Файл: К защите допускаю.docx

tgϕф = Qсм −Qк.ст , (13) Р_смcosϕ_ф= cos(arctgϕ_ф). (14) Определяем фактические значения tgφ_ф и cosφ_фпо формулам (13), (14) tgϕф ₌287,77 ⁻216 ₌0,34, 209,91cosϕ_ф= cos(arctg0,34) = 0,94.

ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
1. Общие сведения о силовых трансформаторах

Трансформатор – электрический аппарат, имеющий две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенный для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока. Силовые трансформаторы являются основным электрическим оборудованием электроэнергетических систем, обеспечивающим передачу и распределение электроэнергии на переменном трехфазном токе от электрических станций к потребителям. С помощью трансформаторов напряжение повышается от генераторного до значений, необходимых для электропередач системы (35…750кВ), а также многократное ступенчатое понижение напряжения до значений, применяемых непосредственно в приемниках электроэнергии (0,22…0,66кВ). Силовые трансформаторы классифицируют:

по условиям работы – на трансформаторы, предназначенные для работы в нормальных и специальных условиях;
по виду изолирующей охлаждающей среды – на масляные, сухие, заполненные жидким негорючим диэлектриком и с литой изоляцией;
по типам, характеризующим назначение и основное конструктивное исполнение (однофазные или трехфазные), наличие и способ регулирования напряжения и т.д.

Силовые трансформаторы имеют следующие основные параметры:

номинальная мощность;
номинальные напряжения обмоток;
условные обозначения схем и групп соединения обмоток;
вид переключения ответвлений (РПН – переключение под нагрузкой, ПБВ – переключение без возбуждения);
потери холостого хода (ХХ) и короткого замыкания (КЗ);
напряжение КЗ;
ток ХХ на основном ответвлении.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15

Расчет и выбор трансформаторов

На основании расчетов, произведенных в главах 4 и 5, для выбора трансформаторов составляем таблицу 3. Таблица 3 – Сводная ведомость нагрузок

Параметр	сos φ	tg φ	Р_м., кВт	Q_м., квар	S_м., кВА
Всего на ШНН без КУ	0,59	1,37	550,87	316,54	635,34
КУ				1х216
Всего на ШНН с КУ	0,94	0,34	550,87	100,54	560
Потери			11,2	56	57,11
Всего ВН с КУ			562,07	156,54	583,46

Как было установлено в главе 2, в соответствии с категорией ЭСН цеховая ТП является однотрансформаторной. Определяем потери мощности в трансформаторе в соответствии с соотношениями [17, стр. 23]: ∆Р_Т= 0,02⋅S_м₍_нн₎, (15) ∆Q_Т= 0,1⋅S_м₍_нн₎, (16) ∆S_Т= ∆Р_Т²+∆Q_Т². (17) Производим расчет по формулам (15…17), данные заносим в таблицу 3 ∆Р_Т= 0,02⋅560 =11,2кВт; ∆Q_Т= 0,1⋅560 = 56квар; ∆S_Т= 11,2²+ 56²= 57,11кВА. Максимальные активная, реактивная и полная мощности цеха со стороны высокого напряжения: Рм(вн) = Рм(нн) + ∆РТ ; (18) Qм(вн) = Qм(нн) + ∆QТ ; (19) Sм(вн) = Рм2(вн) +∆Qм2(вн) . (20) Производим расчет по формулам (18…20), данные заносим в таблицу 3 Р_м₍_вн₎= 550,87 +11,2 = 562,07кВтQ_м₍

_вн₎=100,54 + 56 =156,54кварS_м₍_вн₎= 562,07²+156,54²= 583,46кВАОпределяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь и с компенсацией реактивной мощности SТ ≥ Sр = Sм(вн) = 583,46кВА На основании приведенного расчета по [18, стр. 106, табл.5.1.1] выбираем для установки на цеховой ТП трансформатор ТМ-630/10/0,4. Коэффициент загрузки трансформаторов определяется по формуле [17, стр.35]: К_з= ^S^м⁽^нн⁾, (21) n⋅S_Тгде п - количество трансформаторов. Определим коэффициент загрузки трансформатора, установленного на цеховой ТП, по формуле (21) К_зДля однотрансформаторных цеховых ТП коэффициент загрузки трансформатора составляет К_з= 0,9-0,95 [9, стр. 15], следовательно, для проектируемой цеховой ТП трансформатор выбран верно.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Виды защитной аппаратуры

При эксплуатации электросетей длительные перегрузки проводов и кабелей, короткие замыкания, вызывают повышение температуры токопрово- дящих жил больше допустимой. Это приводит к преждевременному износу их изоляции, следствием чего может быть пожар, взрыв во взрывоопасных помещениях, поражение персонала. Для предотвращения этого линия электроснабжения имеет аппарат защиты, отключающий поврежденный участок. Аппаратами защиты являются: автоматические выключатели, предохранители с плавкими вставками (плавкие предохранители) и тепловые реле, встраиваемые в магнитные пускатели. Плавкий предохранитель - это коммутационный аппарат, который вследствие расплавления одного или более специально спроектированных и калиброванных элементов размыкает цепь, в которую он включен, и отключает ток, когда он превышает заданную величину в течение достаточного времени. Предохранители с плавкими вставками являются наиболее простыми и дешевыми аппаратами защиты, требующими малой затраты материалов на изготовление. Основное их назначение – защита от токов КЗ. Плавкие предохранители наряду с простотой устройства и малой стоимостью имеют ряд существенных недостатков:

не могут защищать линию от перегрузки, так как допускают длительную перегрузку до момента плавления;
не всегда обеспечивают избирательную защиту в сети вследствие разброса их характеристик;
при КЗ в трехфазной линии возможно перегорание одного из трех предохранителей и линия остается в работе на двух фазах.

Автоматический выключатель - это механический коммутационный аппарат, способный включать, пропускать и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, выдерживать в течение заданного времени и автоматически отключать токи в аномальном состоянии цепи, то есть автоматические выключатели – это аппараты защиты, срабатывающие при перегрузках и токах КЗ в защищаемой линии.

Чувствительными элементами автоматических выключателей являются расцепители. В общем видерасцепитель - это устройство, механически связанное с автоматическим выключателем (или встроенное в него), которое освобождает удерживающее устройство в механизме автоматического выключателя и вызывает автоматическое срабатывание выключателя. Расцепители бывают тепловые, электромагнитные и полупроводнико- вые. Тепловые срабатывают при перегрузках, электромагнитные – при КЗ, полупроводниковые – как при перегрузках, так и при КЗ. На основании всего изложенного в выпускной квалификационной работе принимаем решение: для защиты электроприемников цеха применить предохранители с плавкими вставками, для защиты шинопроводов и секционного оборудования ТП – автоматические выключатели (см.рису- нок 2).

Расчет и выбор предохранителей

В сетях напряжением до 1кВ широко распространены предохранители типов ПР-2, ПН-2, НПН. ПР-2 – предохранитель трубчатый, разборный, с закрытым фибровым корпусом без наполнения. Гашение дуги в среде газа, выделяемого фиброй при высокой температуре. Разрывная способность небольшая. ПН-2 – предохранитель насыпной разборный, заполнен кварцевым песком, который способствует гашению дуги. НПН – предохранитель насыпной неразборный, аналогичен по своим характеристикам ПН-2. В промышленности широкое применение нашли предохранители типа ПН-2, и, исходя из этого, в выпускной квалификационной работе для защиты электроприемников цеха принимаем к установке предохранители данного типа. Расчет и выбор предохранителей производится по току его плавкой вставки [17, стр. 43]. Для линии без электродвигателей (ЭД) I_вс≥ I_дл, (22) где I_вс – ток плавкой вставки, А; I_дл – длительный ток в линии, А. Для линии с ЭД I_вс≥ ^I^п, (23) αгде I_п – пусковой ток ЭД, А; α – коэффициент тяжести пуска. α = 1,6 – для линии с ЭД и тяжелым пуском, α = 2,5 – для линии с ЭД и легким пуском. Пусковой ток ЭД I_п= К_п⋅ I_н_._д, (24) где К_п – коэффициент кратности пускового тока ЭД; I_н.д – номинальный ток ЭД, А. Коэффициент кратности пускового тока принимается равным: