Выбор ЛЭП Системы Электроснабжения. Предварительный Расчет Токов КЗ. Расчет Токов КЗ и токов самозапуска промышленной нагрузки для выбора уставок РЗ

Тобольский индустриальный институт

Кафедра “Электроэнергетики”

Курсовая работа

на тему «Выбор электрооборудования и РЗ внутризаводского ЭПП»

по дисциплине «Релейная защита и автоматика»

Выполнил: студент  гр. ЭСб - 10

Проверил: д.т.н., профессор

Тобольск

2017

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Задание

1.  Выбор ЛЭП Системы Электроснабжения

1.1. Выбор ВЛ W1,W2 питающей трансформатор T1,T2

1.1  Выбор кабеля W3,W4 питающего асинхронный двигатель М1,М2

1.2  Выбор кабеля W5,W6 питающего трансформатор T3,T4

1.3  Выбор ВЛ W7,W8, питающей трансформатор T5,T6

1.4  Выбор кабеля W9(W10), W11(W12) питающего трансформатор T7,Т9 и Т8,Т10

2.  Предварительный Расчет Токов КЗ

2.1. Расчет сопротивлений элементов схемы замещения.

2.2 Расчет тока КЗ в точке К-1.

2.3 Расчет тока КЗ в точке К-2.

3.  Расчет Токов КЗ и токов самозапуска промышленной нагрузки для выбора уставок РЗ

3.1 Расчет тока КЗ в точке К-1

3.2 Расчет тока КЗ в точке К-2

3.3 Расчет тока КЗ в точке К-3

3.4 Расчет тока КЗ в точке К-4

3.5  Расчет тока КЗ в точке К-5

3.6 Расчет тока КЗ в точке К-6

3.7 Расчет тока КЗ в точке К-7

3.8 Расчет тока КЗ в точке К-8

3.9 Расчет тока КЗ в точке К-9.

3.10 Расчет тока самозапуска линии W5

3.11 Расчет тока самозапуска линии W7

3.12  Расчет тока самозапуска линии W9

3.13 Расчет тока самозапуска линии W11

4. Выбор выключателей и защит на стороне нн цеховых трансформаторов

4.1 Выбор вводного QF1(QF2) и секционного QF3 выключателей и расчет их уставок.

4.2 Выбор вводного QF4(QF5) и секционного QF6 выключателей и расчет их уставок.

4.3 Выбор вводного QF7(QF8) и секционного QF9 выключателей и расчет их уставок.

4.3 Выбор вводного QF10(QF11) и секционного QF12 выключателей и расчет их уставок.

5.  Выбор защиты цеховых трансформаторов со стороны ВН

5.1.Расчет защиты магистрального участка сети W5-T3.

6.  Защита асинхронных двигателей напряжением выше 1000В.

7.  Релейная защита  на секционном выключателе

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Системы электроснабжения промышленных предприятий относятся к большим сложным системам и обладают характерными свойствами, которые нужно учитывать при проектировании для обеспечения устойчивой работы СЭ как в нормальных, так и в переходных режимах.

Поэтому в области электроснабжения потребителей важной задачей является повышение уровня проектно-конструкторских разработок, внедрение и эксплуатация высоконадежного электрооборудования, снижение непроизводительных расходов электроэнергии при ее передаче, распределении и потреблении.

Распределительные электрические сети являются важным звеном в системе производства, передачи и потребления электрической энергии. Большое значение для надёжной работы электросетей имеет правильное выполнение и настройка устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗА) и в том числе правильный выбор рабочих параметров срабатывания (рабочих уставок) аппаратуры РЗА.

Курсовая работа является одной из важнейших составных частей общего курса РЗА. В процессе выполнения данной работы выбираются защиты и рассчитываются уставки для цеховых (заводских) распределительных сетей, производится согласование защит для обеспечения надёжности, максимального быстродействия и селективности.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ ПО РЗА

1.  ВЫБОР ЛЭП СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1 Выбор ВЛ W1,W2 питающей трансформатор T1,T2

Питание РУ осуществляется по двум ВЛЭП длиной 3 км. В свою очередь  РУ питает 2 трансформатора ТДН-4000/10. Номинальный ток трансформатора равен:

 А.

Максимально возможный ток (ток в ПАР) равен:

I_н.max=2·I_ном.Т=2·219,94=439,886А.

Выбираем провод марки АС сечением 240 мм² – I_доп=610 А ([1], табл. 1.3.29).

1.2 Выбор кабеля W3,W4 питающего асинхронный двигатель М1,М2

Номинальный ток АД серии АТД исполнения 2АЗМ1-400/6000УХЛ4

 А, где: кВт – номинальная активная мощность АД

 кВ – номинальное напряжение АД

 – коэффициент мощности

 – номинальный коэффициент полезного действия АД

Выбираем кабель на 6 кВ марки ААШв-3×25 для прокладки в земле (температура среды +35⁰ С).

А ([1], табл.1.3.18).

Расчётный длительно допустимый ток кабеля:

 А.

Условие выполняется:

I_ном.М=42,27 А < I_доп=60,9 А.

Определяем экономически целесообразное сечение:

мм²  > 25 мм².

Однако, учитывая небольшую длину линии, окончательно принимаем кабель с сечением жил 25 мм².

 кА.

1.3  Выбор кабеля W5,W6 питающего трансформатор T3,T4

Кабель питает цеховую ТП с двумя трансформаторами Т3, Т4 по 0,4МВА=400 КВА каждый.

Номинальный первичный ток трансформатора равен:

В нормальном режиме работы длительный ток нагрузки составит:

I_н=0,7 · I_ном.Т3,4=25,66 А

Максимальный ток нагрузки ПАР равен:

I_н.max=1,4 · I_ном.Т3,4=51,32 А

Выбираем кабель марки  ААГ-3×25 для прокладки в канале (температура окружающей среды +35⁰ С).

I_{доп. ном}=70 А по табл. 1.3.18 [1].

Расчетный длительный допустимый ток кабеля:

I_доп=К_с.н.·К_ср·I_{доп.ном}=1,0·0,87·70=60,9 А, где: К_с.н=1,0; К_ср=0,87.[1]

Условие выполняется:  I_н.max=51,32 А < I_доп=60,9 А.

Определим экономически целесообразное сечение:

 мм² <25 мм², где: J_э=1,3 (А/мм²) для T_max=1750 ч.

Допустимый ток термической стойкости кабеля для времени действия 0,1 с основной релейной защиты (МТО) на Q9 равен:

 кА, где: С=94 А·с²/мм² – для кабелей с алюминиевыми однопроволочными жилами;

t_с.з.=0,1 с  – предполагаемое время действия основной релейной защиты;

t_o.Q=0,1 c – полное время отключения выключателя КЛЭП;

τ_а=0,01 с – постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ.

1.4  Выбор ВЛ W7,W8, питающей трансформатор T5,T6

Питание осуществляется по двум ВЛЭП длиной 0,35 км, питает 2 трансформатора мощностью 250 КВА. Номинальный ток трансформатора равен:

 А.

Максимально возможный ток (ток в ПАР) равен:

I_н.max=2·I_ном.Т=2·22,91=45,82А.

Выбираем провод марки АС сечением 10 мм² – I_доп=53 А ([1], табл. 1.3.29).

1.5  Выбор кабеля W9(W10), W11(W12) питающего трансформатор T7,Т9 и Т8,Т10

Кабель КЛЭП W9(W10) питает трансформатор Т7(Т8)  мощностью 0,1МВА и трансформатор Т9(Т10) мощностью 0,1МВА

В нормальном режиме работы, при коэффициенте загрузки трансформаторов равном 0,7, ток нагрузки будет равен:

Максимальный ток нагрузки ПАР равен:

I_н.max=2 · I_н,W9,W10=36,65 А

Выбираем кабель марки  ААГ-3×16 для прокладки в канале (температура