказує викладач)

Живлення можливо здійснити з підстанції енергосистеми, на котрій встановлені два триобмоткових трансформатори потужністю 40500 кВ-А кожний, з первинною напругою 110 кВ и вторинною - 35, 20, 10 и 6 кВ.

Потужність системи 1300 MB-А; реактивний опір системи на стороні 110 кВ, віднесений до потужності системи,дорівнює 0,2.

Вартість електроенергії 15 к./кВт.год

Відстань від підстанції енергосистеми до заводу 8,2 км.

Живлення від підстанції енергосистем

Рисунок А.1 – Генеральний план заводу хімічної промисловості

Таблиця А.1 – Відомість з електричних навантажень заводу хімічної промисловості.

№ цеху	Назва цеху	Установленна потужність, кВт	Категорія	Кп	Руд, Вт/м2	Кп,о	Cos φ
	Випускний		І	0,8		0,9	0,8
	Цех напівпродуктів № 1		ІІІ	0,8		0,9	0,75
	Виробничий цех № 1		І	0,8		0,9	0,78
	Компресорна (6 кВ синхронні двигуни)		І	0,87		0,9	0,95
	Цех вибілюючих речовин		І	0,78		0,95	0,8
	Цех хімікатів		ІІ	0,79		0,95	0,85
	Склад олеума і серчаної кислоти.		ІІ	0,5		0,9	0,75
	Цех аніліну		І	0,78		0,95	0,78
	Адміністративний корпус і їдальня		ІІІ	0,8		0,9	0,8
	Ремонтно-механічний	–	ІІ	–		0,9	–
	Випускний цех № 2		ІІ	0,8		0,9	0,8
	Побутові приміщення		ІІІ	0,5		0,9	0,75
	Цех алкоксибензофенолів		І	0,78		0,9	0,78
	Цех гумових пришвидшувачів		І	0,87		0,9	0,85
	Цех аміака		І	0,87		0,95	0,87
	Насосна Насосна (6 кВ)		І	0,8		0,9	0,9
	Виробничий цех № 2		І	0,8		0,9	0,78
	Цех текстільно- допоміжних матеріалів		ІІІ	0,65		0,9	0,78
	Матеріальний склад		ІІІ	0,5		0,9	0,75
	Цех азабарвників №1		І	0,78		0,95	0,85
	Холодільна установка (6 кВ – сінхронні двигуни)		І	0,87		0,95	0,9
	Цех азабарвників №2		І	0,87		0,95	0,85
	Цех напівпродуктів №2		І	0,8		0,9	0,75
	Цех очищення стічних вод		ІІІ	0,8		0,95	0,8
Освітлення цехів і території заводу	Визначити по площі

Завдання 3

Тема: Електропостачання заводу електровиконавчих механізмів

Вихідні дані на проектування

1. Генеральний план заводу (рисунок А.1).

2. Відомості про електричні навантаження заводу (таблиця А.1).

3. Відомість електричних навантажень ремонтно-механічного цеху (таблиця А.6). (варіант завдання указується викладачем).

4. Живлення можливе здійснити від підстанції енергосистеми, на якій установлені два триобмоткових трансформатори потужністю 7500 кВ-А кожний, з первинною напругою 110 кВ і вторинним-35, 20, 10 і 6 кВ.

5. Потужність системи 300 МВ*А; реактивний опір системи на стороні 110 кВ, віднесене до потужності системи, дорівнює 0,9.

6. Вартість електроенергії 15 к./кВт-год.

7. Відстань від підстанції енергосистеми до заводу 6,4 км.

Рисунок А.1 – Генеральний план заводу

Таблиця А.1 – Відомість електричних навантажень заводу

Номер по плану (Рисунок. 3-А);	Найменування цеху	Встановлена потужність, кВт
	Механічний цех
	Механоскладальний цех № І
	Механоскладальний цех № 2
	Штампувально-заготівельний цех
	Інструментальний цех
	Навчальний цех
	Цех дрібних серій
	Ремонтно-механічний цех	–
	Енергоцех
	Складальний цех
	Експериментальний цех
	Центральна заводська лабораторія
	Заводоуправління і допоміжні служби
	Котельна
	Їдальня
	Насосна
	Матеріальний склад
Освітлення цехів і території заводу	Визначити по площі

Завдання 4

Тема: Електропостачання заводу чорної металургії

Вихідні дані на проектування

1. Генеральний план заводу (рисунок А.1).

2. Відомості про електричні навантаження заводу (таблиця А.1).

3. Відомість електричних навантажень ремонтно-механічного цеху (таблиця А.6). (варіант завдання указується викладачем).

4. Живлення можливо здійснити від підстанції енергосистеми, на якій установлені два триобмоткових трансформатори потужностю 60000 кВ-А кожний, з первинною напругою 110 кВ і вторинним - 35, 20, 10 і 6 кВ.

5. Потужність системи 1300 МВ-А; реактивний опір системи на стороні 110 кВ, віднесене до потужності системи, дорівнює 0,8.

6. Вартість електроенергії 15 к./кВт.год.

7. Відстань від підстанції енергосистеми до заводу 7,6 км.

Рисунок. А.1 – Генеральний план заводу

Таблиця А.1 – Відомість електричних навантажень заводу.

Номер по плану (Рисунок А.4);	Найменування цеху	Встановлена потужність, кВт
	Склад сировини
	Побутові приміщення і їдальня
	Заводоуправління, СКБ, ЦЗЛ
	Гараж
	Матеріальний склад
	Склад готової продукції
	Цех жерсті Цех жерсті (10 кВ)
	Деревообробний цех
	Компресорна Компресорна (10 кВ)
	Насосна Насосна (10 кВ)
	Цех холодної прокатки цех холодної прокатки (10 кВ)
	Цех гарячої прокатки цех гарячої прокатки (10 кВ)
	Слябінг Слябінг (10 кВ)
	Доменний цех Доменний цех (10 кВ)
	Мартенівський цех Мартенівський цех (10 кВ)
	Ремонтно-механічний цех	–
Освітлення цехів і території заводу	Визначити по площі

Завдання 5

Тема: Електропостачання заводу електросталей

Вихідні дані на проектування

1. Генеральний план заводу (рисунок А.1).

2. Відомості про електричні навантаження заводу (таблиця А.1).

3. Відомість електричних навантажень ремонтно-механічного цеху (таблиця А.6). (варіант завдання вказується викладачем).

4. Живлення можливо здійснити від підстанції енергосистеми, на якої встановлені два триобмоткових трансформатори потужністю 60000 кВ-А кожний, з первинною напругою 110 кВ і вторинним - 35, 20, 10 і 6 кВ.

5. Потужність системи 1350 МВ-А; реактивний опір системи на стороні 110 кВ, віднесене до потужності системи, дорівнює 0,1.

6. Вартість електроенергії 15 к./кВт*год.

7. Відстань від підстанції енергосистеми до заводу 15 км.

Живлення від

підстанції

енергосистем

Рисунок. А.1 – Генеральний план заводу

Таблиця А.1 – Відомість про електричні навантаження заводу.

Номер по плану (Рисунок А.5.);	Найменування цеху	Встановлена потужність, кВт
	Склад готової продукції
	Склад допоміжних матеріалів
	Цех сталеплавильних печей № 1 Цех сталеплавильних печей № 1 (6 кВ)
	Цех сталеплавильних печей № 2 Цех сталеплавильних печей № 2 (6 кВ)
	Прокатний цех Прокатний цех (6 кВ)
	Цех сталеплавильних печей № 3 Цех сталеплавильних печей № 3 (6 кВ)
	Столярний цех
	Ремонтно-механічний цех	–
	Ковальський цех
	Електроцех
	Склад устаткування
	Гараж
	Насосна Насосна (6 кВ)
	Заводоуправління, їдальня і СКБ
	ЦЗЛ
	Компресорна Компресорна (6 кВ) Висвітлення цехів і території заводу	Визначити по площі

Таблиця А.6 – Відомість електричних навантажень ремонтно – механічного цеху.

№ по плану цеху

Виробниче обладнання

Модель чи тип

Встановлена потужність, кВт

Кількість (по варіантам), шт

Механічне відділення

Токарно-револьверний верстат

5,625

Відрізний верстат

8А67

12,95

Токарно-револьверний автомат

1А127

4,2

Прецизійний автомат

1А10П

1,7

Одношпиндельний автомат

1П12

2,4

Токарський верстат

ТР - 3

7,0

–

Токарно-гвинторізний верстат

1Е61М

3,2

Токарно-гвинторізний верстат

С19311

4,5

Токарно-гвинторізний верстат

1К62

11,125

Вертикально-свердлильний верстат

2118А

1,0

Вертикально-свердлильний верстат

2А135

4,5

–

–

–

Радіально-свердлильний верстат

2622Б

10,0

Настільно-свердлильний верстат

НС-12А

0,6

Різьбонарізний верстат

50,53

7,0

–

–

–

–

–

Різьбонакатний верстат

ГВР – 80

5,2

–

–

–

–

Вертикально-фрезерний верстат

6Н13П

10,0

Горизонтально - фрезерний верстат

6Н802Г

10,0

Бесконсольно-фрезерный верстат

656К

20,0

Широкоуниверсальный фрезерний верстат

675П

1,7

Продовження таблиці А6 1

Горизонтально - протяжний верстат

7А520

20,0

Правильно - відрізний верстат

С – 17

1,7

Довбальний верстат

2,8

Копіювально-фрезерний верстат

ФМТ – 09

0,6

Токарський багаторізцевий напівавтомат

1А720

7,0

–

–

–

Електрична кран - балка

2т

4,85

Вентилятор

–

1,7

Шлифувально – заточна ділянка

Плоскошліфувальний верстат

3В71

3,0

Універсальний круглошліфувальний верстат

3А130

6,25

Профілешліфувальний верстат

С – 827

2,8

Заточний верстат

111-227

0,5

Обдирково-шліфувальний верстат пересувний з гнучким валом

2,8

Координатно-шліфувальний верстат

2Б440

0,6

Різьбошліфувальний верстат

5,18

Бесцентрошліфувальний верстат

3П82

9,6

Заточний верстат

МІ – 0,8

1,7

Верстат для заточення свердел

3Б952

0,7

Верстат для заточення інструмента, що ріже

3А64

0,6

Верстат для доведення різців

0,5

Універсально-заточувальний верстат

1,25

Ділянка електроерозійної обробки

Електроімпульсний копіювально-прошивальний верстат з генератором

473 МГИ - 3

20,0

–

–

–

Продовження таблиці А.6 1

Переносний електроімпульсний верстат для витягання зломоманого інструменту

2,0

–

Універсальний електроіскровий прошивальний верстат

3Б721

0,6

Універсальний ультразвуковий верстат для обробки отворів

1,0

Універсальний анодно-механічний розрізний верстат

20,0

Електроімпульсний копіювально-прошивальний верстат

4А722

7,725

–

–

–

–

–

Електроремонтне відділення

Ел. сушильна шафа

–

8,0

Ванна масляна для підігріву підшипників (80 - 900С)

–

2,0

Настільно-токарний верстат

С956

0,15

Настільно-свердлильний верстат.

С106

0,18

Зварювальний трансформатор для пайки мідних проводів

ОС – 50,5

5кВ*А

–

–

–

Балансировочна машина

ДБ - 300

4,5

Балансировочні паралелі для ротора

–

–

Намотувальний верстат

СРН – 0,5

0,8

Напівавтомат для рядового багатошарового намотування котушок

ПР159

1,7

Відрізний верстат з ножовочною пилою

872А

1,95

Механічні щітки для зачищення кінців обмоток.

–

1,0

Кривошипний прес

К–233А

2,8

Обдирково-шліфувальний верстат

3М634

2,8

Продовження таблиці А.6 1

Точильний верстат

332А

1,7

Настільно - фрезерний верстат

Ф – 2 А

0,7

Випробний стенд

–

20,0

Установка випробування електричної міцності ізоляції

УИИ-122

2,5 кВ*А

Індуктивний регулятор

МА – 195 56/24

100 кВ*А

–

–

–

–

–

–

Вентилятор

–

2,8

Тельфер

–

2,8

Заготовчо-зварювальне відділення

Зварювальний трансформатор

СТАН – 1

21 кВ*А

Зварювальний перетворювач

ПСО-800

55,0

–

–

–

Зварювальний агрегат

САМ-400

32,0

Електрозварювальна стикова машина

АСИФ-5

5 кВ*А

–

–

–

Електрозварювальна стикова машина

МСР-25

25 кВ*А

Електрозварювальна шовна машина

МШП-150

150 кВ*А

Електрозварювальна крапкова машина

МТПГ-75

75 кВА

Тельфер

–

4,5

Машина для гнуття листів

УБ-1800-12

4,5

Комбіновані прес-ножниці

ПН-1

3,3

Відрізний верстат

8А67

12,95

Кривошипний прес

К-116П

4,5

Гідравлічний прес

ПА-454

4,5

Правильний прес

ПА-415

14,0

Верстат для гнуття

ВГС-10

1,0

Електровіброножниці

Н-31

1,7

Вентилятор

–

4,5

Ковальсько – термічне відділення

Пневматичний кувальний молот

МА-411

10,0

Високочастотна нагрівальна установка.

МГЗ-52

50,0

–

–

–

–

–

–

Продовження таблиці А.6 1

Камерна електропіч опору

НЗОх45

12,0

Камерна електропіч опору

ОКБ-134А

18,75

Шахтна електропіч опору

Ш-55

35,0

Протяжна електропіч опору

ОКБ-56А

70,0

Сушильна шафа

ВШ-0,035

2,5

Вентилятор

–

7,0

Електропідвісна кран-балка.

2т

4,85