Aee Proiect

CoalaMod Coala Nr. Document Semnăt. Data

Informaţia despre puterile instalate a secţiilor. Tabelul 1Nr.crt.

Denumirea secţiei

1 Secţia mecanică nr.1 18002 Secţia mecanică nr.2 48503 Secţia mecanică nr.3 21004 Secţia de termică nr.1 33005 Secţia de termică nr.2 28006 Staţia de compresoare receptoare la 0,4kV

receptoare la 10 kV3004320

7 Secţia de asamblare 17008 Instalaţia de oxigen receptoare la 0,4kV


9 Depozitul de producţie fină 18010 Secţia mecanică nr.4 580011 Secţia mecanică nr.5 360012 Secţia de vopsire 120013 Secţia de turnare nr.1 receptoare la 0,4kV


14 Secţia de turnare nr.2 receptoare la 0,4kV receptoare la 10 kV

8002500

15 Secţia de pompare nr.1 80016 Secţia de pompare nr.2 120017 Staţia de încercări receptoare la 0,4kV


18 Direcţia uzinei,laboratorul central al uzinei,ospătărie 42019 Secţia de reparaţii mecanice 485.2

2


Receptoarele instalate în SRM Tabelul 2

Nr. RE pe planul secţiei

Receptoare electriceMaşini unelte,strunguri

1..5 De strungit şi de filetat 106,7,11,12 De frezat orizontal 8,2

8,10 De găurit radial 2,89,20 De recojat şi de ascuţit 2,813,14 Presă 20

15 Macara DA=50% 20.716,17 Ferestrău de reteşare cu discuri 4,5

18 De frezat universal 4019 Presă de bordurat 20

21,28,33 Calorifer,ventilator 7,022 Foarfecă cu role 4,5

23,31,32 Bac de salpetru 1024,25 Bac de săruri 1526,29 Presă de forjat 1427,30 Cuptoare de încălzire 60

34 Convertor de sudare 28

3


CUPRINS

ÎNTRODUCERE……………………………………………………………......… 61. CARACTERISTICA ÎNTREPRINDERII ŞI A SECŢIILOR EI ....................... 81.1. Caracteristica întreprinderii............................................................................... 81.2.Caracteristica generală a secţiilor principale...................................................... 82.CALCULUL SARCINILOR ELECTRICE A SECŢIILOR ŞI A ÎNTREPRINDERII...…………….......................................................................... 112.1.Determinarea sarcinilor electrice a SRM....……….………………................ 11 2.2. Determinarea sarcinilor electrice a întreprinderii.............................................12 3. ALEGEREA TENSIUNII DE ALIMENTARE DE LA SISTEM..................... 14 4.ALEGEREA NUMĂRULUI ŞI PUTERII NOMINALE A TRANSFORMA- TOARELOR STAŢIEI PRINCIPALE ŞI A POSTURILOR DE TRANSFORMATOARE DIN INCINTA INTREPRINDERII..…...……..……... 175.AMPLASAREA STAŢIEI PRINCIPALE COBORÎTOARE, STAŢIILOR DE DISTRIBUŢIE ŞI A POSTURILOR DE TRANSFORMARE……............... 206.ELABORAREA SCHEMEI DE MEDIE TENSIUNE DIN INCINTA ÎNTREPRINDERII………………………............................................................. 216.1.Calculul tehnico-economic pentru varianta I................................................... 216.2.Calculul tehnico-economic pentru varianta II...............................................…247.CALCULUL REŢELEI DIN SECŢIA DE REPARAŢII MECANICE....…………………………...........................................................….27 7.1. Alegerea cablurilor de alimentare a nodurilor …… ....................................…277.2 Alegerea dulapurilor de distribuţie din noduri..............................................…28 8.CALCULUL CURENŢILOR DE CURTCIRCUIT........................................... 29 9.VERIFICAREA ELEMENTELOR ŞI A APARATAJULUI DIN SISTEMUL DE AEE A ÎNTREPRINDERII LA ACŢIUNEA CURENŢILOR DE SCURTCIRCUIT………....................................................................................... 369.1.Alegerea echipamentului la partea de 110kV………………………………...369.2.Alegerea şi verificarea întreruptorului liniei în cablu 10kV………………….379.3.Alegerea şi verificarea liniei în cablu pe sectorul SPC-PT26……………..….389.4.Alegerea şi verificarea transformatorului de curent la barele 10kV a SPC……………………………………………………………..399.5.Alegerea şi verificarea transformatorului de tensiune la barele 10kV a SPC……………………………………………………………..409.6.Alegerea siguranţei fuzibile pentru protecţia transformatorului din PT-26 din SRM.....……………………………………………………………………….419.7.Alegerea şi verificarea separatorului de sarcină de 10kV………………….…429.8. Alegerea siguranţei fuzibile ce protejează receptorul electric din SRM.....….429.9.Alegerea conductorului de alimentare a receptorului electric………………...4210.ALEGEREA TIPULUI PROTECŢIEI PRIN RELEE ŞI REGLAJUL TIMPULUI DE ACŢIONARE A LOR…………………………………………..4410.1.Verificarea sensibilităţii între elementele protecţiei………………………...4510.2.Calculul protecţiei prin relee a transformatorului de putere din SRM....……46

4


10.3. Calculul protecţiei prin relee a LEC-10kV pe sectorul ID-10kV-PT26…....4911.ALEGEREA SCHEMELOR DE AUTOMATIZARE, SEMNALIZARE,MĂSURĂ ŞI EVIDENŢĂ A ENERGIEI ELECTRICE……..5411.1.Schema dispozitivului de anclanşare automată a rezervei a transforma-torului din SPC la treapta de 10kV……………………………………………….5411.2.Schema reglajului automat a puterii bateriilor de condensatoare…………...5511.3.Schema de semnalizare şi măsurare…………………………………………5612.COMPENSAREA PUTERII REACTIVE…………………………………….58ÎNCHEIERE………………………………………………………………………62BIBLIOGRAFIE………………………………………………………………….63

5


ÎNTRODUCERE

Sistemul electroenergetic este ansamblul instalaţiilor utilizate pentru producerea,transformarea (conversia), transportul şi distribuţia energiei electrice legate printr-un proces comun de funcţionare.

În componenţa sistemului electroenergetic intră centralele electrice:- centralele termoelectrice;- centrale nuclearo-electrice;- centrale hidroelectrice;- centrale elctrice cu termoficare;- staţii de transformare, staţii de distribuţie, linii electrice de transport ale reţelei

electrice.Sistemul de alimentare cu energie electrică a întreprinderilor industriale se

crează pentru a alimenta cu energie electrică receptoarele electrice din incinta înterprinderii.Prin receptor electric se înţelege dispozitivul care transformă energia electrică în altă formă de energie (exemplu: motoare elctrice, cuptoare elctrice, corp iluminat, aparat de sudare etc). Acest sistem, de alimentare cu energie electrică a întreprinderii, este intermediar între sistemul electroenergetic dintr-o parte şi sistemul tehnologic al întreprinderii din altă parte. Aceste 3 sisteme sînt încadrate într-un proces unic de producere,transportare, transformare şi consum al energiei electrice.

Schema de principiu multsimplificată a unui sistem de alimentare cu energie electrică a întreprinderii este complicată deoarece poate să conţină sute de receptoare electrice, sute de dulapuri de distribuţie, zeci de instalaţii de distribuţie ID-10 kV. În cazul cînd puterea instalată a întreprinderii este relativ mică şi distanţa de la staţia sistemului electroenergetic nu este mare este posibilă alimentarea la tensiunea 10kV. În acest caz pe teritoriul întreprinderii se construieşte un punc central de alimentare (PCA) de la care se efectuează distribuirea energiei electrice în interiorul întreprinderii. În cazul cînd întreprinderea are propria centrală electrică, atunci rolul de punct central de alimentare îl joacă instalaţia de distribuţie a centralei electrice liniile de alimentare se transformă în linii de legătură cu sistemul electroenergetic. La întreprinderile cu puterile relativ mari racordarea la sistemul electroenergetic se efectuează la tensiunea 35-110-220 kV. Atunci la întreprindere există staţie principală coborîtoare (SPC) pentru alimentarea unor grupe de receptoare electrice de 10 kV şi a posturilor de transformare.Receptoarele electrice de 10 kV se pot alimenta direct de la SPC sau PCA. În secţii se amplasează posturile de transformatoare cu ID-0,4kV. Unele receptoare electrice se alimentează de la aceste ID, altele de la dulapurile de putere sau de la conductoare-bare.

Pe măsură ce creşte consumul de energie electrică, se modernizează şi se modifică sistemul de AEE a întreprinderilor. În el se includ reţelele de tensiune înaltă, reţelele de distribuţie, iar în unele cazuri şi CET de la întreprinderi. Apare necesitatea automatizării sistemului de AEE a întreprinderilor şi a proceselor

6


tehnologice, utilizării sistemului de dispecerat şi telemecanică (cu telesemnalizare şi telecomandă).

Toate maşinile –unelte în prezent sînt antrenate de motoare electrice. Pentru acţionarea motoarelor se foloseşte energia electrică. Energia electrică trebuie să fie de calitate, iar principalii indicatori ce caracterizează calitatea ei sînt: stabilitatea frecvenţei şi tensiunii, simetria tensiunilor. De calitate energiei electrice depinde în mare măsură, efecienţa procesului de producere a întrprinderii.

Sarcina principală de optimizare a sistemului de AEE a întreprinderilor industriale, pe lîngă cele enumerate mai sus, include şi alegerea secţiunilor conductoarelor şi cablurilor, a metodelor de compensare a dificitului de putere reactivă, automatizării, sistemului de dispecer etc.

Deci, problema pusă în faţă este de a alimenta cu energie electrică uzina constructoare de maşini.

7


1.CARACTERISTICA GENERALĂ A ÎNTREPRINDERII ŞI SECŢIEI

1.1.Caracteristica întreprinderii

Întreprinderea proiectată este o uzină de producere a maşinilor,aparatelor pentru diferite ramuri a economiei. Această uzină lucrează în două schimburi cu timpul utilizării sarcinii maxime de 4000 h.

Capacitatea consumului de energie electrică a acestei uzine este reprezentată de secţia mecanică,secţia de topire,secţia de compresoare,secţia de pompare şi alţi consumatori tehnologici.Aproximativ 65% din receptoare fac parte din categoria II-a şi a III-a.La I-a categorie se referă la secţia de compresoare,secţia de pompare,secţia de vopsire şi instalaţiile antiincendiare.Deasemenea din această categorie fac parte cuptoarele ţi turnătoriile.Pentru I-a categorie de receptoare se asigură R.A.R. deoarece ele solicită continuitate în alimentare.

Teritoriul uzinii ocupă o suprafaţă de circa 359000 m2.Întreprinderea este alimentată cu energie electrică prin două linii de la

sistemul energetic poziţionat la o distanţă de 6 km de la uzină.Staţia raională a sistemului electroenergetic are două transformatoare cu puterea 60000 kVA fiecare cu tensiunea primară 110 kV şi medie 35,20,10 kV.Putera sistemului electroenergetic constitue 1100MVA,reactanţa lui la 110 kV raportate la punerea sistemului fiind 0.8.

1.2.Caracteristica generală a secţiilor principale

Secţiile mecanice nr.1,2,3,4. În aceste secţii se produc un şir de articole mecanice pentru diferite tipuri de construcţii a maşinilor-unelte.

Secţia de compresoare. Această secţie este prevăzută pentru producerea aerului comprimat şi frigului.Aerul comprimat este produs de compresoare şi este utilizat la suflarea, curăţarea utilajelor şi pentru funcţionarea maşinilor tehnologice..Principalii consumatori sînt motoarele asincrone şi sincrone conectate la tensiunea de 10kV.

Instalaţia de oxigen. În această secţie se produce oxigen pur prin descompunerea apei la trecerea curentului electric.Oxigenul este utilizat în procesul oxidării semiproduselor. Principalii consumatori sînt utilajele folosite în procesul de electroliză conectate la tensiunea 0,4 kV şi f=50 Hz.

Secţia mecanică nr.5. Această secţie este destinată pentru producerea echipamentelor tehnologice non-standarte,care nu sînt produse în serie în industrie,principalii consumatori fiind deasemenea motarele sincrone şi asincrone ale strungurilor.

Secţia de pompare. Această secţie are menirea de a asigura cu apă potabilă şi tehnică toate secţiile. Deasemenea are funcţie antiincendiară.Este o secţie cu mediul umed.

8


Staţia de încercări. Această secţie are destinaţia de a elabora experimentele necesare

componentelor noi şi acceptarea lor. Laboratorul central.

În această secţie se efectuează diferite măsurări,analize spectrale,măsurări liniare şi termofizice pentru cercetarea şi controlarea articolelor produse.În secţia administrativă se află camere pentru păstrarea datele analizelor,camera de aşteptare,contabilitatea etc.

Secţia de reparaţii mecanice. Permite reparaţia echipamentului mecanic şi electromecanic.

Secţia de vopsire. În această secţie are loc vopsirea semifabricatelor.Este o secţie cu mediul agresiv deoarece se utilizează diferite lichide inflamabile,gaze la temperaturi de 600C. În depozitul de producţie finită se transportă împachetate articolele finisate,care corespund cerinţelor de calitate. Uzina dispune de cîteva depozite: de materiale,de uleiuri şi chimicate,de combustibili.

Caracteristica generală a secţiilor poate fi prezentată în formă de tabel.

Tabelul 1.1

Denumirea secţieimediulînconj.

cat.RE

grad.depericol de

electr.

cat.deincen.şi ex.

tip.PT

Secţia mecanică nr.1normal II,III

cu pericol deosebit - interior

Secţia mecanică nr.2 normalII,III


Secţia mecanică nr.3 normalII,III


Secţia de termică nr.1 fierbinteII,III


Secţia de termică nr.2fierbinte II,III


Staţia de compresoarenormal I,II


Secţia de asamblare normalII,III


Instalaţia de oxigennormal I,II

cu pericol deosebit B-I interior

Depozitul de producţie fină normalII

fără pericol deosebit - -

Secţia mecanică nr.4normal II,III

cu pericol deosebit B-I interior

Secţia mecanică nr.5 cu pericol

9


normal II,III deosebit - interior

Secţia de vopsirechimic activ I,II

cu pericol deosebit B-Ib interior

Secţia de turnare nr.1fierbinte I,II

cu pericol deosebit П-IIa interior

Secţia de turnare nr.2fierbinte I,II


Secţia de pompare nr.1 umedI,II


Secţia de pompare nr.2 umedI,II


Staţia de încercări normalIII

normal- interior

18.Depozitul de producţie finită

normal IIInormal

- interior

19. Secţia de reparaţii mecanice

normal II,III normal - interior

10


2. CALCULUL SARCINILOR ELECTRICE A SECŢIILOR ŞI A ÎNTREPRINDERII

Sarcinile electrice de calcul a întreprinderilor industriale a secţiilor sau a diferitor noduri de sarcină pot fi determinate prin diferite metode. Determinarea corectă a sarcinii este pusă la baza proiectării sistemului de alimentare cu energie electrică. Sarcina caracterizează consumul de energie electrică a receptorului electric, grupuri de receptoare electrice a secţiilor şi întreprinderilor.

2.1.Determinarea sarcinilor electrice a SRM

Sarcinile electrice de calcul al secţiei se recomandă de determinat prin metoda coeficientului de maxim. Conform acestei metode numărul de receptoare electrice se împart în grupe teritorial, fiecare grupă se va alimenta de la un punct de distribuţie comun: dulap de putere, conductor-bară. Acestea se vor numi noduri. Pentru fiecare nod se determină numărul de receptoare n, puterea nominală, regimul de funcţionare. Conform regimului de funcţionare receptoarele electrice se împart în grupe.

Un nod poate conţine mai multe grupe.Pentru fiecare nod se determină coeficientul de utilizare a puterii active:

, (2.1)

unde, - puterile medii a receptoarelor electrice corespunzătoare

nodului dat, ;

- coeficientul de utilizare a puterii active corespunzător receptorului electric “i”;

- puterea nominală a receptorului “i”, kW.Exemplu: pentru nodul 1.

;

În continuare se determină,pentru fiecare grupă de receptoare electrice, puterile medii.

; (2.2)

;

11


Se determină numărul echivalent de receptoare electrice:

, (2.3)

;

Cunoscînd şi din [3, fig.2.4, pag. 27] se alege coeficientul de maxim ;

Deci: ;Se determină puterea de calcul activă de calcul:

;

Puterea reactivă de calcul se determină din două condiţii:a) - pentru ;b) - pentru ;

;

Deci, ;Se determină puterea de calcul aparentă:

;Datele iniţiale pentru calculul sarcinilor electrice a SRM şi rezultatele

calculului sînt prezentate în Anexa 1.Calculul se efectuează la calculator cu ajutorul programului special MEC.

2.2. Determinarea sarcinilor electrice a întreprinderii

Sarcinile electrice de calcul al întreprinderii se recomandă de determinat prin metoda coeficientului de cerere. Pentru aceasta e nevoie de a cunoaşte puterile instalate ale tuturor secţiilor şi coeficientul de cerere care se află din îndrumare [4, pag.7-10; 6, pag. 3-6 ].Se determină puterea de calcul conform relaţiei:

, (2.4)unde, este coeficientul de cerere a puterii active;

- puterea nominală sau instalată, kW.

Exemplu: pentru secţia 1

12


;Se determină puterea de calcul pentru iluminatul electric conform relaţiei: ; (2.5)unde, - este aria suprafeţei secţiei corespunzătoare, ;

- sarcina specifică pentru iluminatul electric al secţiei, ;- coeficientul de cerere a sarcinilor de iluminat electric;

;Puterea reactivă de calcul se determină conform relaţiei:

; (2.6);

Datele iniţiale pentru calculul sarcinilor electrice a întreprinderii şi rezultatele calculului sînt prezentate în Anexa 2.

3.ALEGEREA TENSIUNII DE ALIMENTARE DE LA SISTEM

Alegerea tensiunii constă în determinarea unei aşa valori a tensiunii care ar satisface toate cerinţele tehnice în ceea ce priveşte perspectiva de extindere a

13


întreprinderii. Această tensiune trebuie să corespundă pierderilor de putere şi tensiune.

De tensiune depind parametrii liniilor de legătură cu sistemul electroenergetic naţional (SEN), caracteristicile aparatajului de comutaţie şi ale echipamentului din staţiile de racord şi deci ,valoarea investiţiilor, a pierderilor de energie. Alegerea tensiunii de alimentare a reţelei electrice de distribuţie depinde de puterea consumată de uzină, de îndepărtarea de la sursa de alimentare.

Valoarea aproximativă a tensiunii de alimentare se determină utilizînd mai multe relaţii din [3, pag.183].

- relaţia lui Still (SUA): , (3.1)- relaţia lui Nicogosov(Rusia):

; (3.2)unde, l este distanţa de la sursa de alimentare pînă la uzină, l=6 km; P- puterea de calcul la barele de tensiune înaltă a SPC, conform rezultatelor de la calculator, P=30,333 MW;

Deci:

;

sau

;

Astfel se vor compara 2 variante:Varianta I: ;Varianta II: ;

Varianta I: ;

Se determină curentul în LEA-35kV, conform relaţiei de mai jos:

, (3.3)

unde, este puterea de calcul la barele de înaltă tensiune a SPC, (vezi Anexa 2.);

n- numărul de linii ce vin la SPC, n=2;- tensiunea nominală, ;

Deci:

;

Se determină secţiunea conductorului conform criteriului densităţii economice a curentului:

, (3.4)

unde, este densitatea economică a curentului,se alege din [2,tab.4.5], ;

14


.

Deci întreprinderea va fi alimentată două LEA de tip. AC- 240/32 ales din [5,tab.7.38], avînd curentul admisibil: şi parametrii:

;;

În regim de avarie se obţine următorul curent într-o linie: .

Se determină pierderile de tensiune în LEA în regim normal şi în regim de avarie.

, (3.5)

unde: R- este rezistenţa liniei, ; X- reactanţa liniei, ; P- puterea de calcul activă la barele de înaltă tensiune a SPC, P=30333 kW; Q- puterea de calcul reactivă la barele de înaltă tensiune a SPC,Q=8473 kvar; n- numărul de linii, n=2;

;

;

;

Se determină pierderile de putere în regim normal :

;

Varianta II: ;Se determină curentul în LEA- 110kV:

;

Se determină secţiunea conductorului:

;

Conform [7,tab.2.5.6], diametrul minimal al conductorului este de 110kV, respectînd condiţiile corona, este , deci din [5,tab.7.38], se va alege conductorul AC- 95/16 avînd curentul admisibil şi parametrii:

; ;; ;

În regim de avarie se obţine curentul: ;

Se determină pierderile de tensiune în LEA în regim normal şi de avarie.

15


;

;

;

Se determină pierderile de putere în regim normal :

;

Rezultatele obţinute (pentru compararea variantelor) se întroduc în tab.3.1. Compararea tehnică a rezultatelor Tabelul 3.1.

Varianta , kV Tipul conductorului ;% , W

I 35 AC- 240/32 3,46 291492II 110 AC- 95/16 0,64 75251,9

Analizînd rezultatele obţinute din tab. 3.1. se observă că la tensiunea 110kV pierderile de putere şi tensiune sînt mai mici şi ţinînd cont că tensiunea de 110kV este mai eficientă se va alege această tensiune de alimentare a întreprinderii. În cazul utilizării tensiunii nominale de 110kV va fi necesar de construit şi de amplasat pe teritoriul uzinii SPC 110/10kV.

4.ALEGEREA NUMĂRULUI ŞI PUTERII NOMINALE A TRANSFORMATOARELOR STAŢIEI PRINCIPALE ŞI A POSTURILOR

DE TRANSFORMARE DIN INCINTA ÎNTREPRINDERII

De obicei SPC a întreprinderii industriale se realizează cu două transformatoare de putere, care realizează condiţiile de siguranţă cerute de receptoarele electrice de categoria I. Staţii cu un singur transformator se realizează pentru alimentarea unor receptoare de categoria a II-a şi a III-a care admit întreruperi pe durata rezervei, reparaţiei sau înlocuirii transformatorului. Staţii cu

16


trei transformatoare se realizează în cazuri excepţionale: cînd este necesar de a separa consumatorii cu şocuri de putere de consumatorii liniştiţi; existenţa unei sarcini concentrate care depăşeşte capacitatea maximă de asigurare prin două transformatoare de fabricaţie curentă.

Alegerea puterii transformatoarelor din SPC se face în baza sarcinii de calcul a întreprinderii în regim normal de funcţionare, luînd în consideraţie puterea reactivă livrată de sistem. În regim de postavarie (la deconectarea unui transformator), pentru pentru alimentarea fiabilă cu energie electrică a receptoarelor electrice se prevede alimentarea acestora de la transformatorul de putere nedefectat. În acest caz o parte din receptoare electrice mai puţin responsabile cu scopul micşorării sarcinii transformatorului pot fi deconectate.

Puterea nominală a transformatoarelor de putere din SPC se alege conform puterii totale sumare la partea de înaltă tensiune a SPC.

Pentru SPC cu două transformatoare puterea nominală a fiecăruia se determină din condiţia:

, (4.1)

unde, este puterea aparent[ de calcul a întreprinderii,calculată din relaţia:,

- puterea activă de calcul a întreprinderii, ;- puterea reactivă consumată de întreprindere din sistemul energetic,

;;

- coeficientul de încărcare normativ a transformatoarelor, ;n- numărul de transformatoare, n=2;Deci,

;

Din [5,tab.3.6.] se alege 2 transformatoare de putere cu două înfăşurări de tip. TДН-25000/110 avînd următorii parametri:

, , ,, , .

În regim de avarie (la deconectarea unui transformator) transformatorul neavariat trebuie să asigure alimentarea cu energie electrică a receptoarelor mai responsabile:

;;

Deci,în regim de post-avarie conform [7] transformatorul neavariat, va putea fi supraîncărcat cu un coeficient de 1,26 din puterea nominală. În regim normal de funcţionare transformatoarele din SPC vor funcţiona cu un coeficient de încărcare egal cu:

;

17


Alegerea corectă a numărului şi puterii transformatoarelor din secţii poate fi făcută numai prin calcule tehnico-economice prin compararea variantelor.

Numărul de posturi de transformatoare (PT) influenţează cheltuielile legate de construcţia instalaţiilor de distribuţie în reţelele electrice.Reducerea numărului posturilor de transformare duce la micşorarea numărului de celule la ID. Creşte lungimea sumară a liniilor de transport, cresc pierderile de energie electrică. Majorarea numărului posturilor de transformare reduce cheltuielile în reţele de joasă tensiune însă majorează numărul de celule a ID şi cheltuielile în reţele de 10kV. Problema este problemă de optimizare.

Posturile de tansformare cu un transformator se recomandă pentru alimentarea receptoarelor electrice care admit întreruperea alimentării cu energie electrică, atîta timp cît se montează transformatorul de rezervă sau se realizează rezerva cu linii de joasă tensiune de la PT vecin . Adică PT cu un transformator alimentează receptoare electrice de categoria a III-a şi a II-a şi chiar receptoare electrice de categoria I cînd acestea nu depăşesc 20% din numărul de receptoare electrice total.

Posturile de transformare cu 2 transformatoare se recomandă de utilizat atunci cînd ponderea consumatorilor de energie de categoria I este mai mare de

20%, cînd secţiile au o densitate mare a sarcinii: .

Alegerea puterii nominale a transformatoarelor din secţii se face reeşind din încărcarea lor în regim normal şi ţinînd cont de posibilităţile de rezervare în regim de post-avarie la nivel de întreprindere se recomandă două tipuri de posturi de transformatoare.

Analizînd sarcinile de calcul a tuturor secţiilor se vor utiliza trei tipuri de transformatoare cu puterile standartizate de 400,630 şi 1600 kVA. Puterea transformatoarelor din secţii se determină conform relaţiei:

;

unde, este puterea de calcul a secţiei, kW;n- numărul de transformatoare în secţie;

- coeficientul de încărcare normal al transformatorului;- factorul de putere;

Se recomandă de a folosi următoarele valori a coeficientului de încărcare:- pentru staţii cu două transformatoare ce alimentează receptoare de

categoria I: ;- pentru staţii cu două transformatoare ce alimentează receptoare de

categoria II,III: ;- pentru staţii cu un transformator ce alimentează receptoare de categoria

III, şi categoria II în cazul de rezervare centralizată (de depozit) a transformatoarelor: ;

Alegerea numărului şi a puterii transformatoarelor din PT din secţii, determinarea coeficientului de încărcare real , de avarie şi a sarcinii deconectate în regim de post-avarie se prezintă în tab.4.1:

18


Alegerea transformatoarelor de putere din PT a secţiilor. Tabelul 4.1

nr.PT

Nr.secţiei

CategoriaRE

NrSar.dec.

laavarie

PT1,2

1 II, III1x6301x630

0,8-0,9

0,94 1,4 349.3

PT3,4

2 II,III1x16001x1600

0,8-0,9

0,7 1.39 -

PT5

3,9 II,III 1x16000,9-0,95

0,94 - 1505.9

PT6,7

4 II,III1x16001x1600

0,8-0,9

0,74 1.4 125.9

PT8,9

5,6 II,III1x16001x1600

0,8-0,9

0,62 1.25 0

PT10

6 I,II 1x4000,6-0,7

0,61 - 0I

PT11,12

7 II, III1x16001x1600

0,8-0,9

0,7 1,4 2.3

PT13

8 I,II 2x4000,6-0,7

0,65 1,31 -

PT14,15,16

10 II,III1x16001x16001x1600

0,8-0,95

0,78 1.18 -

PT17,18

11 II, III1x16001x1600

0,8-0,9

0,76 1,4 201.4

PT19

12 I,II 2x6300,6-0,7

0,69 1.4 25

PT20

13 I,II 2x4000,6-0,7

0,69 1,38 -

PT21

14 I,II 2x4000,6-0,7

0,56 1,13 -

PT22

15 I,II 2x4000,6-0,7

0,76 1,4 201.4

PT23

16 I,II 2x6300,7-0,8

0,79 1,4 149.8

PT 17 III 1x400 0,9- 0,82 - 329.2

19


24 0,95PT25

18 II,III 1x6300,7-0,8

0,69 - 435.2

PT26

19 II,III 1x4000,7-0,8

0,67 - 268.9

IÎn caz de avarie şi deconectarea a PT10 sarcina consumatorilor de categoria I din secţia 6 va fi preluată de PT9. II - sarcina totală pentru iluminarea teritoriului (sarcina se va conecta la PT 18 din secţia nr.11, care este subîncărcat). Este prevăzută anclanşarea automată a rezervei.

5. AMPLASAREA STAŢIEI PRINCIPALE COBORÎTOARE,STAŢIILOR DE DISTRIBUŢIE ŞI A POSTURILOR DE TRANSFORMARE

Locul de amplasare a SPC se alege din partea liniilor electrice aeriene 110 kV (LEA- 110 kV) cu o unică deplasare de la centrul sarcinilor electrice. Însă din cauza lipsei de teritoriu, SPC se va amplasa lîngă gard din partea alimentării.

Posturile de transformare e de dorit să fie apropiate la maxim de centrul sarcinilor electrice a secţiilor, ceea ce permite de a construi un sistem de alimentare cu energie electrică mai economic şi fiabil , deoarece se micşorează lungimea reţelelor de distribuţie, se micşorează pierderile de energie electrică.

Posturile de transformare 10/ 0,4 kV se admit de instalat în interiorul secţiei, cu scopul de apropiere maximă de receptoare. Însă în secţiile unde au loc degajări enorme de căldură, prafuri conductoare sau substanţe chimice ce influenţează dăunător asupra regimului normal de funcţionare a transformatorului, în acest caz transformatoarele se amplasează în exteriorul secţiei, sau în interiorul lor îngrădit cu perete despărţitor şi se prevede separat pentru transformator,ventilare forţată. Instalaţiile de distribuţie 10 kV se vor plasa în comun cu transformatoarele secţiei în interiorul secţiilor.

6. ELABORAREA SCHEMEI DE MEDIE TENSIUNE DIN INCINTA INTREPRINDERII

La elaborarea schemei de alimentare cu energie electrică din incinta întreprinderii se utilizează schema radială şi magistrală.

PT se alimentează de la SPC prin intermediul cablurilor instalate în transee. Ele se sapă în aşa mod ca consumul de cablu să fie cît mai mic. Alegerea schemei raţionale de alimentare cu energie electrică se efectuează prin metoda comparării tehno-economice a variantelor.

Se vor analiza două variante de alimentare cu energie electrică a întreprinderii:

20


Varianta I – linia magistrală dublă: ID-10kV- PT20-PT25 şi ID-10kV- PT24- PT20-PT26.

Varianta II- linia magistrală dublă: ID-10kV- PT24-PT20 şi ID-10kV- PT20- PT25-PT26.

6.1. Calculul tehnico-economic pentru Varianta I.

Se prezintă schema de alimentare pentru varianta I.

Fig.6.1. Schema de alimentare cu energie electrică pentru Varianta I.

Se determină secţiunile cablurilor conform densităţii economice de curent, utilizînd relaţia:

, (6.1)

unde, este curentul de calcul al cablului, ;

- puterea de calcul al cablului;- tensiunea nominală a cablului, ;- densitatea economică a curentului, din [2, tab.4.5], pentru

, ;Pierderile de putere în liniile în cablu 10kV se determină conform relaţiei: , (6.2)

unde, este coificientul de încărcare a liniei corespunzătoare, ;

- curentul de calcul al liniei corespunzătoare, A;- curentul admisibil al liniilor corespunzătoare, A;- pierderile de putere în cablu la sarcina nominală, kW/km;

- lungimea liniei în cablu, km.Linia în cablu W1:

;

;

21


;

;Din [3, tab.П.9] se alege cablu de tip ААШв 3x35 cu . Pierderile

de putere în cablu la sarcina nominală . Costul cablului .

Linia în cablu W2:;

;

;



Calculele pentru liniile W3,W4 şi W5 se efectuează analogic.Datele obţinute le introducem în tabelul 6.1 Tabelul 6.1

Sector Pc,kW Ic,A Fec,mm2 Marcacablului

Iadm,AΔP0,

kW/kmI0,mii

u.m./kml,km

W1 712.3 41.12 29.37 ААШв3x35 115 42 1.88 0.181W2 435.2 25.12 17.95 ААШв3x25 90 40 1.76 0.147W3 875.2 50.53 36.09 ААШв3x50 140 44 2.11 0.098W4 546 31.5 22.52 ААШв3x25 90 40 1.76 0.091W5 268.9 15.52 11.1 ААШв3x16 75 39 1.61 0.255

Pierderile sumare în linii vor fi:

Pentru calculul tehnico-economic se va utiliza metoda cheltuielilor de calcul anuale (CA).

Conform [9,§ 2.5.2]: , (6.3)

unde,CA sînt cheltuielile anuale; C-cheltuielile anuale constante în perioada de exploatare;

, (6,4)

22


- cheltuielile anuale cu personalul, întreţinerea şi reparaţiile, ;

- cota anuală din valoarea investiţiei la întreţinere şi reparaţie, din [9, tab.3]. ; I-investiţiile determinate de procurarea cablurilor şi a celulelor prefabricate;

- costul pierderilor de putere, ;- pierderile de putere în linie (cablu), kW;

- timpul pierderilor maximale,

;

- costul unui de energie, ;

- rata anuală de rambursare a creditului;- coeficientul de rambursare a creditului, din [9,Anexa 2], pentru şi

, ; - investiţiile (cheltuielile) sumare, ;

- investiţiile echivalente determinate de pierderile echivalente de putere, ;

- costul unui kW de putere instalată la centrala etalon, ;

- investiţiile capitale pentru consatruirea liniilor în cablu,

Deoarece în ambele variante avem acelaşi număr de celule,costul lor nu-l includem în calcul. ;

; ;Deci cheltuielile de calcul anuale pentru Varianta I vor constitui:

;

6.2. Calculul tehnico-economic pentru varianta II

Se prezintă schema de alimentare pentru varianta II.

23


Fig.6.2. Schema de alimentare cu energie electrică pentru Varianta II.Se determină secţiunile cablurilor conform densităţii economice de curent:Linia în cablu W1:

;

;

;



Linia în cablu W2:

;

;

;



Calculele pentru liniile W3,W4 şi W5 se efectuează analogic.Datele obţinute le introducem în tabelul 6.2 Tabelul 6.2

Sector Pc,kW Ic,A Fec,mm2 Marcacablului

Iadm,AΔP0,

kW/kmI0,mii

u.m./kml,km

W1 606,3 35 25 ААШв3x25 90 40 1.76 0.098W2 277,1 15,99 11,42 ААШв3x16 75 39 1.61 0.091W3 981,2 56,65 40,46 ААШв3x50 140 44 2.11 0.181W4 704,1 40,65 29,03 ААШв3x35 115 42 1.88 0.147W5 268.9 15.52 11.1 ААШв3x16 75 39 1.61 0.179

24


Pierderile sumare în linii vor fi:

;

; ;

Deci cheltuielile de calcul anuale pentru Varianta II vor constitui:;

Comparînd cheltuielile de calcul în cazul celor două variante se obţine: .

Deci în continuare se va accepta Varianta II pentru proiectare, evidenţiind următoarele avantaje:- cheltuieli investiţionale mai mici;- fiabilitate mai mare în alimentarea cu energie electrică a secţiilor întreprinderii.

Calculul şi alegerea cablurilor de alimentare din incinta întreprinderii sînt prezentate în tabelul de mai jos:

Tabelul 6.3Sectorul Sp ,kVA In ,A Fec ,mm2 Secţiunea Iadm ,A

SPC-PT23 865,3 49,96 35,68 3x35 115PT23-PT22 349,4 20,17 14,4 3x16 80SPC-PT19 1712,6 98,87 70,6 3x70 190PT19-PT15 1259,2 72,7 51,93 3x70 190PT16-PT19 453,5 26,18 18,7 3x25 105SPC-PD1 7103,3 410,1 292,93 2(3x150) 2x275PD1-PT14 1259,2 72,7 51,83 3x50 155PD1-PT9 2183,5 126,06 90 3x95 225PT9-PT7 1182,9 68,3 48,78 3x50 155PD1-PT2 1231,6 71,1 50,78 3x50 155PT2-PT1 615,6 35,54 25,38 3x25 105

PD1-PT10 246 14,2 10,1 3x10 60SPC-PT12 2242,3 129,46 92,47 3x95 225

25


PT12-PT11 1121,1 64,72 46,23 3x50 155SPC-PT17 1204,7 69,55 49,67 3x50 155SPC-PD2 4719,5 272,48 194,63 2(3x120) 2x240PD2-PT18 1204,7 69,55 49,67 3x50 155PD2-PT13 2498,9 144,27 103 3x120 260PT13-PT4 2236,5 129,12 92,23 3x95 225PT4-PT3 1118,2 64,56 46,1 3x50 155PT13-PT5 1505,9 86,94 62,1 3x70 190PD2-PT21 226,1 13,48 9,63 3x10 60SPC-PT24 606,3 35 25 3x25 105PT24-PT20 277,1 16 11,43 3x16 80SPC-PT20 981,2 56,65 40,46 3x50 155PT20-PT25 704,1 40,65 29,03 3x35 125PT25-PT26 268,9 15,52 11,08 3x16 80

7. CACULUL REŢELEI DIN SECŢIA DE REPARAŢII MECANICE

În acest capitol se face împărţirea receptoarelor electrice în grupuri şi noduri luînd în consideraţie regimul lor de funcţionare şi locul amplasării.Reţelele elctrice din secţii trebuie să corespundă unor cerinţe:

- să asigure fiabilitatea în alimentarea receptoarelor în dependenţă de categoria lor;

- să fie comode şi fără pericol în exploatare; - să dea posibilitatea de a monta şi a conecta la reţea utilaje noi.Reţeaua radială se realizează cînd distribuţia energiei electrcice la fiecare

receptor electric sau la fiecare grupă de receptoare electrice se efectuează printr-o linie aparte.

Reţeaua magistrală este aşa o magistrală în orice punct al căreia pot fi racordate receptoare electrice.Aşa tip de reţea se foloseşte:

a) la alimentarea receptoarelor electrice repartizate uniform pe suprafaţa secţiei;

26


b) la alimentarea receptoarelor elctrice legate între ele din punct de vedere tehnologic, cînd deconectarea unui receptor electric necesită şi deconectarea celorlalte receptoare electrice;

c) la alimentarea receptoarelor electrice aranjate în linie cu întinderea considerabilă de-a lungul secţiei.

În secţia de reparaţii mecanice avem patru noduri. Alegerea conductoarelor de alimentare a receptoarelor electrice,a demaroarelor electromagnetice, a siguranţelor fuzibile şi releelor termice se face cu ajutorul calculatorului,întroducînd datele iniţiale ale receptoarelor electrice, în programul de calcul.

Datele iniţiale pentru alegerea parametrilor şi parametrii sînt indicate în Anexa 3.

7.1. Alegerea cablurilor de alimentare ale nodurilor

Secţiunile cablurilor de alimentare ale nodurilor se aleg conform criteriului curentului admisibil, conform condiţiei:

(7.1.)unde, - este curentul admisibil care parcurge cablul, A;

- curentul maxim calculat care parcurge cablul, A;

;

- puterea aparentă de calcul al nodului respectiv, kVA;- tensiunea nominală, .

În continuare se alege cablul de alimentare pentru fiecare nod aparte:nodul 1:

;

;

Din [1,tab.П.4.8] se alege cablu tip АПВГ 3x120+1x70 cu . nodul 2:

;

;

Se alege cablu tip АПВГ 3x120+1x70 cu .nodul 3:

;

;

Se alege cablu tip АПВГ 3x95+1x50 cu .nodul 4:

;

27


;

Se alege cablu tip АПВГ 3x35+1x16 cu .

7.2. Alegerea dulapurilor de distribuţie din noduri.

Pentru distribuţia energiei electrice spre grupele de receptoare trifazate la 0,4 kV se utilizează dulapuri de putere şi conductoare-bare.

Pentru nodul 1,din[12],alegem conductor-bară tip ШРА-73 cu Verificarea se efectuează conform relaţiei: Pentru secţiile cu mediu normal se utilzează dulapuri de tip СП-62 şi

ШРС1-20 У3, dar pentru secţiile cu mediu prafuit, fierbinte se utilizează dulapuri de tip СПУ-62 şi ШРС1-50 У3.

Ţinînd cont că curentul sumar pentru fiecare nod nu are valori mari şi numărul liniilor de plecare de la nod nu depăşeşte 6, şi luînd în consideraţie că mediul în secţie este normal, din [1,tab.7.8] se alege:

- pentru nodul 2, dulapul de putere tip. ШРС1-52У3 2x60+3x100, cu curentul nomimal . - pentru nodul 3, dulapul de putere tip. ШРС1-55У3 4x60+4x100, cu curentul nomimal . - pentru nodul 4, dulapul de putere tip. ШРС1-53У3 8x60, cu curentul nomimal .

8.CALCULUL CURENŢILOR DE SCURTCIRCUIT

Calculul curenţilor de scurtcircuit este necesar pentru verificarea elementelor şi aparatajului din sistemul de alimentare cu energie electrică a întreprinderii la acţiunea acestor curenţi de scurtcircuit. La fel calculul curenţilor de scurtcircuit este necesar pentru a elabora protecţia prin relee a elementelor sistemului de alimentare cu energie electrică.

Pentru calculul curenţilor de scurtcircuit se elaborează schema electrică monofilară începînd cu staţia sistemului electroenergetic şi terminînd cu receptorul din secţia de reparaţii mecanice. Pe schemă se indică toţi conductorii de curent, aparatajul de comutaţie şi protecţie, iar apoi se stabilesc punctele de scurtcircuit pentru care se calculează curenţii de scurtcircuit. Dacă există motoare sincrone şi asincrone de puteri mari, ele trebuie să fie indicate pe schemă întrucît au influenţă asupra curenţilor de scurtcircuit. Se determină în general curenţii de scurtcircuit trifazat, iar pentru linia ce alimentează receptorul cel mai îndepărtat din secţia de reparaţii mecanice, se determină deasemenea curentul de scurtcircuit monofazat la sfîrşitul liniei (la bornele receptorului). Toate calculele se înfăptuiesc cu ajutorul unui program special la calculator.

Se alcătuieşte schema echivalentă pentru calculul curenţilor de scurtcircuit.

28


29


Fig.8.1.Schema echivalentă pentru calculul curenţilor de scurtcircuit

30


Se aleg parametrii elementelor schemei echivalente.Sistemul electroenergetic.

;Sectorul 1-2 Linia electrică aeriană de alimentare cu energie electrică a întreprinderii tip

AC-95/16, , ;

Sectorul 2-3Transformator de putere din staţia principală coborîtoare, tip. ТДН-25000/110.

.Sectorul 3-4.Linia electrică în cablu, tip. ААШв 3x50,

;;

Sectorul 4-5.Linia electrică în cablu, tip. ААШв 3x35,

;;

Sectorul 5-6.Linia electrică în cablu, tip. ААШв 3x16,

;;

Sectorul 6-7.Transformatorul de putere din secţie. Din [3,tab.П.18] se alege transformatorul de tip TM-400/10 cu parametrii:

;Se determină parametrii pasivi ai transformatorului din tab.1 [10]:

;;

Sectorul 7-8Bareta se alege conform următoarei condiţii:

;;

unde, este curentul maxim ce parcurge înfăşurarea primară a transformatorului de curent:

- curentul nominal al transformatorului:

;

Din [7,tab. 1.3.31] se alege bareta din aluminiu A (50x5) cu curentul ; .

Din [13,tab. 3.2] se aleg parametrii pasivi a baretei:;

, ;

31


.Sectorul 8-9Transformatorul de curent TA1. Transformatorul de curent se alege conform următoarelor condiţii:

, , (8.1.)Folosind sursa din Internet saitul:

http://cztt.uralregion.ru/catalog/izmer2/4.html se alege transformatorul de curent tip. TOП-0,66 cu parametrii:

, ;, clasa de precizie 0,5.

Se determină parametrii transformatorului din tab.2.49 [12]:;;

Sectorul 9-10 Întreruptorul automat QF1.Întreruptorul automat, destinat protecţiei transformatorului de putere din

secţie împotriva scurtcircuitelor şi suprasarcinilor la partea de joasă tensiune (0,4kV), se alege conform condiţiilor:

, , , ; unde, este tensiunea nominală a automatului,V;

- tensiunea reţelei, V;- curentul nominal al automatului, A;- curentul nominal al transformatorului la partea 0,4 kV,A;

- reglajul de curent al declanşatorului de secţionare, termic,A;Reglajul de curent al declanşatorului de secţionare pentru protecţia

transformatorului în regimul de scurtcircuit se determină cu relaţia: ; (8.2)

unde, este curentul nominal al transformatorului, ;

;Reglajul de curent al declanşatorului termic pentru regimul de suprasarcină

al transformatorului de putere se determină cu relaţia:;

Conform valorilor calculate, din [11,tab. A1.3.] se alege întreruptorul automat de tip selectiv VA 55-39 cu parametrii nominali:

;

;

;

;

În funcţie de din [12,tab. 2.54.] se aleg parametrii întreruptorului automat:

32


;;

Sectorul 10-11Bareta se alege conform următoarei condiţii:

;Din [7,tab. 1.3.31] se alege bareta din aluminiu A (25x3) cu curentul

;.Din [13,tab. 3.2] se aleg parametrii pasivi a baretei:

;, ;

.Sectorul 11-12Întreruptorul automat QF2 ce alimentează nodul la care este conectat

receptorul electric cel mai îndepărtat.(nodul 1)Se alege conform condiţiilor:

, , , ;

unde, este curentul maximal de lucru, ;

- puterea aparentă de calcul al nodului 1, ;

;

Reglajul de curent al declanşatorului de secţionare al întreruptorului automat ce alimentează un grup de receptoare electrice se calculează conform relaţiei:

, (8.3)

unde, ,

- este suma curenţilor receptoarelor electrice fără curentul nominal

al receptorului cu cea mai mare putere;

, (8.4)

- curentul nominal al receptorului cu cea mai mare putere, , din Anexa 4. (receptorul 18)

;

- curentul de pornire al motorului cu cea mai mare putere, , din Anexa 5. (receptorul 18).

;

; Din [11,tab. A1.3.] se alege întreruptorul automat de tip selectiv VA 55-39 cu parametrii nominali:

33


;

;

În dependenţă de din [12,tab. 2.54.] se aleg parametrii întreruptorului automat:

;;

Sectorul 12-13Transformatorul de curent TA2. Transformatorul de curent se alege conform următoarelor condiţii:

, ; unde, , vezi sectorul 8-9.Deci, folosind sursa din internet saitul: http://cztt.uralregion.ru/catalog/izmer2/4html se alege transformatorul de curent tip TOП-0,66 cu parametrii:

; clasa de precizie 1.În dependenţă de din [12,tab. 2.49.] se aleg parametrii pasivi:

;;

Sectorul 13-14Cablul de alimentare al nodului 1

Cablu de tip АПВГ 3x120+1x70 cu , (vezi capitolul 7) cu următorii parametri pasivi:

;, ;;

Sectorul 14-15Conductorul-bara se alege conform următoarei condiţii:

; unde, este curentul maxim cerut de nodul 1

;

Din [7,tab. 1.3.31] se alege bareta din aluminiu ШРA73 cu curentul ; .

Din [13,tab. 3.2] se aleg parametrii pasivi a baretei:;

, ;.

Sectorul 15-16Cablu de alimentare a receptorului electric M 13.

Se alege conform condiţiei:

34

http://cztt.uralregion.ru/catalog/izmer2/4


, ;Din [7,tab. 13.5.] se alege cablu de tip APV 3x16+1x10 cu .Din [12,tab. 2.53.] se aleg parametrii pasivi:

;, ;

Sectorul 16-17 Demaror electromagnetic.Pentru , şi , se alege dematorul electromagnetic,

pentru pornirea receptorului, de tip PMA-422 cu parametrii: ;

Datele pentru calculul curenţilor de scurtcrcuit în sistemul de alimentare cu energie electrică şi rezultatele calculelor curenţilor de scurtcircuit sînt prezentate în Anexa 4.

9. VERIFICAREA ELEMENTELOR ŞI A APARATULUI DIN SISTEMUL DE AEE A ÎNTREPRINDERII LA ACŢIUNEA CURENŢILOR DE

SCURTCIRCUIT

Elementele şi aparatajul care urmează să fie alese trebuie să satisfacă o serie de criterii adică se verifică la acţiunea curenţilor de scurtcircuit.

9.1. Alegerea echipamentului la partea de 110kV

Pentru alegerea echipamentului la partea de 110kV e necesar de determinat curentul cerut la partea de tensiune superioară a SPC:

;

;

;Curenţii de scurtcircuit determinaţi (punctul 2) sînt: (vezi Anexa 4 )

35


;;

a) Alegerea şi verificarea întreruptoarelor.Din [5,tab.5.2] se alege întreruptor cu ulei puţin tip BMT-110Б-20/1000 У1.

Verificarea întreruptoarelor se face în formă de tabel, prezentat mai jos: Tabelul 9.1.

nr. Prametrii calculaţi Parametrii din catalog Condiţiile de alegere1234

5

unde, este constanta de timp, din [2,tab.3.8], ; - timpul total de deconectare a scurtcircuitului, s

; - timpul total de declanşare al întreruptorului, ; - timpul de funcţionare al protecţiei prin relee, ;

; - valoarea instantanee a componentei aperiodice a curentului de scurtcircuit la momentul , - momentul separării contactelor întreruptorului, ;

- durata minimală de funcţionare al protecţiei prin relee, ; - timpul propriu de deconectare a întreruptorului, ;

;

;

- valoarea eficace a componenţei periodice a curentului de scurtcircuit,kA.Valoarea acestui curent se determină utilizînd curbele de tip. [2,fig.3.26];Se observă că:

;

Deci: ;

- componenta relativă a curentului aperiodic de scurtcircuit în curentul de rupere,din [2,fig.4.54] pentru , ;

-impulsul termic, . b)Alegerea şi verificarea separatoarelor: Din [5,tab.5.5] se alege separator tip. РНД3.1-110/1000У1Verificarea se prezintă în formă de tabel.

36


Tabelul 9.2


c)Alegerea transformatoarelor de curent şi de tensiune.Din [5,tab.5.9] se alege transformatorul de curent tip. ТФЗМ-110Б-У1 cu

;Din [5,tab.5.13] se alege transformatorul de tensiune НКФ-110-83У1, cu

.

9.2. Alegerea şi verificarea întreruptorului liniei în cablu 10kV

Se determină curentul care circulă prin linie:

; (9.2)

; (vezi tab.4.1.)

;

Curenţii de scurtcircuit determinaţi (punctul 4) sînt:;

;Deci, din [5,tab.9.5] se alege celula prefabricată tip interior КРУ К-ХХVI, cu

cu întreruptor cu ulei puţin tip.ВМПЭ-10-630-20У3, din [5,tab.5.1] se aleg parametrii acestui întreruptor.Verificarea se face în formă de tabel:

Tabelul 9.3.nr. Prametrii calculaţi Parametrii din catalog Condiţiile de alegere1234

5

, din [2,tab.3.8],;

;

37


;

;; din [2,fig.4.54].

9.3. Alegerea şi verificarea liniei în cablu pe sectorul SPC-PT26

Linia electrică în cablu a fost aleasă în capitolul 6 [linia în cablu W3], tip ААШb 3x50 cu .

Cablu se verifică după secţiunea minimă: , (9.3)

;

, (vezi §9.2.);C- coeficientul care depinde de caracteristica conductorului, valoarea căruia se alege din [2,tab.3.14], ;

;

Se observă:, deci cablul va fi termic stabil.

9.4. Alegerea şi verificarea transformatorului de curent la barele 10 kV a SPC.

Transformatorul de curent se alege conform condiţiilor: , ; (9,4)

;

Din [5,tab.5.9] se alege transfomator de curent tip. ТШЛ-10-У3 cu parametrii nominali: , în clasa de precizie 0,5.Se verifică transformatorul de curent la sarcina secundară:

,unde, este sarcina nominală secundară admisibilă a transformatorului de curent,

. - sarcina secundară de calcul a transformatorului de curent;

; - rezistenţa aparatelor care se conectează la secundarul transformatorului de curent, ; - rezistenţa de contact, ; - rezistenţa conductoarelor de legătură, ;Aparatele ce se conectează la secundarul transformatorului de curent.

Tabelul 9.4Aparatul de măsură Tipul Sarcina în fază, VA

38


А В СApermetru Э-335 0,5 - -Wattmetru Д-335 0,5 - 0,5Varmetru Д-335 0,5 - 0,5Contor de energie activă

САЗ-И680 2,5 - 2,5

Contor de energie reactivă

СРИ-И673 2,5 - 2,5

Total 6,5 0 6,0

;

Rezistenţa de calcul a conductorului de legătură se determină din ipoteza; ;

;Se detremină secţiunea conductorului:

, (9.5)

unde, este rezistivitatea miezului cablului, pentru conductorul din aluminiu, ;

- lungimea de calcul al conductoarelor de legătură dintre transformatorul de curent şi locul de instalare a aparatelor; această lungime depinde de schema de conectare a aparatelor din secundarul transformatorului de curent din [2,fig.4.106] pentru conectarea ampermetrului într-o fază: ;

, pentru circuitul liniei 10 kV din [2,pag.375].;

;

Se acceptă conductorul din aluminiu cu secţiunea ;

;

Deci: ;Verificarea transformatorului de curent se prezintă sub formă de tabel.

Tabelul 9.5


5Deci, transformatorul de curent ales va funcţiona în clasa de precizie 0,5.

9.5.Alegerea şi verificarea transformatorului de tensiune la barele

39


10 kV a SPC

Transformatoarele de tensiune se aleg după tensiunea nominală.Din [2,tab.5.13] se alege transformatorul de tensiune НTMИ-10-66У3 cu parametrii:

, clasa de precizie- 0,5;;

transformatorul de tensiune se verifică la sarcina secundară: ;

unde, - este sarcina secundară nominală a transformatorului de tensiune, ;

- puterea consumată de toate aparatele de măsură, conectate la înfăşurarea secundară a transformatorului de tensiune, VA.Aparatele de măsură urmează a fi conectate la secundarl transformatorului de tensiune.

Tabelul 9.6Aparatul de măsură

Tipul Sn,p/u oînfăşurare

nr.deînfăşurări

cos Sin Nr.deaparate W Var

Voltmetru Э-335 2 1 1 0 1 2 -Wattmetru Д-335 1,5 2 1 0 1 3 -Varmetru Д-335 1,5 2 1 0 1 3 -Contor de energie activă

САЗ-И680 3W 2 0,38 0,925 1 6 14,6

Contor de energie reactivă

СРИ-И673 3W 2 0,38 0,925 1 6 14,6

Total 20 29,2

;Deci, , transformatorul de tensiune va funcţiona în clasa de preczie 0,5.Pentru protecţia transformatorului de tensiune împotriva curenţilor de scurtcircuit se foloseşte siguranţa fuzibilă de tip ПКН001-10У1, din [5,tab.5.4]

9.6. Alegerea siguranţei fuzibile pentru protecţia transformatorului din PT26 din SRM

Pentru protecţia transformatoarelor de putere din posturilor de transformare din secţii împotriva scurtcircuitelor, ca protecţie rapidă se utilizează siguranţe fuzibile. Curentul nominal al fuzibilului se determină conform condiţiei: , (9.6)

unde, este curentul nominal al fuzibilului;

;

;

40


Din [5,tab.5.4] se alege siguranţa fuzibilă tip ПКT103-10-50-31,5Y3 cu parametrii prezentaţi în tabelul 9.7

Tabelul 9.7nr. Prametrii calculaţi Parametrii din catalog Condiţiile de alegere123

9.7. Alegerea şi verificarea separatorului de sarcină de 10kV

Separatorul de sarcină se alege conform condiţiei ;

;

Din [5,tab.5.3] se alege separator de sarcină tip ВНР-10/400- У3. Verificarea se face în formă de tabel.

Tabelul 9.8


9.8. Alegerea siguranţei fuzibile ce protejează receptorul electric din SRM

Pentru protecţia receptoarelor electrice de 0,4kV împotriva scurtcircuitelor se utilizează sigurante fuzibile. Siguranţele fuzibile se aleg conform următoarelor condiţii:

; (9.7)unde, este curentul nominal al fuzibilului, A;

- curentul fuzibil calculat, ;

- curentul de pornire al receptorului (M 13), ;- multiplu curentului de pornire, ;

- curentul nominal al receptorului (M 13);

;- coeficientul ce ţine cont de condiţiile de pornire a receptorului (M 13),

pentru condiţii uşoare de pornire, ;

;

41


Din [5,tab.6.4] se alege siguranţa fuzibilă de tip. ПН2-100-100, cu parametrii: .

9.9. Alegerea conductorului de alimentare a receptorului electric.

Secţiunea conductorului de alimentare a receptorului electric se alege din condiţia:

;

;

Din [1,tab.П.4.8] se alege conductorul de tip АПВ 3x16+1x10 cu , şi .

Pentru pornirea receptorului electric a fost ales demarorul electromagnetic de tip PMA-422. Protecţia motorului împotriva suprasarcinilor se realizează cu releul termic de tip TRN-60/50. Aparatele pentru comutarea şi protecţia motorului electric M 13, au fost alese utilizînd programul de calcul (vezi Anexa 3).

Întreruptorul automat la partea de joasă tensiune a PT26 din SRM şi întreruptorul automat ce alimentează nodul la care este conectat receptorul electric M 13 au fost alese în capitolul 8, sectorul 9-10, respectiv sectorul 11-12.

42


10. ALEGEREA TIPULUI DE PROTECŢII PRIN RELEE ŞI REGLAJUL TIMPULUI DE ACŢIONARE A LOR

Alegerea tipului de protecţii prin relee şi coordonarea funcţionării lor se aplică în reţeaua receptor electric de 0,4kV (M13) – cablu 10kV care alimentează PT26. Alegerea şi coordonarea ia începutul de la receptorul electric din secţie trecînd treptat la elementele următoare a reţelei.

43


Fig.10.1.Schema echivalentă pentru verificarea selectivităţii între elementele protecţiei

10.1. Verificarea selectivităţii între elementele protecţiei

Verificarea selectivităţii între elementele protecţiei se începe de la cel mai îndepărtat receptor electric (M 13) din SRM şi terminînd cu SPC.

Pentru protecţia receptorului electric nr.13 din SRM a fost aleasă (vezi capitolul 9) siguranţa fuzibilă tip ПН2-100-100. Siguranţa fuzibilă FU2 este neselectivă şi timpul ei de acţionare se determină din [1,fig.11.3] în funcţie de

44


curentul de scurtcircuit trifazat la bornele motorului, , (vezi Anexa 4, punctul 17), pentru ;

a) Selectivitatea între întreruptorul automat QF2 de tip selectiv VA55-39 şi siguranţa fuzibilă FU2, se verifică cu condiţia:

, (10.1)unde, este timpul de acţionare a întreruptorului automat QF2; - timpul de topire a lementului fuzibil pentru siguranţa fuzibilă FU2;

;Deci din [11,tab.A.1.3] se alege tipul de acţionare a întreruptorului automat tip VA55-39, .

b) Selectivitatea între întreruptoarele automate QF1 şi QF2: , (10.2)

unde, şi sînt timpii de acţionare a întreruptoarelor automate instalate în amonte (QF1), respectiv în aval (QF2);

; Din [11,tab.A.1.3] se alege tipul de acţionare a întreruptorului automat QF1 tip VA55-39, ;

c)Selectivitatea între siguranţa fuzibilă la partea 10KV a transformatorului de putere şi întreruptorul automat la partea 0,4kV:

, (10.3)unde, este tipul de topire a elementului fuzibil al siguranţei fuzibile la partea 10kV a transformatorului de putere.

;Timpul de topire a elementului fuzibil al siguranţei fuzibile ПK103-10-50-31,5Y3 se alege din [17,fig.4.] pentru şi

, raportat la tensiunea superioară, adică

;

Deci, ;d) Selectivitatea între protecţia maximală de curent (PMC) a liniei, ce

alimentează transformatorul de putere şi siguranţa fuzibilă la partea 10kV a transformatorului de putere:

, (10.4)unde, - este temperizarea PMC a liniei, s

- treapta de selectivitate, ;;

e)Selectivitatea între PMC a LEC 10kV şi a transformatorului de putere de la SPC:

, (10.5)unde, este timpul de pornire a protecţiei din amonte,s.

- timpul de pornire maxim a protecţiei din aval,s. .

10.2. Calculul protecţiei prin relee a transformatorului de putere din SRM

45


Transformatorul de putere din secţie trebuie să fie protejat împotriva următoarelor regimuri anormale şi defecte: Scurtcircuite polifazate în înfăşurări şi la borne, scurtcircuite între spire, suprasarcina, scăderea nivelului de ulei.a) ca protecţie rapidă împotriva scurtcircuitelor polifazate şi la borne se utilizează

siguranţe fuzibile, pentru transformatoarele cu .Siguranţa fuzibilă a fost aleasă şi verificată, [vezi capitolul 9,§ 9.6].

b) Împotriva scurtcircuitelor polifazate şi scurtcircuitelor exterioare se utilizează protecţia maximală de curent temporizată.Această protecţie se instalează la partea de ÎT a transformatorului. Schema de conexiune a transformatoarelor de curent şi a releelor de curent-stea incompletă. Curentul de pornire al protecţiei se determină utilizînd relaţia:

, (10.6)

unde, este coeficientul de siguranţă, pentru releul de tip.RT-40 ; - coeficientul de autopornire ce ţine cont de creşterea curentului de sarcină în regim de postavarie, ;

- coeficientul de revenire, pentru releul de tip RT-40, ;

;

Deci, ;

Sensibilitatea protecţiei se verifică la un scurtcircuit pe partea de joasă tensiune a transformatorului:

, (10.7)

unde, este curentul de scurtcircuit trifzat la barele 0,4kV a transformatorului raportat la tensiunea 10kV;

;

;

Se observă că sensibilitatea protecţiei se asigură.Curentul de pornire al releului se determină utilizînd relaţia:

, (10.8)

unde, este coeficientul de schemă, pentru schema-stea de conexiune a transformatoarelor de curent şi a bobinelor releelor de curent ”stea incompletă”,

; - coeficientul de transformare al transformatorului de curent;Conform , din [5,tab.5.9] se alege transformatorul de curent tip TПЛ-10-Y3 cu , , ;

46


Deci , ;

Din [15,tab.A.1.] se alege releul de curent tip RT-40/20 cu reglajul .Reglajul de timp al protecţiei maximale de curent temporizate se determină cu relaţia:

;unde, este cea mai mare temporizare a protecţiei liniei ce se alimentează de la transformator, .

Deci, ;

Din [15,tab.A.4.] se alege releul de timp tip EV-217 cu plaja de reglare .

c) Pentru protecţia transformatorului împotriva suprasarcinilor se foloseşte PMC temporizată (treapta III) instalată pe partea ÎT, realizată într-o singură fază cu un singur releu de curent conectat la acelaşi transformator de curent la care este conectată PMC împotriva scurtcircuitelor polifazate (dacă eroarea transformatorului de curent nu depăşeşte 10%), protecţia acţionează la semnal.

Curentul de pornire a protecţiei se determină utilizînd relaţia:

, (10.9)

unde, , , ;

;

Deci , ;

Din [15,tab.A.1.] se alege releul de curent tip RT-40/6 cu reglajul .

Temporizarea protecţiei se ia cu o treaptă de selectivitate mai mare ca temporizarea protecţiei transformatorului împotriva scurtcircuitelor exterioare:

.d) Protecţia împotriva scurtcircuitelor între spirele aceleeaşi faze şi împotriva

scăderii nivelului de ulei, în cazul transformatoarelor TM, se realizează cu ajutorul unui manometru cu contacte electrice tip EKM-1, care va reacţiona la creşterea presiunii în interiorul cuvei.

47


Fig.10.2.Schema de protecţie a transformatorului din secţieKA1,KA2-relee de curent pentru protecţia împotriva scurtcicuitelor exterioare;KA3- relee de curent pentru protecţia împotriva suprasarcinilor;

48


Fig.10.3.Schema de comandă a protecţiei transformatorului din secţie

10.3. Calculul protecţiei prin relee a LEC-10kV pe sectorul ID-10 kV-PT26

Liniile în cablu la întreprinderile industriale se protejează împotriva regimurilor anormale şi defectelor: Scurtcircuitelor polifazate, puneri simple la pămînt, suprasarcini.a) Împotriva scurtcircuitelor polifazate,la liniile cu alimentare unilaterală se va

utilza protecţia maximală de curent în două trepte, care se instalează la începutul liniei:treapta I- secţionare de curent rapidă;

treapta III- protecţia maximală de curent temporizată.

I treaptă

Se realizează cu 2 relee tip RT-40 şi 2 transformatoare de curent conectate conform schemei “stea incompletă” .Curentul de pornire al secţionării de curent rapid se determină cu relaţia: , (10.10)unde, , pentru releul tip RT-40. - curentul de scurtcircuit trifazat maximal exterior, A;

49


;

;Sensibilitatea protecţiei se verifică cu condiţia:

, (10.11)

unde, este curentul de scurtcircuit bifazat în regim minimal în locul instalării protecţiei, (în punctul 3) .

Deci, ;

Curentul de pornire al releului se calculează cu relaţia:

;

Pentru , (vezi capitolul 6), din [5,tab.5.9] se alege transformatorul de curent tip TПЛ-10-Y3 cu , , ;

;

Din [15,tab.A.1.] se alege releul de curent tip RT-40/50 cu reglajul .

A II-a treaptăCa protecţie de rezervă a SCR se utilizează protecţia maximală de curent

temporizată,care se realizează cu 2 relee de curent tip RT-40 conectate la aceleaşi transformatoare de curent ca şi SCR(dacă eroarea transformatorului de curent nu depăşeşte 10%).Curentul de pornire al protecţiei se determină cu relaţia:

, (10.12)

unde, , , ; curentul maximal de lucru determinat de puterea de calcul care circulă prin linie, [vezi capitolul 6],

Sensibilitatea protecţiei se verifică cu relaţia:

;

unde, [vezi Anexa 4];

;

Curentul de pornire al releului se calculează cu relaţia:

50


;

Din [15,tab.A.1.] se alege releul de curent tip RT-40/20 cu reglajul ;Temporizarea protecţiei se determină din condiţia (18) din [11,pag.19]

Din [15,tab.A.4.] se alege releul de timp tip EV-227 cu plaja de reglare .

b)Pentru protecţia liniei în cablu împotriva punerilor simple la pămînt se utilizează protecţia homopolară,realizată cu un transformator de secvenţă homopolară tip TZR cu miez fieromagnetic demontabil la care se conecteazăun releu de curent de secvenţă homopolară tip RTZ-51.Protecţia acţionează la declanşare,cu temporizare.Curentul de pornire al protecţiei se determină cu relaţia: , (10.13)unde, ;

;

l-lungimea liniei în cablu, l=0,507 km;Deci, ;Temporizarea protecţiei ;c)Pentru protecţia liniei în cablu 10kV împotriva suprasarcinilor se foloseşte PMC temporizată (treapta III) , realizată într-o singură fază cu un singur releu de curent conectat la acelaşi transformator de curent la care seste conectată PMC împotriva scurtcircuitelor polifazate (dacă eroarea transformatorului de curent nu depăşeşte 10%), protecţia acţionează la semnal.Curentul de pornire a protecţiei se determină utilizînd relaţia:

, (10.9)

unde, , , ; curentulmaximal de lucru al liniei, ;

;

Se determină curentul de pornire al releului:

;

Protecţia împotriva supra sarcinilor nu trebuie să acţioneze la suprasarcina de avarie cauzată de deconectarea scurtcircuitolor exterioare.Temporizarea protecţiei se ia cu o treaptă de selectivitate mai mare ca temporizarea protecţiei transformatorului împotriva scurtcircuitelor exterioare:

.

51


Fig.10.4.Schema de protecţie a liniei electrice în cabluKA1,KA2-relee de curent pentru SCR;KA3,KA4-relee de curent pentru PMCT;KA5-releu de curent împotriva suprasarcinilor;KAZ-releu de curent de secvenţă homopolară;

52


Fig.10.5.Schema de comandă a liniei electrice în cablu

53


11.ALEGEREA SCHEMELOR DE AUTOMATIZARE, SEMNALIZARE,MĂSURĂ ŞI EVIDENŢĂ A ENERGIEI ELECTRICE

11.1.Schema dispozitivului de anclanşare automată a rezervei a transformatorului din SPC la treapta de 10kV

Pentru ridicarea fiabilităţii în alimentare a consumatorilor se efectuează alimentarea lor din două părţi. În acest caz la defectarea uneia din sursele de alimentare, funcţionarea consumatorilor se va asigura prin reţeaua nedefectată. Secţionarea schemei de alimentare simplifică relativ protecţia prin relee, măreşte precizia funcţionării ei, măreşte tensiunea remanentă pe bare ce alimentează staţia de transformare în caz de distribuţie şi micşorează valoarea curentului de scurtcircuit. Întreruperea în alimentare în caz de avarie a elementelor de alimentare se înlătură conectarea automată a consumatorilor la sursa de rezervă. Succesul acţionării D.A.A.R. conţine 90-95%. Efectul înalt tehnico-economic şi simplicitatea schemei A.A.R. au dus la utilizarea lor largă în sistemul energetic. Revenirea la schema iniţială a staţiei de transformare după apariţia tensiunii la barele de lucru o efectuează personalul operativ. Aşa scheme se utilizează la staţiile fără personal operativ.

D.A.A.R. a întrerupătorului de secţionare restabileşte alimentarea consumatorilor la deconectarea transformatorului sau a liniei de alimentare. În regim normal întrerupătorul transformatorului este anclanşat, iar întrerupătorul de secţionare este deconectat.

Dezavantajul schemei de alimentare dintr-o singură parte este că la deconectarea avariată a sursei de lucru duce la întreruperea alimentării consumatorilor. Acest dezavantaj poate fi înlăturat prin conectarea rapidă automată a sursei de rezervă, sau prin anclanşarea întrerupătorului unde se efectuează secţionarea. Pentru realizarea acestei operaţii se utilizează pe larg dispozitive automate speciale, ce poartă denumirea de A.A.R. În caz de defect la transformator protecţia lui la deconectează întrerupătorul din partea de joasă tensiune. Separatoarele acţionează în pauză fără curent şi se trece la alimentarea de la sursa de rezervă.

La defecte pe secţiile barei de 10 kV ,35 kV acţionează protecţia transformatorului de alimentare ce duce la deconectarea întrerupătorului şi aproape momentan acţionează A.A.R. Controlul secţiei defectate cu ajutorul D.A.A.R. a întrerupătorului de secţionare este nedorită fiindcă se creează pericol pentru consumatorii secţiei vecine. De aceea în unele cazuri se prevede blocarea D.A.A.R. de la scurtcircuit pe bare.Cerinţele impuse D.A.A.R. sînt următoarele:-acţionarea dispozitivului de A.A.R. trebuie să fie cu un ciclu;-la utilizarea dispozitivului A.A.R.,în afară de PMCT a elementului respectiv, se recomandă utilizarea organului de minimă tensiune, pentru ca schema să poată acţiona la dispariţia tensiunii pe bare.

54


Se prezentă schema a AAR cu întreruptor de secţionare.

KV1

10 kV

Q

QF1

KT1

KV2

Q1

KV3

10 kV

Q2

KV4

T1 T2

QF2

KV1 KV2

SA1SQ1

KT1

YAT1

KT2

KL2

YAT2

YAC

KT1

SQ1KL1

KV3 KV4

SQ2

KT2

SQ2KL2

SA1

SQ1SQaut

SQKL3

SQ2

HG R

SQaut

SQ2 SQ2

KL3R

M

Fig.11.1.Schema de protectie si de comanda a AAR cu intreruptor de sectionare.

11.2.Schema reglajului automat a puterii bateriilor de condensatoare.

Pentru a asigura o functionare mai normală, mai economă a instalaţiilor de compensare a puterii reactive cu baterii de condensatoare se foloseşte reglarea automată în trepte a puterii reactive generate de baterii de condensatoare. Reglarea poate fi realizată în dependenţă de curent, putere şi tensiune şi în dependenţă de factorul de putere. Reglarea automată în dependenţă de tensiune se întrebuinţează în cazurile cînd trebuie de mărit factorul de putere şi de menţinut valoarea tensiunii receptoarelor la nivelul celei nominale. Acest tip de reglare automată este cel mai des folosit la staţiile de transformatoare la întreprinderi industriale.

Schema reglării automate a puterii bateriilor de condesatoare într-o treaptă este prezentată în fig.11.2.KM-contactor magnetic;DO-dispozitiv orologic;KT1,KT2,KT3-relee de timp;KL1,KL2-relee intermediare;SB1,SB2,SB3-butoane pentru comanda manuală a instalaţiei cu condensotoare;KV1,KV2-relee de maximăm tensiune;VD1,VD2-diode,prevăzute pentru a exclude posibilitateade conectare a instalaţiei cu condensotoare la reţea în cazul acţionării KV1,adică cînd tensiunea este ridicată,şi invers;

55


Fig.11.2.Schema reglării automate a puterii bateriilor de condensatoare într-o treaptă.

11.3.Schema de semnalizare şi măsurare

Schema de semnalizare a punerii la pămînt este realizată cu ajutorul unui releu de semnalizare conectat la înfăşurarea în triunghi deschis a transformatorului de tensiune de tip HTMИ-10-66У3.

Schema de măsurare este compusă din contoarele de evidenţă a energiei active şi reactive conectate prin intermediul transformatoarelor de curent şi de tensiune . Contoarele se instaleazăla hotarele între reţeaua sistemului de alimentare şi reţeaua consumatorilor.

Schema de semnalizare şi măsurare sînt prezentate în fig.11.3.

56


Fig.11.3. Schema de măsurări şi evidenţă a energiei electrice.

57


12.COMPENSAREA PUTERII REACTIVE

Problema compensării puterii reactive cere rezolvare atît la etapa proiectării cît şi în exploatare.

Transportarea puterii reactive pe linii este însoţită de pierderi de putere activă,pierderi de tensiune şi are loc limitarea capacităţii de transport a acestei linii.

Rezolvarea problemei compensării puterii reactive începe cu determinarea consumului de putere reactivă la 0,4kV şi la 10kV.

[vezi Anexa 2].Se analizează situaţia cu puterea reactivă la tensiunea 10kV.Se observă că: < ;Se consideră că motoarele sincrone de 10kV generează în sistem o putere reactivă

;Deci,la 10kV nu se instalează baterii de condensatoare.Este un surplus de putere reactivă de 6475.2 kvar.Acest surplus se va utiliza la 0,4kV.În acest caz se determină puterea reactivă posibilă de transportat prin transformatoarele posturilor de transformare.Aceasta depinde de gradul de încărcare a transformatoarelor. , (12.1)unde, este puterea reactivă posibilă de transportat prin transformatorul postului de transformare,kVar; n-numărul de transformatoare din posturile de transformare; coeficientul de încărcare normativ al postului de transformare; puterea nominală a transformatorului,kVA; puterea de calcul al postului de transformare,kW;Puterea necesară a bateriilor de condensatoare se determină cu relaţia:

,unde, este puterea reactivă de calcul a secţiei,kvar;Puterea şi tipul bateriei de condensatoare se alege din [12,tab.2.192].Exemplu:Pentru PT5: ;

;Din [12,tab.2.192]se alege 1x100 baterii de condensatoare de tipУК4 -0,38-100У3 şi 2x600 УКЛН-0,38-600-150У3 cu puterea sumară a lor

. Rezultatele calculelor se întroduc în tabelul 12.1.

Tabelul 12.1

58


Nr.PT

Nr.Secţ.

nrxTipul BC

PT1

1-

550.91x75+1x480

УКЗ-0,38-75У3УКЛН-0,66-480-240У3

PT2

1 - 550.91x75+1x480

УКЗ-0,38-75У3УКЛН-0,66-480-240У3

PT3

2 - 1484.41х135+3х450

УКБН -0,38-135Т3УКЛН-0,38-450-150У3

PT4

2 - 1484.41х135+3х450

УКБН -0,38-135Т3УКЛН-0,38-450-150У3

PT5

3,9 63.6 13001x100+2x600

УК4 -0,38-100У3УКЛН-0,38-600-150У3

PT6

4 205.35 1334.61х135+2х600

УКБН -0,38-135Т3УКЛН-0,38-600-150У3

PT7

4 205.35 1334.61х135+2х600

УКБН -0,38-135Т3УКЛН-0,38-600-150У3

PT8

5 275.78 1030.81х75+2х480

УКЗ-0,38-75У3УКЛН-0,66-480-240У3

PT9

5 275.78 1030.81х75+2х480

УКЗ-0,38-75У3УКЛН-0,66-480-240У3

PT10

6 21.42 158.581х60+1х100

УКЗ-0,415-60Т3УК4-0,38-100У3

PT11

7 270.6 336.41х40+1х300

УК2-0,415-40Т3УКЛН-0,38-300-150У3

PT12

7 270.6 336.41х40+1х300

УК2-0,415-40Т3УКЛН-0,38-300-150У3

PT13

8 48.8 440.91х40+2х200

УК2-0,415-40Т3УКБН -0,38-200-50У3

PT14

10 174.6 1008.81х50+2х480

УК2-0,38-50У3УКЛН-0,66-480-240У3

PT15

10 174.6 1008.81х50+2х480

УК2-0,38-50У3УКЛН-0,66-480-240У3

PT16

10 174.6 1008.81х50+2х480

УК2-0,38-50У3УКЛН-0,66-480-240У3

PT17

11 191 9171х20+2х450

УК1-0,415-20Т3УКЛН-0,38-450-150У3

PT18

11 191 9171х20+2х450

УК1-0,415-20Т3УКЛН-0,38-450-150У3

PT19

12- 795.8

1х200+1х600

УКБН -0,38-200-50У3УКЛН-0,38-600-150У3

PT20

13 36.4 496.1 2х250 УКМ -0,4-250-50У3

59


PT21

14 102 341.81х40+1х300

УК2-0,415-40Т3УКЛН-0,38-300-150У3

PT22

15 260 250 1х250 УКМ -0,4-250-50У3

PT23

16 33.5 731.51х135+1х600

УКБН -0,38-135Т3УКЛН-0,38-600-150У3

PT24

17 48 232.61х100+1х135

УК4-0,38-100У3УКБН -0,38-135Т3

PT25

18 93.1 901х40+1х50

УК2-0,415-40Т3УК2-0,38-50У3

PT26

19 65.9 701х75

УКЗ-0,38-75У3

Pierderile de putere reactivă în transformatoarele posturilor de transformare constituie 10% din puterea sumară consumată de întreprindere:

;Deci, puterea reactivă sumară va fi:

;Rezerva de putere reactivă în PT va fi aproximativ 10% din puterea sumară:

;În total consumul de putere reactivă la uzină va fi:

;Se alcătuieşte bilanţul puterii reactive în formă de tabel:

Tabelul 12.2

1. Consumul puterii reactive kVar1.1 Consumul puterii reactive la 0,4 kV 22411,81.2 Consumul puterii reactive la 10 kV 3397,81.3 Pierderi în transformatoarele din secţii 647,521.4 Rezerva pentru regim de avarie 2645,7121.5 Puterea reactivă sumară a întreprinderii 29102,82. Venitul puterii reactive kVar2.1 Sistemul energetic 84732.2 Motoare sincrone 14002.3 Baterii de condensatoare la 0,4 kV 192952.4 Total venitul puterii reactive 29168

Se observă că se obţine un surplus de de putere reactivă de 65,2 kVar.Conform bilanţului puterii reactive (vezi tabelul 12.2) se observă că puterea reactivă consumată de receptoarele electrice la 0,4 kV este compensată parţial cu instalaţii cu baterii de condensatoare.Puterea reactivă necesară a receptoarelor de

60


10kV este compensată parţial de motoarele sincrone din staţia de compresoare. Neajunsul de putere reactivă la 0,4kV şi 10kV se compensează cu puterea reactivă livrată de sistemul energetic.

ÎNCHEIEREÎn proiectul de an a fost efectuată alimentarea cu energiei electrică a uzinii

constructoare de maşini.

61


Alegerea tensiunii de alimantare a fabricii(110kV) a fost argumentată din punct de vedere tehnic. Alegînd tensiunea de alimentare 110kV, a fost nevoie de instalarea pe teritoriul întreprinderii a staţiei principale coborîtoare, cu două transformatoare de putere tip ТДН-25000/110.Din cauza lipsei de teritoriu SPC n-a fost amplasată lîngă centrul de sarcină, ea a fost amplasată la hotarele uzinii în partea direcţiei de alimentare.

Staţia de transformare a fost construită de tip exterior.Pentru a nu construi clădire aparte, de nu avea investiţii noi, instalaţia de distribuţie 10kV a fost amplasată chiar în secţia staţiei de compresoare.Deci ID-10kV este de tip interior şi ea se înzestrează cu dulapuri prefabricate care pot fi montate într-un singur rînd.Pentru ridicarea fiabilităţii în alimentarea cu energie electrică a fabricii, instalaţia de distribuţie-10kV se secţionează cu întreruptorul de secţionare, care în regim normal de funcţionare este deconectat.Pentru comutarea rapidă a consumatorilor la sursa de rezervă, în caz de avarie, este folosit dispozitivul de anclanşare automată rapidă a rezervei.

Schema de alimentare a secţiilor uzinii a fost argumentată tehnico-economic. Din cauza lipsei de teritoriu posturile de transformare ale secţiilor au fost

alese toate de tip interior, însă în secţiile cu mediul înconjurător nefavorabil pentru funcţionarea normală a transformatorului,posturile de transformare sînt izolate în camere aparte şi se va asigura ventilarea.Secţiile cu sarcină mică au fost alimentate de la posturi de transformare vecine prin cabluri de 0,4kV.

Calculul curenţilor de scurtcircuit al reţelei în raport cu cel mai îndepărtat receptor electric a fost nevoie pentru a realiza protecţia prin relee a elementelor sistemului, şi pentru verificarea echipamentului sistemului de alimentare cu energie electrică.

Pentru a avea o compensare completă a puteri reactive,motoarele sincrone din staţia de compresoare au fost considerate că funcţionează în regim de supraexcitare(de generare a puterii reactive în reţea), generînd în reţea o putere reactivă de 1400 kVar, folosind dispozitivul de reglare a puterii reactive.

În fine toate deciziile luate în proiectul de an sînt argumentate prin calcule tehnoco-economice luînd în consideraţie cerinţele NAIE(Norme şi Amenajări în Instalaţiile Electroenergetice).

BIBLIOGRAFIE

62


1.Федоров А.А.,Старкова Л.Е.Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электрснабжению промышленных предприятий.М.:Энергоатомиздат,1987.

2. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1987.

3.Федоров А.А.,Каменева В.В. Основы электрснабжения промышленных предприятий.М.:Энергоатомиздат,1984.

4.Romanciuc I. Alimentarea cu energie electrică a întrprinderilor.Îndrumar de proiectare.U.T.M.Chişinău,1999.

5.Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергоатомиздат, 1989.

6.Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий/Грейнер Г.Р.,Романчук И.В.Кишинев: Ротапринт КПИ им.С.Лазо,1987.

7.Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1985.8.Arion V. Costurile instalaţiilor electroenergetice. U.T.M.Chişinău,2002.9.Arion V.Bazele calculului tehnico-econemic al sistemelor de transport şi

distribuţie a energiei electrice. U.T.M.Chişinău,1998.10. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ. Л.:

Энергоатомиздат, 1988.11.Stanciu T., Rudei I. Protecţia prin relee în sisteme electroenergetice.

Îndrumar metodic pentru lucrarea de curs.U.T.M. Chişinău, 2001.12.Справочник по проектированию электроснабжения/ Под ред.

Барыбина Ю.Г. и др. М.: Энергоатомиздат, 1990.13.Киселев Ю.Я.,Красножан Л.С. Расчет токов коротково замыкания для

релейной защиты и системой автоматики. М.: Энергия.14. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Т.1./ Под

общ. ред. Федорова А.А. М.: Энергоатомиздат, 1986.15. Stanciu T., Rudei I. Protecţia prin relee în sisteme electroenergetice.

Îndrumar metodic pentru lucrări de laborator.U.T.M. Chişinău, 2002.16.Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем

электроснабжения. М.: Высшая школа, 1991.17. Stanciu T., Rudei I. Automatizări Protecţie prin relee în instalaţii

energetice. Îndrumar metodic pentru lucrarea de curs.U.T.M. Chişinău, 2003.

63

Documents

Aee Proiect