Монтаж электрооборудования котельной п. Балахта, Красноярский край

Проверка мощности силовых  трансформаторов по перегрузочной  способности в аварийном режиме (один трансформатор вышел из строя  и отключён).

Коэффициент аварийной перегрузки

 

 

Допустимый коэффициент  аварийной перегрузки β_т.ав.2.

Β_т.ав.2=1,4

Определён по таблице 4.7(1.с.283) при условии, что β_т.1≤ 0,8, и в зависимости от системы охлаждения трансформатора, температуры охлаждающего воздуха и продолжительности перегрузки в течении суток.

Действительный коэффициент  загрузки силовых трансформаторов  ТП β_т.1=0,697<0,8.

Температура охлаждающего воздуха  при установке трансформаторов  в не отапливаемых помещениях принимается  равной +10ºС.

Расчётная суточная продолжительность  аварийной перегрузки с учётом непрерывного режима работы оборудования в течении  суток принята – 24 часа.

Учитывая, что 1,4=1,4, то есть β_т.1=β_т.ав.2. Окончательно принимаем к установке на ТП два силовых трансформатора типа ТМФ – 250/10 общей установленной мощностью 2х250 кВ·А.

 

Конструктивное выполнение ТП.

 

Конструктивно к установке  принята комплектная трансформаторная подстанция (КТП) внутренней установки  с двумя силовыми трансформаторами типа ТМФ 250/10 общей установленной  мощностью 2х250 кВ·А, с двумя шкафами  высоковольтного ввода со встроенными  в них выключателями нагрузки и со щитом низкого напряжения с автоматическими выключателями  серии ВА55-39 в выкатном исполнении на отходящих линиях.

КТП располагается в отдельном, специально приспособленном для  этой цели помещении, встроенном в основное здание котельной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5.Выбор защитной аппаратуры.

 

В настоящем проекте защита питающих сетей от токов к.з. и  перегрузки осуществляются  с комбинированными расцепителями автоматических выключателей серии ВА 51-39.

Защита распределительных  сетей от токов к. з. осуществляется комбинированными расцепителями автоматических выключателей серии ВА 51-39, а от перегрузки тепловыми реле отдельно стоящими или  встроенными в магнитные пускатели. Контакторы и магнитные пускатели  осуществляют также так называемую « нулевую» защиту т.е. при глубоком снижении или исчезновении напряжения отключают защищаемый электродвигатель и затем могут быть включены только обслуживающим персоналом. Этим самым  предотвращается самопроизвольный самозапуск  электродигателей и  несчастные случаи и аварии сопряжённые  с ними, а также крайне опасное  явления. Которые характеризуются  глубоким снижением напряжения во всей сети. И остановкой всех электродвигателей, подключаемых к этой сети, в том  числе и ответственных механизмов остановка которых недопустима.

Выбор автоматических выключателей в качестве защитных аппаратов произведен исходя из их достоинств и преимуществ  перед предохранителями:

1. автомат отключает все три фазы одновременно, в том числе и при аварийном отключении, чем делает невозможным режим работы сети, крайне опасны для электродвигателей, подключаемых к этой сети;
2. практически сразу после отключения, автомат готов к работе т.е. новому включению без разборки и замены запасных частей;
3. может быть использован для нечастых(до 30 раз в сутки) оперативных включений и выключений электроустановки;
4. с помощью автоматических выключателей проще обеспечить избирательную защиту сети;
5. автомат с комбинированными расцепителями защищают линии и электроприемники., как от токов к.з. так и от перегрузок, что в ряде случаев приводит к снижению сечения проводников защищаемой линии.

Защита второй ступени  линии распредилительной сети к  сварочному аппарату, выполненная гибким кабелем марки КГ, осуществляется предохранительными основными достоинствамикоторых являются:

1. простота конструкции и меньшие затраты дефецитных материалов на их изготовление, чем для автоматов;
2. малая стоимость;
3. без инерционные предохранители, к которым относятся выбранные предохранители серии ПМ2, являются самыми быстродействующими аппаратами при защите от токов к. з., чем уменьшают повреждения и ущерб от этих токов.

Тепловые реле серии РТЛ  применены для защиты электродвигателей  от перегрузки последующим причинам, они имеют обратно зависимую  от тока характеристику времени срабатывания близкую к перегрузочной способности  двигателя и допустимую регулировку  в небольших пределах установку  тока срабатывания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.6.Выбор комплектных распределительных  устройств до 1 кВ.

 

В настоящем проекте в  качестве низковольтных комплектных  устройств напряжением до 1000 В применен распределительный пункт РП 8503-2002-1УХЛ3 380/220 В, с встроенными автоматическими выключателями.

Применение низковольтных  комплектных устройств:

• повышает индустрилизацию и качество проведения электромонтажных работ и сокращаются сроки их проведения и себестоимость;
• улучшается внешний вид и эстетика помещений, в которых установлены эти (НКУ)
• улучшают условия безопасности и обслуживания электрических установок;
• в сетях электрического освещения упрощает монтаж и подключение;

В сетях электрического освещения  использованы комплектные щиты освещения  типа «ПР-11».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.7.Расчет распределительной  и питающей сети до 1 кВ.

 

Расчёт линии отходящей  от 2ЩСУ:Ввод №1 к электроприёмнику имеющему номер по технологической  схеме № 12 подпиточный насос №1.

За расчётный ток электроприёмника I_p согласно ПУЭ для одиночного электроприёмника принимается его номинальный ток. Расчёт производим по формуле 2.5(1.с.79).

 

где Р_н = 4 кВт – номинальная активная мощность электродвигателя потпиточного насоса № 1.

U_н = 0,38 кВ – номинальное линейное напряжение.

сosφ_н = 0,89 – номинальный коэффициент мощности электродвигателя подпиточного насоса № 1.

ɳ_н = 0,84 – номинальный коэффициент полезного действия.

Пусковой(пиковый) ток электродвигателя подпиточного насоса № 1 определён  по формуле 2.28(1.с.101).

 

 

где - кратность пускового тока (принимается по каталогу [паспорту] электродвигателя подпиточного насоса № 1).

В качестве защитного аппарата для линии к подпиточному насосу № 1 выбран автоматический выключатель  серии ВА57-31 установленный на распределительном  пункте 2ЩСУ:Ввод № 1.

Номинальный ток комбинированного расцепителя автомата рассчитываем по формуле 3.14(1.с.46).

 

 

По каталогу Дивногорского  завода НВА находим ближайшую  большую уставку автомата I_H.P=16 А. Предварительно принимаем к установке автомат типа ВА 57-31

Проверка электромагнитной отсечки автомата по наибольшему  току сети, то есть на не срабатывание при пуске электродвигателя подпиточного насоса рассчитывается по формуле 3.18(1.с.161).

 

 

По каталогу находим уставку  по току срабатывания электромагнитного  расцепителя тока I_уст.эо=400 А.

400 А > 57,6 А – условие  выполняется, окончательно принимаем  к установке автомат типа ВА 57-31

Магнитный пускатель выбираем из условия, что « I_н.п» - номинальный ток пускателя будет либо равен « I_н» - номинальному току электрического приёмника.

 

.

 

Принимаем к установке  нереверсивный магнитный пускатель  типа ПМЛ – 122002 с I_н.п. = 10 А.

Выбор теплового реле по условию, что « I_т.э» - номинальный ток теплового реле будет больше либо равен « I_н» - номинальному току электрического приёмника.

Принимаем к установке  тепловое реле типа РТЛ – 101404 с I_н.э = 25 А и имеет пределы регулирования уставок I_у.э.=710 А.

Принимаем уставку тока срабатывания теплового реле I_т.э=8 А.

25 А > 8 А – условие  выполняется.

Выбор сечения кабеля от распределительного пункта 2ЩСУ:Ввод № 1 электроприёмника (подпиточный насос).

Выбор сечения кабеля по нагреву длительно допустимым током  определяем по формуле 2.3 (2.с.67).

 

 

К_п=1 – поправочный коэффициент, учитывающий условия прокладки кабеля, так как условия прокладки не отличаются от нормальных (номинальных), то К_п=1.

 

Предварительно предполагаем выполнить линию кабелем АВВГнг 4х2,5 длительно допустимый ток I_д=19 А.

19 А > 8 а – условие  выполняется.

Проверка выбранного сечения  кабеля на соответствие току срабатывания максимальной токовой защиты аппарата рассчитываем по формуле 2.4(2.с.67).

 

 

где К_з – коэффициент защиты принимаем по таблице 3.10 (1.с.163)

I_з – ток срабатывания защитного аппарата I_з=I_н.р.=16 А.

 Ранее выбранный провод  имеет I_д=19 А.

19 А > 16 А – условие  выполняется.

Окончательно принимаем  к прокладке линию выполненную  кабелем АВВГнг.

Подобным образом Рассчитываются кабельные линии для других электроприёмников.

Для примера ведём расчёт питающей сети для первой секции щита станции управления 2ЩСУ:Ввод № 1 от которой получает питание электрический  приёмник № 12.

Расчётный ток питающей линии 2ЩСУ: Ввод № 1 принят по таблице 3.2 данной пояснительной записки I_р=71,3 А.

Пиковый ток питающей линии 2ЩСУ:Ввод № 1 для группы электроприёмников  состоящей из 5 и более определяется по формуле.

 

 

где I_пуск=280 А – наибольший пусковой ток электроприёмника подключенного к 2ЩСУ:Ввод № 1 (питательный насос № 1).

К_и=0,48 – коэффициент использования электроприёмника с наибольшим пусковым током ( питательный насос № 1).

I_н.макс = 56,2 А – номинальный ток электроприёмника с наибольшим пусковым током (питательный насос № 1)

 

В качестве защитного аппарата питающей линии предусматривается  автоматический выключатель серии  ВА 51-35 установленный на щите низкого  напряжения трансформаторной подстанции на отходящей линии к 2ЩСУ: Ввод №1.

 

Находим номинальный ток  комбинированного расцепителя автомата по формуле 3.15(1.с.160).

 

 

Предварительно принимаем  ближайшую большую уставку автомата I_H.P=80 А и принимаем к установке автомат типа ВА 51-35, так как 80 А > 78,4 А.

Проверяем электромагнитную отсечку выбранного автоматического  выключателя по наибольшему току сети, то есть отстройки от пикового тока, по формуле 3.9(1.с.161).

 

 

 По каталогу находим  кратность тока отсечки автомата  по отношению к номинальному  току расцепителя.

 

Каталожные значения уставки  электромагнитной отсечки автомата.

 

 

960 А > 486,5 А – условие выполняются.

Окончательно принимаем  к установке автомат типа ВА 51-35

Подобным образом выбираются остальные автоматические выключатели  на щите низкого напряжения трансформаторной подстанции.

Выбираем сечение кабельной  линии отходящей от щита низкого  напряжения трансформаторной подстанции к 2ЩСУ:Ввод № 1. Принимаем к прокладке  кабель АВВГнг.

 

Выбор сечения кабеля производим по длительно допустимому  току нагрузки, по формуле 2.3(2.с.67).

 

 

 

где К_п=1 – поправочный коэффициент учитывающий наличие у кабеля с алюминиевыми жилами в пластмассовой изоляции четвёртой жилы.

Предварительно принимаем  к прокладке кабель АВВГнг 3х25+1х16 имеющий длительно допустимый ток  I_д=75 А.

75 а > 71,3 А – условие  выполняется.

Проверка выбранного сечения  кабеля на соответствие току срабатывания максимальной токовой защиты защитного  аппарата (автомата), определяем по формуле 2.4 (2.с.67).

 

 

где К_з = 1 – коэффициент защиты для автомата с комбинированным расцепителем.

I_з=I_H.P=80 А – ток срабатывания защитного автомата.

75 А < 80 А – условие  не выполняется.

Окончательно принимаем  к прокладке кабель марки АВВГнг 3х35+1х16 имеющий длительно допустимый ток I_д = 90 А.

Подобным образом выбираем остальные питающие кабельные линии.

Проверяем сечение выбранных  кабельных линий питающих и распределительных  сетей на допустимую потерю напряжения.

Находим располагаемую потерю напряжения от щита низкого напряжения до электрического приёмника имеющего № 12 по таблице 3.16 (1.с.180).

 

β=0,697 ≈ 0,7 – коэффициент  загрузки силовых трансформаторов  ТП.

cosφ=0,96 ≈ 0,95 – коэффициент мощности на шинах НН ТП.

Находим потерю напряжения в распределительной сети отходящей  от 2ЩСУ:Ввод № 1 к электрическому приёмнику  № 12, по формуле 3.35 (1.с.175).