Электроснабжение металлургического завода

Для АДНЗ-1000-2ЗУХЛ4:70,495 А4) Для ячейки отходящей линии от ГПП к ТП:где - максимальные расчётный ток линии отходящей от ГПП к ТП, А; - номинальная мощность трансформатора ТП, подключенного по радиальной схеме к одной ячейке КРУ, кВА;где - максимальные расчётный ток линии отходящей от ГПП к ТП, А; - сумма номинальных мощностей трансформаторов ТП, подключенных по магистральной схеме к одной ячейке КРУ, кВА;5) Для ячейки отходящей линии от ГПП к РП:6) Для ячейки отходящей линии от ГПП к ДСП:Время от начала короткого замыкания до его отключения на стороне 10 кВ равно: где - время действия основной релейной защиты на стороне 10 кВ ГПП.Для РУ 10 кВ ГПП- . - полное время отключения выключателя ВВ/TEL-10.Время отключения тока КЗ для РУ 10 кВ ГПП:Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ для сборных шин 10 кВ ГПП .Выбор оборудования КРУ произведён в таблице 7.4.Таблица 7.4 – Выбор оборудования КРУ 10 кВНаименованиеи тип аппаратаУсловиевыбораРасчётныеданныеТехническиепараметрыПроверкаусловия12345Вводной выключатель ГППВВ/TEL-10-20/2000 У2Uс.ном Imax=715,3 А;Таблица 7.6 – Выбор выключателя 0,4 кВ на вводМарка выкл.Iном,АIн.расц ,АIном.отк ,кАВА 55-416301000358 Проверка кабельных линий на термическую стойкостьМаксимально допустимые кратковременные повышения температуры при КЗ для силовых кабелей принимаются: с изоляцией из сшитого полиэтилена до 10 кВ с алюминиевыми жилами - 200 °С. Определим минимальное сечение кабельной линии, отходящей от ПГВ (для кабельных линий с изоляциейиз сшитого полиэтилена и алюминиевыми жилами С = 95 А/с ммПо термической стойкости к токам КЗ:Минимальное сечение кабеля по термической стойкости к токам КЗ:где - тепловой импульс тока КЗ, кА2/с;С - коэффициент, зависящий от марки кабеля, вида его жил и напряжения; - расчётный коэффициент ( для кабелей с алюминиевыми жилами, для кабелей с медными жилами); - установившийся ток КЗ, кА; - время прохождения тока КЗ через кабель, с;где - время действия основной релейной защиты на стороне 110 кВ ГПП.Для РУ 10 кВ ГПП- . - полное время отключения выключателя ВВ/TEL-10.Время прохождения тока КЗ через кабель для РУ 10 кВ ГПП: - расчётный коэффициент зависящий от материала кабеля ( для кабелей с алюминиевыми жилами); - установившийся ток КЗ, кА;Время прохождения тока КЗ через кабель для РУ 10 кВ ГПП:Минимальное сечение кабеля по термической стойкости к токам КЗ:Результаты выбора кабелей и их характеристики приведены в таблицах 8.1Таблица 8.1 – Скорректированные с учетом термической стойкости к токам КЗ сечения кабельных линийЛнння междуКол-воSn,кВАIp,АF, мм2Iд.д, АK1К2tп, сОк-е сеч, мм2Iдоп Н АIдоппарЧисла, марка кабелейHPПАРПГВ - КТП 122868,278,9157,99525510,751095191,3210,386АПвПг-б-1х95ПГВ - КТП 222969,581,7163,55017010,750,27550127,5140,256АПвПг-6-1x50ПГВ - КТП 322490,468,5137,15017010,750,27550127,5140,256АПвПг-6-1x50ПГВ - КТП 421491,141,082,13514710,750,27535110,25121,276АПвПг-6-1x35ПГВ - КТП 52185050,9101,83514710,750,27535110,25121,276АПвПг-6-1x35ПГВ - КТП 621607,544,288,53514710,750,27535110,25121,276АПвПг-6-1x35ПГВ - КТП 721830,650,4100,85017011.000,27550170,0187,00ЗАПвПг-6-1х50ПГВ - КТП 825637,6155,2310,415032010,750,275150240,0264,006АПвПг-6-1x150ПГВ - КТП 926327,4174,2348,318536010,750,275185270297,006 АПвПг-б-1x 185ПГВ - КТП 101404,211,122,35017011.000,27550170,0187,00ЗАПвПг-6-1х50ПГВ - КТП 1121055,429,158,115032010,750,275150240,0264,006АПвПг-6-1x150КТП4 –СП4.42332,69,218,315032010,750,275150240,0264,006АПвПг-6-1х150КТП4 –СП4.62341,29,418,812029010,750,275120217,5239,256АПвПг-6-1х120КТП4 –СП4.82328,89,118,112029010,750,275120217,5239,256АПвПг-6-1х120КТП5 –СП5.92440,012,124,2168411.000,27535110,25121,276АПвПг-6-1x35КТП6 –СП6.162343,59,518,9168411.000,27535110,25121,276АПвПг-6-1x35КТП8 –СП8.122377,810,420,8168411.000,27535110,25121,276АПвПг-6-1x35КТП11 –СП11.182364,610,020,1168411.000,27535110,25121,276АПвПг-6-1x35КТП11 –СП11.192168,74,69,3168411.000,27535110,25121,276АПвПг-6-1x359 Самозапуск электродвигателейЦелью данного раздела является расчет процесса восстановления нормальной работы электропривода без вмешательства персонала после кратковременного перерыва электроснабжения или глубокого снижения напряжения. Главная задача самозапуска – сохранить работоспособность технологической линии и наиболее полно использовать средства автоматизации СЭС. При кратковременном нарушении электроснабжения самозапуск обычно допустим как для самих механизмов, так и для их ЭД.Если невозможно обеспечить самозапуск всех двигателей, то в первую очередь необходимо обеспечить самозапуск ЭД для ответственных механизмов первой категории по надежности электроснабжения, отключение которых по условиям технологии невозможно.Самозапуск заключается в том, что при восстановлении электроснабжения после его кратковременного нарушения электродвигатели автоматически восстанавливают свой нормальный режим работы. Отличительные особенности самозапуска по сравнению с обычным пуском:- одновременно пускается группа электродвигателей;- в момент восстановления электроснабжения и начала самозапуска часть или все электродвигатели вращаются с некоторой скоростью;- самозапуск обычно происходит под нагрузкой.Рассмотрим цех № 2 (цех хлора и каустика) – первая категория, запитаны с ПГВ, установлены асинхронные двигатели 10х4АЗМ-1250/6000 УХЛ4 – по два на каждую секцию шин. Таблица 9.1 - Справочные данные двигателя:РН,кВтUH,кВη,%cos , кг∙м21250696,30,895,52,11,30,722,5Т.к. двигатель получает питание с ПГВ, то время перерыва электроснабжения примем сек., момент инерции механизма примем равным (насосная), момент сопротивления механизма , показатель степени, характеризующий механизм , число оборотов в минуту .Электромеханическая постоянная времени механизма м двигателя определяется: ,где – синхронное число оборотов в минуту, – номинальная мощность двигателя.с.Выбег определяется по формуле:,где - время нарушения электроснабжения, – момент сопротивления механизма.Скольжение:Коэффициент загрузки: , Скольжение:За базисную мощность принимаем мощность питающего трансформатора, установленного на ГПП МВ∙А, базисное напряжение кВ. Рисунок 9.1 –Схема питания двигателяТок КЗ на шинах 6 кВ: кА.Мощность КЗ:МВ·АСопротивление системы: о.е.Сопротивление кабельной линии, питающей данный двигатель (150 мм2):о.е.) Нагрузка учитывается только реактивным сопротивлением:о.е.Пусковая мощность:кВ∙АИндуктивное сопротивление двигателей:где - число двигателей на секции шин.Суммарное сопротивление до двигателей: о.ео.е.Напряжение самозапуска без активного сопротивления: о.е.Проверим возможность самозапуска: МА>Mмехо.е.;Из расчета видно, что самозапуск возможен.Избыточный момент: Время самозапуска: сек.Дополнительный нагрев:°С,где - плотность тока в обмотках .Вывод: расчет показывает, что самозапуск возможен, причем нагрев обмоток будет минимален.ЗаключениеВ данной выпускной работе было спроектировано электроснабжение металлургического завода.На основании исходных данных были определены расчетные нагрузки 0,4 кВ цехов методом коэффициента спроса. По расчётным нагрузкам был произведён выбор цеховых ТП, выбраны трансформаторы типа ТМЗ мощностью 630, 1000, 1600 и 2500 кВА.Была рассчитана нагрузка 10 кВ и решены вопросы компенсации реактивной мощности. По расчётным данным на ГПП выбраны 2 трансформатора типа ТРДН мощностью 25 МВА. Электроснабжениеметаллургического завода осуществляется от подстанции энергосистемы по двум воздушным ЛЭП - 110 кВ, выполненным проводом марки АС - 120/24 на двухцепных металлических опорах.Построена картограмма нагрузок и определено место расположения ГПП.Для выбора электрооборудования ГПП и были определены токи короткого замыкания.В результате были выбраны: ВЛ АС-120/24, питающие ГПП; выключатели ВГТ-110Б-20/1000, трансформаторы тока TG 145-150, разъединители РГН-110/1000, ограничители перенапряжения типа ОПН-110, заземлитель нейтрали типа ЗОН-110М-II, который в отключенном состоянии шунтируется ограничителями перенапряжения типа ОПН-110 для ОРУ.ЗРУ укомплектовано из ячеек типа К-104М с вакуумными выключателями типа ВВ/TEL-10; Произведен выбор релейной защиты всех элементов схемы электроснабжения, расчёт релейной защиты трансформаторов ГПП. Схема распределения смешанная, с преобладанием радиальных линий.Считаем, что разработанная система электроснабжения завода удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым нормативными документами.Библиографический списокПравила устройства электроустановок. Все действующие разделы шестого и седьмого изданий с изменениями и дополнениями по состоянию на 1 января 2013 г. - М. : КНОРУС, 2013. - 854 с.ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам [Электронный ресурс]. - Введ. 1996-07-01. - М. : Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1996. - 28 с. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/gost-2-105-95-eskd.Технологические процессы производств промышленных предприятий : учеб. пособие / В. Н. Горюнов [и др.] ; ОмГТУ. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2011. - 158 с.Проектирование систем электроснабжения промышленных объектов : учеб. пособие / В. В. Барсков [и др.] ; ОмГТУ. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2003.90 с.Расчет электрических нагрузок, выбор главных схем и оборудования систем электроснабжения объектов : учеб. пособие / В. К. Грунин [и др.] ; под ред. В. К. Грунина ; ОмГТУ. - 2-е изд., испр. и доп. - Омск : Изд-во ОмГТУ,- 141 с.Грунин, В. К. Основы электроснабжения объектов. Расчет электрических нагрузок: конспект лекций / В. К. Грунин. - Омск : Изд-во ОмГТУ,- 72 с.Грунин, В. К. Основы электроснабжения объектов. Проектирование систем электроснабжения: конспект лекций / В. К. Грунин. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2007. - 68 с.Приказ Министерства энергетики РФ от 23.06.2015 № 380 «О Порядкерасчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии» [Электронный ресурс]. - Введ. 2015-07-22.-7 с. Режим доступа:http://docs.cntd.ru/document/420285270.ГОСТ 14.209-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки [Электронный ресурс]. - Введ. 1985-07-01. - М. : Стандартинформ, 2009. - 38 с. - Режим доступа:http://docs.nevacert.ru/files/gost/gost_14209-1985.pdf.ОАО «Электрощит Самара» : [сайт]. - http://www.electroshield.ru.Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования : РД 153-34.0-20.527 98 / под ред. Б. Н. Неклепае- ва. - Введ. 1998-03-23. - М. : ЭНАС, 2002. - 152 с.Справочник по проектированию электроснабжения / ред.: Ю. Г. Барыбин; сост.: И. С. Бабаханян [и др.]. - М. : Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.Оборудование и электротехнические устройства систем электроснабжения: справочник / под общ. ред. В. Л. Вязигина, В. Н. Горюнова, В. К. Грунина (гл. редактор). - Омск : Редакция Ом. науч. вестника, 2006. - 268 с.Эрнст, А. Д. Самозапуск асинхронных электродвигателей: учеб. пособие / А. Д. Эрнст ; ОмГТУ. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2006. - 47 с.Андреев, В. А. Релейная защита систем электроснабжения: учеб. для вузов по специальности «Электроснабжение» направления подгот. «Электроэнергетика» / В. А. Андреев. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. шк.,- 639 с.«Электроснабжение и электрооборудование цеха» / Методические указания – Н. Н., 2002 г.«Характеристики электрооборудования напряжением 0.4 кВ» / Справочное пособие – Н.Н., 2002 г. Козулин В.С., Рожкова Л.Д. Электроснабжение -М.: Энергоатомиздат, 1987 Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для вузов. М.: Энергия. 1973. 584 с.