Электроснабжение

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Электротехнический факультет Кафедра Электроснабжения

А. А. Закалата

Расчет участка внутреннего электроснабжения промышленных предприятий

Учебно - методическое пособие к контрольной работе Дисциплина «Электроснабжение»

Специальность: 140204 «Электрические станции»

Киров 2009 г.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Вятского государственного университета

УДК 621.311(07) З-181

Рецензент: кандидат технических наук, зав. кафедрой электрических станций Новиков А.В.

Закалата А.А. Расчет участка внутреннего электроснабжения промышленных предприятий. Учебно - методическое пособие к контрольной работе Дисциплина «Электроснабжение»./ Закалата А.А. – Киров: Изд-во ВятГУ, 2009. – 29с.

Авторская редакция

Подписано в печать		Усл.печ.л. 1,13
Бумага офсетная.		Печать копир Aficio 1022/
Заказ № 441	Тираж 27	Бесплатно

Текст напечатан с оригинал-макета, предоставлен автором.

_____________________________________________________

610000, г. Киров, ул. Московская, 36.

Оформление обложки, изготовление - ПРИП ВятГУ.

ÓВятский государственный университет, 2009

ÓА.А.Закалата, 2009

3

Рецензия на учебное пособие «Расчет участка внутреннего электроснабжения

промышленных предприятий»

Учебное пособие к контрольной работе для студентов четвертого курса заочного факультета специальности 140204 «Электрические станции» включает задания к контрольной работе выполняемой в соответствии с учебным планом подготовки инженеров, методические указания к расчетам, примеры расчетов и оформление графической части, необходимый справочный материал.

В учебном пособии рассматриваются вопросы составления схемы заполнения распределительной подстанции напряжением в 10 кВ для питания высоковольтных электродвигателей и подстанций 6-10/0,4 кВ, вопросы выбора основных элементов распределительной подстанции: сборных шин, выключателей, трансформаторов тока и напряжения, а также выбор сечения кабелей 6-10 кВ. Материал представлен для конкретного типа комплектных РУ. Расчеты выполняются в соответствии с ПУЭ. Справочный материал приведен в необходимом объеме, в доступной форме.

Рассматриваемое пособие необходимо для выполнения контрольной работы и качественного освоения раздела дисциплины «Электроснабжение» студентами заочниками специальности 140204 «Электрические станции». Рекомендую издать пособие тиражом тридцать экземпляров в соответствии с планом издания деканата ВЗФ.

Зав.кафедрой электрических
станций, к.т.н., доцент	А.В.Новиков

4

Введение

Дисциплина «Электроснабжение» является одной из комплекса дисци-

плин «Электроэнергетика». Контрольная работа служит для освоения вопро-

сов внутреннего электроснабжения промышленного предприятия напряже-

нием 10 (6) кВ.

В работе необходимо произвести ряд расчетов для участка схемы, от-

носящихся к четвертому уровню электроснабжения: одному из распредели-

тельных пунктов (распределительной подстанции) - РП, к которой присоеди-

нены по радиальной схеме несколько приемников электроэнергии: высоко-

вольтных электродвигателей и цеховых подстанций. Необходимо ознако-

миться с принципиальной схемой РП, схемой заполнения и планировкой, оп-

ределить расчетную электрическую нагрузку РП, выбрать сечение питающих кабелей и кабелей отходящих линий, выбрать параметры элементов РП: ток сборных шин, высоковольтные выключатели, трансформаторы тока и напря-

жения, конденсаторные установки, трансформаторы собственных нужд. Раз-

работаны десять вариантов задания, выдаваемых преподавателем. Итогом работы студента должна быть схема заполнения РП с полной информацией по всем позициям таблицы и необходимыми расчетами.

1. Схема электроснабжения электроприёмников напряжением в 10кВ

Электродвигатели насосов, компрессоров и потребительских подстан-

ций могут получать питание от распределительных подстанций(РП), выпол-

ненных на базе комплектных распределительных устройствах(КРУ) напря-

жением 6 или 10 кВ по радиальной или магистральной схеме. КРУ предна-

значены для приема и распределения электрической энергии трехфазного пе-

ременного тока промышленной частоты. КРУ состоит из набора типовых шкафов в металлической оболочке, поставляемых блоками из не-

5

скольких шкафов со всей аппаратурой и всеми соединениями главных и вспомогательных цепей. В шкафах могут устанавливаться высоковольтные выключатели различных типов, выключатели нагрузки, разъединители, пре-

дохранители, трансформаторы напряжения, трансформатора тока, трансфор-

маторы собственных нужд, ограничители перенапряжений, конденсаторы для компенсации реактивной мощности. Вышеперечисленное оборудование от-

носится к элементам главной цепи. В состав КРУ входят также сборные ши-

ны, шинные перемычки, кабельные вводы, заземляющие разъединители сборных шин. Питание КРУ в рассматриваемом случае, как правило, осуще-

ствляется по кабельной линии 6-10 кВ, отходящие линии также выполняются кабелями. Принципиально КРУ могут выпускаться наружной или внутренней установки, стационарного или выкатного типа. В методических указаниях в качестве основы приняты КРУ выкатного типа внутренней установки серии К-63, рекомендуемые к установке на промышленных предприятиях. Для коммутации и защиты линий используются вакуумные выключатели, приме-

няемые в новых разработках КРУ и используемые для модернизации старых серий. Как правило, распределительные подстанции выполняются с двумя вводами и с одиночной секционированной системой шин. Схема распредели-

тельной подстанции для питания электродвигателей приведена на рисунке 1.

В контрольной работе предполагается применение КРУ серии-63К.

Сокращенная сетка схем первичных соединений приведена в приложении В.

Схема заполнения распределительного устройства, план РП и варианты зада-

ний для выполнения контрольной работы приведены на рисунках2, 3 и в таблице 1. Порядок расчета электрических нагрузок для выбора тока сборных шин представлен в разделе 3, тока отходящих линий, выбора сечения кабель-

ных линий в разделе 4, выбора основных элементов КРУ в разделе5. Итоги расчетов представляются в схеме заполнения РП.

6

Рис. 1 Принципиальная схема РП 10(6) кВ с камерами К-63: ОЛ – отходящая линия; СВ – секционный выключатель; СР – секционный разъединитель; К – конденсаторы.

	7
Примечание.	I сш, II сш – первая, вторая секции шин соответственно.
	Рис. 2 Схема заполнения РП 6(10) кВ с камерами К-63

8

Таблица 1 – Исходные данные электроприемников РП по вариантам задания

Назначение отходя-			Номер отходящей кабельной линии (ОЛ) по варианту
щей линии (ОЛ)	1	2		3	4	5	6	7	8	9	10
1.Синхронные двига-
тели мощностью
РномД, кВт
1250					1,5		2,5			3,7
1600				1,5		2,6		4,8		4,8
2000	1,5				2,6				3,7		1,5
2500	4,8	1,5				4,8
2. Однотрансформа-
торные подстанции с
трансформаторами
мощностью, кВА
400					3		3	1			3
630	2			2,6		3	7		8
1000	6	2		3			6		4		7
1600		6		7	7	7	1	5
3. Двухтрансформа-
торные подстанции с
трансформаторами
мощностью, кВА
630	3,7								2,6		2,6
1000				4,8		1,5			1,5	2,6
1600		3,7			4,8			2,6		1,5
2500		4,8					4,8	3,7			4,8
Таблица 2 – Данные по токам КЗ на шинах РП
Расчетные					Величины по вариантам
данные	1	2		3	4	5	6	7	8	9	10
Iпо, кВ	7,8	7,6		7,2	6,8	6,2	6,0	6,4	7,0	6,5	7,7
iуд, кА	19,8	19,3		18,3	17,3	15,7	15,2	16,2	17,8	16,5	19,5
Вк, кА2 с	46,6	40,4		41,4	41,6	45,1	39,5	42,0	41,5	44,1	45,2

						9
					8450
	Камера ввода с
кабельным блоком
1	3	5	7	9	11	13	15	17	19	21
750
							Шинный мост

2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22
							Камера отходящей кабельной линии
								с подключением в камере

Рис. 3 План двухрядного расположения РП 10(6) кВ с камерами К-63

2. Выбор комплектного распределительного устройства для рас-

пределительной подстанции

Для выбора серии и параметров комплектного распределительного

устройства выбору подлежат:

•номинальное напряжение камер;

•номинальный ток сборных шин РУ;

•место установки (внутри помещения, на открытом воздухе);

•исполнение и серия камер (выбираются в зависимости от значений номинального тока на шинах РП и присоединениях, от числа присоединений

исложности схемы первичных соединений камер, места установки);

•расположение камер (однорядное, двухрядное);

•условия технического обслуживания камер(одностороннее или двухстороннее);

•принципиальная схема, схема заполнения;

10

•план расположения камер с указанием основных размеров;

•типы и параметры основного оборудования камер.

В распределительном устройстве обязательно предусматриваются сле-

дующие присоединения:

•ввод;

•отходящие линии;

•секционирование в РУ с секционированной системой шин;

•трансформатор напряжения (не менее одного на секцию шин);

•заземляющий нож сборных шин (один на секцию шин).

При необходимости предусматриваются:

•трансформатор собственных нужд;

•разрядники или ограничители перенапряжений, конденсаторы для снижения перенапряжений;

•шинные мосты между двумя рядами шин(при двухрядном располо-

жении камер);

•кабельные блоки для ввода силовых кабелей;

•кабельные лотки для подводки к ряду КРУ контрольных кабелей и

т. д.

В некоторых сериях КРУ предусматриваются камеры с конденсатор-

ными батареями, предназначенными для компенсации реактивной мощно-

сти. Их установка обосновывается расчетами по компенсации реактивной мощности.

Варианты выполнения различных присоединений распределительного уст-

ройства рассмотрены ниже.

Ввод выполняется шинным или кабельным, с помощью одной каме-

ры или блока камер. В блок камер могут входить камеры с трансформато-

ром напряжения, трансформатором собственных нужд. Выключатели ввода