Файл: К защите допускаю.docx

tgϕф = Qсм −Qк.ст , (13)

Р_см

cosϕ_ф = cos(arctgϕ_ф). (14)

Определяем фактические значения tgφ_ф и cosφ_фпо формулам (13), (14)

tgϕф ₌ 287,77 ⁻ 216 ₌ 0,34, 209,91

cosϕ_ф = cos(arctg0,34) = 0,94.

6. 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.
  

2. 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	Рм., кВт	Qм., квар	Sм., 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 = 562,07кВт

Q_м(

---

_вн) =100,54 + 56 =156,54квар

S_м(вн) = 562,07² +156,54² = 583,46кВА

Определяем 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 = ^Sм(нн) , (21)

n⋅S_Т

где п - количество трансформаторов.

Определим коэффициент загрузки трансформатора, установленного на цеховой ТП, по формуле (21)

К_з

Для однотрансформаторных цеховых ТП коэффициент загрузки трансформатора составляет К_з = 0,9-0,95 [9, стр. 15], следовательно, для проектируемой цеховой ТП трансформатор выбран верно.

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

---

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

1. 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).

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 ≥ ^Iп , (23) α

где 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:

---