- •Кафедра электроэнергетики
- •1. Задание на курсовую работу
- •2. Методические указания к выбору исходных данных
- •3. Методические указания к выполнению курсовой работы
- •3.1. Определение числа и места расположения трансформаторных
- •3.2. Расчет электрических нагрузок промышленных предприятий
- •Примерный вид таблицы для расчета максимальных нагрузок группы электроприемников
- •3.3. Расчет электрических нагрузок сельскохозяйственных
- •Коэффициент мощности (cosφ) на шинах 0,4 кВ понизительных подстанций 635/0,4 кВ
- •3.4. Проектирование цехового электроснабжения
- •Степени защиты электрооборудования
- •3.5. Расчет цеховых сетей
- •Технические данные магистральных шинопроводов
- •3.6. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций и подстанций сельскохозяйственных потребителей
- •3.7. Выбор сечений проводов воздушных линий
- •Коэффициент одновременности для суммирования электрических нагрузок тп 10/0,4 кВ в сетях 10 кВ
- •Экономические интервалы эквивалентной мощности для алюминиевых проводов вл напряжением 10 кВ
- •Экономические интервалы эквивалентной мощности для алюминиевых проводов вл напряжением 380/220 в
- •Поправочные коэффициенты на температуру воздуха
- •3.8. Проверка сечения выбранных проводов вл и токоведущих
- •3.9. Проверка сечения выбранных проводов воздушных линий
- •Активные и индуктивные сопротивления и длительно допустимые нагрузки алюминиевых и сталеалюминиевых проводов вл
- •Сила допустимого длительного тока для проводов с резиновой
- •Сила допустимого длительного тока для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной,
- •Сила допустимого длительного тока для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной,
- •3.10. Расчет глубины провала напряжения при пуске асинхронных двигателей и определение пиковых нагрузок электроприемников
- •3.11. Расчет токов короткого замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ
- •3.12. Выбор и проверка выключателей и предохранителей
- •3.13. Защита сетей промышленных предприятий и сетей
- •Технические параметры предохранителей напряжением 380 в
- •Автоматические выключатели трехполюсные, серии авм для сетей переменного тока до 500 в
- •Технические характеристики автоматических выключателей серии ап50-м
- •Технические характеристики автоматических выключателей аа13
- •3.14. Грозозащитные и повторные заземления
- •Удельные сопротивления грунтов
- •Коэффициенты сезонности для электродов в зависимости от климатической зоны
- •3.15. Технико-экономические показатели
- •Укрупненные удельные показатели стоимости вл 10 кВ на железобетонных
- •4. Примерное содержание и порядок выполнения курсовой работы
- •4.1. Расчет электрических нагрузок промышленных
- •4.2. Проектирование цехового электроснабжения (цех № 1)
- •4.3. Выбор количества, мощности и месторасположения
- •Исходные данные для определения координат пс №2 и №3
- •4.4. Определение расчетных нагрузок тп-2 населенного пункта
- •4.5. Электрический расчет вл 10 кВ
- •Электрический расчет сети 10 кВ
- •4.6. Электрический расчет сети 0,38 кВ
- •Электрический расчет кл-1 и кл-2 сети 0,38 кВ тп-1
- •Электрический расчет вл-2 сети 0,38 кВ
- •Расчетные данные для вл 10 кВ и вл (кл) 0,38 кВ
- •4.7. Определение глубины провала напряжения при пуске
- •4.8. Расчет токов коротких замыканий
- •5. Определение токов к.З. В точке к-5 (шины рп-1).
- •6. Определение токов к.З. В точке к-6 (шины рп-5-цех № 2).
- •Расчет токов к.З. В сети 0,4 кВ от тп-2.
- •7. Определение токов к.З. В точке к-7 (шины нн тп-2).
- •8. Определение токов к.З. В точке к-8 (шины рп электроприкмника №6).
- •9. Определение токов к.З. В точке к-9 (наиболее удаленный жилой дом).
- •Расчет токов коротких замыканий в сети 10 и 0,38 кВ
- •4.9. Выбор высоковольтных выключателей и автоматов
- •4.10. Выбор защиты от грозовых перенапряжений и расчет заземления на тп2 10/0,4 кВ населенного пункта
- •4.11. Определение технико-экономических показателей передачи
- •Годовое потребление и потери электроэнергии и мощности в линиях 0,38 кВ населенного пункта
- •Потери электрической энергии в трансформаторах тп 10/0,4 кВ
- •4.12. Заключение к курсовой работе
- •Библиографический список
- •Номер плана населенного пункта (рис. П.1.2)
- •Параметры нагрузок потребителей сельскохозяйственного назначения
- •Расстояния от гпп до тп-1, от тп-1 до тп-2, от тп-1 до рп-1 и от рп-1 до рп-5
- •Уровни минимальных нагрузок трансформаторных подстанций и схемы соединения обмоток трансформаторов
- •Величина тока трехфазного к.З. (кА), приведенная к низкому напряжению трансформаторов гпп
- •Тип грунта (табл. 47) и длина вл 10 кВ, отходящих от гпп к тп-3, тп-4 (рис. 1)
- •Резервирование потребителей системы электроснабжения населенного пункта
- •Федеральное агенство по образованию
- •Кафедра электроэнергетики
- •Сыктывкар - 2004
- •Реферат
- •Тпжа. 565722. Дкр
- •Оглавление
- •Кафедра электроэнергетики
- •311404 – Электроснабжение сельского хозяйства
3.12. Выбор и проверка выключателей и предохранителей
напряжением выше 1 кВ
Высоковольтные выключатели выбираются по номинальному току, номинальному напряжению, по типу, роду установки и проверяются по электродинамической и термической устойчивости и отключающей способности в режиме к.з. Технические данные выключателей 6–10 кВ приведены в табл. 36.
Таблица 36
Выключатели внутренней и наружной установки (вакуумные с электромагнитным
гашением дуги, электромагнитные, маломаслянные)
Тип выключателя |
Конструктивное исполнение |
Номинальное напряжение к, В |
Наибольшее рабочее, кВ |
Номинальный ток, кА |
Действующее значение полного тока, кА |
Ударный ток, кА |
Номинальный ток отключения, кА |
Предельный ток терми- ческой стойкости, кА |
Тип привода |
ВВЭ-10-20/630(1000, 1600)УЗ |
Вакуумные |
10 |
12 |
0,63; 1,0; 1,6 |
20 |
52 |
20 |
20 |
Встроенный электромагнитный |
ВВЭ-10-31,5/630(1000, 1600)УЗ |
10 |
12 |
0,63; 1,0; 1,6; 2,0; 3,15 |
31,5 |
80 |
31,5 |
31,5 |
||
ВЭ-10-1250(1600, 2500, 3600)-20УЗ |
С электромагнитным гашением дуги |
10 |
12 |
1,25; 1,6; 2,5;3,6 |
20 |
51 |
20 |
20 |
Встроенный пружинный |
ВЭ-10-1250(1600, 2500)-31,5УЗ |
10 |
12 |
1,25; 1,6; 2,5; 3,6 |
31,5 |
51 |
31,5 |
31,5 |
||
ВЭ-10-40/1000(1600, 2500, 3150)-40УЗ |
10 |
12 |
1,0; 1,6; 2,5; 3,15 |
40 |
100 |
40 |
- |
||
ВЭМ-10Э-1000-20У3 |
Электромагнитный |
10 |
12 |
1,0 |
20 |
52 |
20 |
20 |
Встроенный электромагнитный |
ВЭМ-10Э-1250-20У3 |
10 |
12 |
1,25 |
20 |
52 |
20 |
20 |
||
ВММ-10-400-10У2 |
Маломасляный |
10 |
12 |
0,4 |
10 |
25 |
10 |
10 |
Встроенный пружинный |
ВМПЭ-10-630-20У2 |
Маломасляный |
10 |
12 |
0,63 |
20 |
80 |
40 |
20 |
Встроенный электромагнитный |
ВМПЭ-10-630/31,5У2 |
10 |
12 |
0,63 |
31,5 |
52 |
40 |
31,5 |
||
ВК-10-630(1000, 1600)-20У2 |
Масляные колонковые |
10 |
12 |
0,63; 1,0; 1,6 |
20 |
52 |
20 |
20 |
Встроенный электромагнитный |
ВК-10-630(1000, 1600)-31,5У2 |
10 |
12 |
0,63; 1,0; 1,6 |
31,5 |
80 |
31,5 |
31,5 |
Выбор по номинальному напряжению сводится к сравнению номинальных напряжений установки и выключателя с учетом того, что выключатель в нормальных условиях допускает продолжительное повышение напряжения до 15 % номинального, т. е.
, (41)
где Uн.в, Uн.у – соответственно номинальные напряжения выключателя и установки; ΔUр.у – повышение напряжения в рабочих условиях.
Выбор по номинальному току Iн.в сводится к выбору выключателя, у которого номинальный ток является ближайшим большим по отношению к расчетному току установки (Iрасч.у), при этом должно соблюдаться условие Iн.в Iрасч.у. Это условие справедливо для температуры окружающей среды t = 35 oC.
Выбор по отключающей способности сводится к проверке того, чтобы расчетная мощность отключения (Sр.о) была не больше отключающей способности выключателя (Sн.о) , т.е. Sн.о Sр.о.
Выбор выключателя по типу сводится к выбору масляного малообъемного, многообъемного, воздушного или других типов ВВ в соответствии с условиями, в которых допустимо или целесообразно применять данный тип выключателя. Выбор выключателя по роду установки производится в зависимости от установки на открытом воздухе или в помещении (в зависимости от конструктивного решения подстанции).
Выключатели проверяются по электродинамической и термической устойчивости к токам к.з. iн.дин iу.расч (iу.расч. – расчетный ударный ток к.з.). По термической устойчивости в курсовой работе выключатель не проверяется.
Предохранители с плавкой вставкой – простейшие коммутационные аппараты, предназначенные для защиты цепей от к.з. и перегрузок. Их широко применяют в электрических сетях напряжением 0,38/0,22 – 110 кВ. Основные требования к предохранителям: должен длительно выдерживать номинальный ток Iном и не перегорать при кратковременных перегрузках; надежно и быстро отключать предельный ток, на который рассчитан; работать селективно, т. е. избирательно.
Предохранители выбирают по следующим основным параметрам:
номинальному току плавкой вставки (Iвс.ном), на который она рассчитана;
номинальному току предохранителя (Iпр), на который рассчитан сам предохранитель (его токоведущие части);
предельно отключаемому предохранителем току (Iпред), т.е. наибольшему току, который может быть отключен предохранителем при перегорании плавкой вставки, без каких-либо его повреждений.
Важное значение имеют еще два параметра предохранителя, характеризующие его плавкую вставку: минимальный испытательный ток, при котором плавкая вставка не должна перегорать в течение одного часа и максимальный испытательный ток, при котором плавкая вставка должна перегорать в течение интервала времени не более часа. Зависимость времени перегорания плавкой вставки от тока называется ампер-секундной характеристикой вставки. На рис. 4 приведены такие характеристики (их иногда называют защитными) для предохранителей ПКТ-10 (прежнее название ПК), которые широко применяют для защиты трансформаторных подстанций, напряжением 10/0,38 кВ.
Номинальный ток предохранителей, типа ПКТ, защищающих силовые трансформаторы на сторонах 10 и 0,4 кВ, часто выбирается в зависимости от мощности трансформатора, по табл. 37. Указанные в таблице номинальные токи соответствуют перегрузочной способности трансформаторов и предохранителей, обеспечивают отключение трансформатора раньше, чем допускается по условию их термической стойкости. Предохранители типа ПКТ с номинальными токами, выбранными по табл. 37, обеспечивают селективность ПКТ и предохранителей, типа ПН-2 или автоматических
в ыключателей (АВ), не имеющих выдержки времени, например серии А3100, и установленных на стороне 0,4 кВ трансформатора. При этом номинальный ток ПН-2 или АВ должен быть примерно равен номинальному току защищаемого трансформатора на стороне 0,4 кВ.
Таблица 37
Рекомендуемые значения номинальных токов плавких предохранителей для защиты
трансформаторов, допускающих длительные перегрузки на стороне 10 кВ и 0,4 кВ
Мощность защищаемого трансформатора, кВА |
Номинальный ток, А |
|||
трансформатора на стороне |
предохранителя на стороне |
|||
10 кВ |
0,38 кВ |
10 кВ |
0,38 кВ |
|
63 |
3,64 |
91 |
10 |
125 |
100 |
5,80 |
145 |
16 |
200 |
160 |
9,25 |
231 |
20 |
315 |
250 |
14,4 |
360 |
40 |
500 |
400 |
23,1 |
580 |
50 |
800 |
630 |
36,4 |
910 |
80 |
– |
В этой же табл. 37 приведены рекомендуемые значения номинальных токов предохранителей типа ПН-2 на стороне 0,4 кВ для трансформаторов типа ТМ, ТМФ, ТМН, для которых директивными материалами Минэнерго РФ разрешена перегрузка до 180 % номинальной мощности. На стороне 10 кВ этих трансформаторов нежелательно увеличивать номинальный ток предохранителей, поскольку это ухудшает защиту трансформаторов при внутренних повреждениях и утяжелит выполнение условий селективности между защитой питающей линии 10 кВ и предохранителями на стороне 10 кВ относительно мощных трансформаторов.
Предохранители с мелкозернистым наполнением (кварцевый песок) выполняют на напряжение 3; 6; 10 и 35 кВ и соответственно на номинальные токи 400; 300; 200 и 40 А. Для этих предохранителей характерен токоограничивающий эффект. Время их срабатывания при коротких замыканиях вблизи ТП составляет 0,005 0,007 с. Характеристики данного типа предохранителей приведены в табл. 38.
Таблица 38
Предохранители с кварцевым наполнением на номинальное напряжение 1035 кВ
Серия |
Типоисполнение |
Напряжение, кВ |
Номинальный ток |
||
Номинальное |
предохранителя, А |
предохранителя, А |
отключения, кА |
||
ПКТ101-10 |
ПКТ101-10-2-8-12,5У3 |
10 |
12 |
2; 3,2; 5; 8 |
12,5 |
ПКТ101-10-10-20-12,5У3 |
10 |
12 |
10; 16,20 |
12,5 |
|
ПКТ101-10-2-8-20У1 |
10 |
12 |
2; 3,2; 5; 8 |
20 |
|
ПКТ101-10-20-20У1 |
10 |
12 |
10; 16,20 |
20 |
|
ПКТ101-10-2-8-31,5У3 |
10 |
12 |
2; 3,2; 5; 8 |
31,5 |
|
ПКТ101-10-10-20-31,5У3 |
10 |
12 |
10; 16,20 |
31,5 |
|
ПКТ101-35 |
ПКТ101-35-2-8-8У3 |
35 |
40,5 |
2; 3,2; 5; 8 |
8 |
ПКТ102-10 |
ПКТ102-10-31,5-40-31,5У3 |
10 |
12 |
31,5; 40 |
31,5 |
ПКТ102-10-50-12,5У3 |
10 |
12 |
50 |
12,5 |
|
ПКТ102-35 |
ПКТ102-35-10-20-8У3 |
35 |
40,5 |
10; 16; 20 |
8 |
ПКТ103-10 |
ПКТ103-10-80-20У3 |
10 |
12 |
80 |
20 |
ПКТ103-10-100-12,5У3 |
10 |
12 |
100 |
12,5 |
|
ПКТ103-35 |
ПКТ103-35-31,5-40-8У3 |
35 |
40,5 |
31,5; 40 |
8 |
ПКТ104-10 |
ПКТ104-10-160-20У3 |
10 |
12 |
160 |
20 |
ПКТ104-10-200-12,5У3 |
10 |
12 |
200 |
12,5 |
|
ПКН001-10 |
ПКН001-10У3 |
10 |
12 |
|
Не нормир. |
ПКН001-35 |
ПКН001-35У3 |
35 |
40,5 |
|
Не нормир. |
Примечание. В типе предохранителя указываются основные параметры: П – предохранитель; К – с кварцевым наполнением; Т – для силовых трансформаторов; 1 – однополюсный; цифры после букв – конструктивное исполнение контакта; Н – для трансформаторов напряжения; У – климатические условия.