8.2.3. Умови вибору і перевірки електричних апаратів

Вибір ЕА напругою понад 1 кВ здійснюють за таких умов: 1) міцності ізоляції для роботи в тривалому режимі та при короткочасних перенапругах:

де і - номінальна напруга ЕА і номінальна напруга мережі (установки), в якій застосовується ЕА відповідно;

2) допустимого нагрівання струмами в тривалому режимі:

Де і - номінальний струм ЕА і струм форсованого режиму (максимальний робочий струм) відповідно;

3) відповідності довкіллю (нормальне, пожежонебезпечне, вибухонебезпечне та ін.), роду установки (зовнішня, внутрішня), її конструктивному виконанню (стаціонарна, висувна) тощо;

4) параметрам основної функціональної характеристики: для комутаційних ЕА - це струм вимикання (вмикання) при КЗ (комутаційна здатність), для ЕА захисту — це номінальний струм , плавкої вставки запобіжника чи вставка розчеплювача автомата, для ТС - це опір навантаження вторинного ланцюга.

Перевірку ЕА здійснюють за їхньою стійкістю та працездатністю при наскрізних струмах КЗ. Повинні виконуватися такі умови:

а) струм електродинамічної стійкості:

де і_у- розрахунковий ударний струм;

б) допустимий струм термічної стійкості /_т за допустимий час термічної стійкості t_T:

де і - розрахункові параметри струму КЗ і дійсного часу вимикання КЗ.

Умови вибору за пп. 1...3 однакові для всіх ЕА. Особливості вибору за п. 4 і перевірки за пунктами а та б різних ЕА наводяться нижче.

Вимикач. Відповідно до п. 4.2.2 ПУЕ апарати, які призначені для вимикання струмів КЗ і за умовами своєї роботи можуть вмикати короткозамкнений ланцюг, повинні мати здатність проводити ці операції при всіх можливих струмах КЗ. Тому перевіряють комутаційну здатність вимикача як при вимиканнях струмів КЗ, так і при вмиканні короткозамкненого ланцюга.

Під час перевірки здатності вимикання вимикачів ВН враховують зміну періодичної та аперіодичної складових струму КЗ. Розрахунковим часом вимикання вважають власний час вимикання вимикача (знаходиться у межах 0,05 - 0,24 с залежно від його швидкодії). При вимиканні повинні виконуватися умови:

де /ном.вимк - номінальний струм вимикання при нормованих умовах роботи; - номінальний зміст аперіодичної складової струму, % [2]; /_n(t) і 4(t) - діюче значення періодичної і миттєве значення аперіодичної складових струму КЗ для часу t відповідно.

Під час вмикання повинна виконуватись умова:

Де - найбільший гарантований струм вмикання при найбільшій напрузі та нормованих умовах.

Трансформатор струму. Цей елемент силового ланцюга зазнає таких самих термічних та електродинамічних впливів, що й інші послідовно ввімкнені з ним ЕА. Тому вибір за п. 1) - 3) і перевірка за п. а) та б) такі самі. Вибір за п. 4) функціональних параметрів полягає у дотриманні умов роботи в заданому класі точності:

Де Z_2hom і Z _2Розр - номінальне і розрахункове значення опорів навантаження вторинного ланцюга відповідно.

Вимикач навантаження. Застосовується самостійно як комутаційний апарат для вмикання і вимикання струму навантаження робочого режиму. У цьому випадку його вибирають за п. 1)...3) і перевіряють на стійкість при наскрізних струмах КЗ за п. а) та б), а вибір комутаційної здатності за п. 4) полягає у

Де ' - номінальні струми вимикання і вмикання відповідно.

Номінальний струм вимикання звичайно не перевищує номінальний струм вимикача навантаження.

Запобіжник. У камерах КСО та шафах введення ШВВ-2 використовується запобіжник типу ПКТ. Він має струмообмежувальну дію - величина струму КЗ не досягає максимальної очікуваної розрахункової величини,

тому на стійкість до наскрізних струмів КЗ за п. а) та б) перевіряти його не потрібно .

Як апарат захисту запобіжник повинен бути вибраний з урахуванням його захисної характеристики. Таким чином, номінальний струм плавкої вставки /_ном.вст при захисті трансформаторів вибирають не тільки з урахуванням форсованого режиму за умовою (8.4), але і перехідних процесів вмикання трансформатора:

а номінальний струм патрона:

Якщо зазначені вище умови виконуються і запобіжник здатний вимкнути найменший можливий аварійний струм цього ланцюга, то ланцюг захищений. У цьому випадку при напрузі понад 1 кВ у режимі КЗ не перевіряють на електродинамічну стійкість апарати, захищені запобіжниками із вставками на номінальний струм до 60 А, і на термічну стійкість - апарати, захищені плавкими запобіжниками незалежно від їхнього номінального струму і типу.

Комплект вимикача навантаження із запобіжником (у камерах КСО та шафах введення ШВВ-2) сполучає функції вимикача при комутації навантаження в нормальному режимі та вимикання запобіжником струму КЗ.

Результати вибору ЕА наведено у табл. 8.2. У першій графі записують умови вибору, у другій - розрахункові дані, у третій -дані каталогу ЕА. Для правильно вибраного апарата величини у третій графі не повинно бути менше відповідних величин другої граф

Табл. 8.2

Умови вибору	Розрахункові дані	Дані каталогу вимикача ВК-10-630-20У2
За номінальною напругою
За номінальним струмом
Вид установлення та відповідність довкіллю	У приміщенні з нормальним середовищем	У2
За здатністю вимикання
За динамічною стійкістю
За термічною стійкістю

Для цехових ТП обираємо вимикачі навантаження (8шт)

ВМПу-10/400-10зУЗ

Uном=10kB>6.3kB

Iном=400A>1.4*229=320A

З запобіжниками ПКТ104-3 -400-40УЗ які захищають від КЗ( завдяки чому не проводимо перевірку на термічну і динамічну стійкість).

Висновок

У процесі виконання курсового проекту набуваються навички самостійного застосування відомостей, які отримані при вивченні теоретичного матеріалу, та рішення комплексного завдання проектного характеру , освоєння конкретних методик розрахунків.

Під час виконання курсового проекту я розробила систему електропостачання ( СЕП ) промислового підприємства напругою понад 1 кВ. Така система складається з ліній , що живлять підприємство, пункту прийому електроенергії, ліній, що розподіляють електроенергію по підприємству, і цехових трансформаторних підстанцій.

Основним моїм завданням при виконанні даного проекту було розробити таку систему внутрішньозаводського електропостачання, яка зможе забезпечити споживачів електроенергією

необхідної якості при заданій надійності електропостачання. Для вирішення цього завдання я підтвердила розрахунками працездатність СЕП в нормальних, форсованих і аварійних режимах. Відповідно до цього, я розглянула два варіанти виконання системи електропостачання, та вибрала той із них, де схемні і технічні рішення характеризуються економічністю в нормальному режимі роботи, у форсованому забезпечують заданий рівень надійності електропостачання за рахунок перенавантажувальної здатності, а в аварійному режимі швидко і вибірково вимикають ушкоджений елемент чи ділянку мережі.

Отже, більш надійною та економічно доцільною є схема електропостачання підприємства зображена на першому кресленні ( Варіант 1 ). Дана система має меншу довжину кабельних ліній, забезпечує оптимальне розподілення електроенергії при форсованих режимах та швидке відключення пошкоджених елементів в аварійних режимах .

Схема 2 ( Варіант 2 )може бути застосована, але вона не забезпечує оптимального поєднання надійності та економічності електропостачання підприємства, тому її використання не є доцільним.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Федоров А.А., Каменева В,В. Основи злектроснабжения промышленных предприятий: Учеб. для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Знергоатомиздат, 1984. - 472 с.

2. Справочник по проектированию злектроснабжения / Под ред. Ю.Л . Барыбина и др. - М.: Знергоатомиздат, 1990. - 576 с.

3. Неклепаев Б.И., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. -4-е изд., перераб. и доп. — М.: Знергоатомиздат, 1989. - 608 с.

4. Дирацу В.С и дp. Электроснабжение промышленных предприятий. - К.: Вища шк., 1974. - 280 с.

5. Князевский Б. А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий: Учеб. для студ. вузов.- 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1986.-400с.

6. Правила устройства електроустановок / Минэнерго СССР. -6-е изд., перераб. и доп. - М.: Знергоатомиздат, 1986. - 648 с.

ДОДАТОК

ВИХІДНІ ДАНІ

Таблиця 1

Склад цехів підприємства і категорія надійності їхніх електроприймачів

Номер цеху	Назва цеху	Категорія надійності
1	Механічний цех 1	2 і З
2	Механічний цех 2	2 і З
3	Механічно-складальний цех	2
4	Інструментальний цех	3
5	Цех дрібних серій	2
б	Ремонтно-механічний цех	3
7	Компресорна станція	1 і 2

Таблиця 2

Установлена потужність цехів

Установлена потужність окремих цехів
5100	6000	6400	6500	5900	6300	2200

Таблиця 3

Коефіцієнти попиту цехів

Коефіцієнти попиту окремих цехів
0,1	0,12	0,14	0,15	0,18	0,16	0,19

Таблиця 4

Коефіцієнти потужності цехів

Коефіцієнти потужності окремих цехів
0,6	0,65	0,7	0,75	0,56	0,54	0,61

Таблиця 5

Спосіб виконання загального освітлення цехів

Спосіб виконання загального освітлення окремих цехів
2	3	1	2	3	1	2

1- лампи розжарювання К=1,0

2-люмінесцентних ламп низького тиску стартерних К=1,2

3- дугові, ртутні лампи К=1

Таблиця 6

Дані електродвигунів компресорної станції

, кВ	,кВт	n, об/хв	Тип	Кількість
6	500	493	AНЗ-2-1 7-39-12УЗ	6

Таблиця7

Тривалість перевантаження,год	Спів.літ і зим. Розрах.навантаження
1	0,85

Напруга джерела живлення, номінальна напруга електричної мережі

Внутрішньозаводського електропостачання,

Схема приєднання головної понижувальної підстанції (ГПП)

Uжив, кВ	Uном, кВ	Схема приєднання	Ik.c max kA	Umax kB	Imax год
110	6	Тупикова	12,5	108	2000

Таблиця 8

Габаритні розміри та координати корпесів

№ цеху	Габаритні розміри,мм		Координати,мм
	A0	B0		A(x)	B(y)
1	150	45		-3	2
2	175	137		25	-101
3	200	25		-25	94
4	100	75		44	-206
5	125	60		91	-244
6	150	45		-50	48
7	175	137		-41	-225

Таблиця 9