PROJ HEP 2, LABORATORIUM URZ˙DZE˙ ELEKTRYCZNYCH


POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

PROJEKT URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH

Stacja energetyczna zasilająca zakład

przemysłowy.

Wykonał:

1994 / 1995

Spis treści

Dane projektu .............................................................................................................3

Ustalenie możliwych warunków zasilania ...................................................................3

Dobór transformatorów w stacji ..................................................................................3

Obliczenia zwarciowe .................................................................................................4

Dobór szyn zbiorczych ................................................................................................7

Dobór izolatorów ........................................................................................................9

Dobór aparatury łączeniowej .....................................................................................10

Dobór aparatury pomiarowej .....................................................................................12

Dobór kabli do stacji oddziałowych ...........................................................................15

Wnioski dotyczące projektu ......................................................................................16

1. Dane projektu.

Moc maksymalna pobierana przez zakład Pmax = 12 MW

cosj = 0.9

Napięcie zasilające Uzas = 2 ´ 110 kV

Moc zwarciowa Sz = 300 MVA

Napięcie rozdzielni zakładowej USWN = 15 kV

Długości dwóch linii 110 kV wynoszą L1 = L2 = 80 km

2. Ustalenie możliwych warunków zasilania.

a) Praca normalna.

Zakład jest zasilany z systemu energetycznego przez dwa transformatory, obydwa na 110 kV, pokrywające zapotrzebowanie na całkowitą moc szczytową.

b) Praca awaryjna.

W przypadku uszkodzenia jednego z transformatorów lub linii zasilającej, drugi transformator pokrywa zapotrzebowanie zakładu na moc potrzebną do utrzymania ciągłości produkcji.

3. Dobór transformatorów w stacji.

3.1 Dobór transformatorów na 110 kV.

Maksymalna moc pozorna pobierana przez zakład wynosi:

Suma mocy dobranych transformatorów musi być SNT > Smax = 13.4 MVA

Dobieram dwa jednakowe transformatory na 110 kV.

Dane transformatorów:

Typ transformatora TONRb 10000/15

Moc znamionowa SNT = 10 MVA

Przekładnia u = 115 ± 10% / 15 kV

Układ i grupa połączeń Yy0

Napięcie zwarcia UZ% = 11%

Producent „Emit”

Suma mocy dobranych transformatorów wynosi:

SNT = 20 MVA > Smax = 13.4 MVA

Moc dobranych transformatorów jest większa od zakładanej, gdyż w najbliższej przyszłości przewiduje rozbudowę zakładu.

3.2 Dobór transformatorów do stacji oddziałowych (na 15 kV).

Dane dobranych transformatorów:

Typ transformatora TAOa 1600 kVA

Moc znamionowa SNT = 1600 kVA

Napięcie górne 15,75 kV

Napięcie dolne 400 V

Napięcie zwarcia 6%

Układ połączeń Dy5

Ze względu na moc stacji oddziałowych SO1, SO2, SO3 przekraczającą moc dobranych transformatorów, w tych stacjach oddziałowych transformatory zostaną połączone równolegle w celu zwiększenia mocy. Natomiast w stacjach oddziałowych SO4,SO5 zastosowano jeden transformator. W przyszłości przewidziano dołączenie jeszcze jednej stacji oddziałowej SO6.

4. Obliczenia zwarciowe.

Schemat rozdzielni zasilającej zakład przemysłowy.

4.1 Zwarcie na szynach (wyłącznik W3 zamknięty, najbardziej niekorzystne warunki).

Reaktancje linii:

X110L1 = X110L2 = X0 * L1 = 0.4 W / km * 80 km = 32 W

Raktancje linii przeliczone na stronę średniego napięcia.

Rektancje transformatorów:

Reaktancje transformatorów przeliczone na średnie napięcie.

Reaktancja zastępcza wynosi:

Prąd początkowy zwarcia wynosi:

Prąd udarowy:

, gdzie kU = 1.8 (współczynnik udaru)

Prąd zastępczy Itz sekundowy:

Prąd zastępczy 1-sekundowy dla zakładanego czasu zwarcia tz=1.5s

Prąd zastępczy 3-sekundowy .

Moc zwarciowa na szynach:

4.2 Zwarcie od strony linii 110 kV przed transformatorem (wyłącznik W3 zamknięty).

Reaktancja zastępcza:

Prąd zwarciowy początkowy:

Prąd udarowy:

, gdzie kU = 1.8 (współczynnik udaru)

Prąd zastępczy Itz sekundowy:

Itz = kc * Ip = 1.02 * 4.37kA = 4.46kA

Prąd zastępczy 1-sekundowy dla zakładanego czasu zwarcia tZ = 2s

Prąd zastępczy 3-sekundowy:

5. Dobór szyn zbiorczych.

SNT = 20 MVA

Prąd roboczy maksymalny.

IN = 1040 A > Ir max = 770 A

Dobieram szyny aluminiowe, malowane, płaskie, symbol AP - 40 × 10, o przekroju

S = 400mm2

Sprawdzenie przekroju szyn ze względu na cieplne oddziaływanie prądu zwarciowego.

iU = 15.5 kA

Itz = kc* Ip = 1.02 * 6.2 kA = 6.32 kA

tz = 2s

0x01 graphic

stąd S = 400 mm2 > Smin = 60.2 mm2

Sprawdzenie na oddziaływanie dynamiczne prądu zwarciowego.

Odległość między izolatorami wsporczymi l = 1.5m

Odległość między szynami a = 0.3m

Wysokość szyny h = 4cm

Szerokość szyny b = 1cm

Siła działająca na szyny:

Współczynnik

> 2, a więc k = 1

Moment gnący:

Wskaźnik wytrzymałości:

Naprężenia zginające:

s

czyli sdop = 700KG/cm2 > sg = 403.4KG/cm2

Sprawdzenie drgań własnych szyny:

Stosunek częstotliwości drgań własnych szyny do częstotliwości sieci wynosi:

Zgodnie z polską normą PN E-05025 szyny zostały dobrane prawidłowo.

6. Dobór izolatorów.

a) Izolatory wsporcze

Warunki doboru izolatorów wsporczych:

Napięcie izolacji Uni > Uns

Siła działająca na izolator ma spełniać warunek Fiz < Fdop = 0.6 Ft

hiz wysokość izolatora

h/2 połowa wysokości szyny

Fdop = 0.6 Ft = 0.6*4000/ 9.81= 244.6kG ,czyli Fiz = 23.3kG < Fdop = 244.6kG

Dobrałem izolator wnętrzowy produkcji polskiej typu SW4 - 20Tg

Dane znamionowe izolatora:

Znamionowe napięcie izolacji Uni = 20kV > Uns = 15kV

Napięcie probiercze przemienne 55 kV

Napięcie probiercze udarowe 125 kV

Wysokość izolatora 210mm

Masa izolatora < 1.9 kg

b) Izolatory przepustowe

Warunki doboru izolatorów przepustowych:

Napięcie znamionowe izolacji Uni > Uns

Dopuszczalna obciążalność prądem roboczym Ir max

Dobrałem izolator przepustowy napowietrzno-wnętrzowy typu FID20 produkcji firmy FRAUENTHAL (Austria).

Dane znamionowe izolatora przepustowego:

Napięcie znamionowe izolacji Uni = 20kV > Uns = 15kV

Prąd znamionowy do 1000A > Ir max = 770A

7. Dobór aparatury łączeniowej.

7.1 Dobór wyłączników.

Warunki doboru wyłączników:

Un > Uns

In > Ir max

Int3 > It3

I nt1 > It1

Inws > Iws

a) dobór wyłączników W1, W2, W3 , W4, W 5 na 110 kV,

Prąd roboczy:

obliczenia zwarciowe według punktu 4.2

iu = 11.1kA

It1 = 6.31kA

Uns = 110kV

Dobieram wyłącznik napowietrzny SF6 typu FL 1A firmy „DELLE”.

Dane dobranego wyłącznika:

Un = 110kV > Uns = 110kV

In = 2000A > Ir max = 52.5A

in szcz = 53.7kA > iu = 11.1kA

Int1 = 21kA > It1 = 6.31kA

b) dobór wyłączników W6, W7, W8 , W9 , WS10, W11, W12, W13 na 15kV,

Prąd roboczy:

Obliczenia zwarciowe według punktu 4.1

iu = 15.5kA

It1= 7.62kA

Uns = 15kV

Dobieram wyłącznik wnętrzowy, małoolejowy typu IO-20/1250 produkcji rumuńskiej.

Dane dobranego wyłącznika:

Un = 20kV > Uns = 15kV

In =1250A > Ir max = 770A

in szcz =76.5kA > iu = 15.5kA

Int1 =30kA > It1 = 7.62kA

7.2 Dobór odłączników.

Warunki doboru:

Uni > Us

In > Ir max

In szcz > IU

Int3 > It3

a) dobór odłączników na 110kV.

Ir max = 52.5A

Obliczenia zwarciowe według punktu 4.2

iu = 11.1kA

It3 = 3.64kA

Uns = 110kV

Dobieram odłączniki trójbiegunowe typu ON III 110W/6, U z napędem silnikowym.

Dane dobranych odłączników.

Uni = 110kV > Uns = 110kV

In = 630A > Ir max = 52.5A

in szcz = 50kA > iU = 11.1kA

Int3 = 20kA > It3 = 3.64kA

b) dobór odłączników na 15kV.

Ir max = 770A

Obliczenia zwarciowe według punktu 4.1

iU = 15.5kA

It3 = 4.4kA

Uns = 15kV

Dobieram odłączniki trójbiegunowe typu OW III-20/12, UG, UD z napędem pneumatycznym.

Dane dobranych odłączników:

Uni = 20kV > Uns = 15kV

In = 1250A > Ir max = 770A

in szcz = 50kA > iU = 15.5kA

Int3 = 20kA > It3 = 4.4kA

7.3 Dobór uziemników.

a) uziemniki na napięcie 110kV

Dobieram uziemniki typu UN III S110

b) uziemniki na napięcie 15kV

Dobieram uziemniki typu UN III na napięcie 20kV

8. Dobór aparatury pomiarowej.

8.1 Przekładniki prądowe.

a) po stronie napięcia 110 kV

Dobieram przekładnik prądowy typu J-110-3a

Dane znamionowe przekładnika:

Znamionowe napięcie izolacji Uni = 110 kV > 110 kV

Znamionowy prąd pierwotny I1N = 4* 100A > Ir max = 52.5 A

Znamionowy prąd wtórny I2N = 5A

Znamionowy prąd szczytowy Idyn = 200*I1N > iU = 11.1 kA

Znamionowy prąd jednosekundowy Int1 = 80*I1N > It1 = 6.31 kA

b) po stronie napięcia 15 kV

Dobieram przekładnik prądowy typu J 30-2MOc , wykonanie małoolejowe napowietrzne.

Dane znamionowe przekładnika:

Znamionowe napięcie izolacji Uni = 30 kV > 15 kV

Znamionowy prąd pierwotny I1N = 1200 A > Ir max = 770 A

Znamionowy prąd wtórny I2N = 5A

Znamionowy prąd szczytowy Idyn = 75 kA > iU = 15.5 kA

Znamionowy prąd jednosekundowy Int1 = 30 kA > It1 = 7.62 kA

Klasa dokładności 0.5

c) na odejściach do stacji oddziałowych:

Dla stacji SO1, SO2, SO3, oraz dla stacji SO4, SO5

Dobrałem przekładnik prądowy typu J-30-2MO

Dane znamionowe przekładnika:

Znamionowe napięcie izolacji Uni = 30 kV > 15 kV

Znamionowy prąd pierwotny I1N = 150 A > Ir max = 123.2 A

I1N = 150 A > Ir max = 61.6 A

Znamionowy prąd wtórny I2N = 5A

Znamionowy prąd szczytowy Idyn = 36 kA > iU = 15.5 kA

Znamionowy prąd jednosekundowy Int1 = 12 kA > It1 = 7.62 kA

8.2 Przekładniki napięciowe.

a) po stronie napięcia 110 kV (sieć ze skutecznie uziemionym punktem zerowym)

Dobieram przekładnik typu U110a

Dane znamionowe przekładnika:

Układ pełnej gwiazdy.

Znamionowe napięcie izolacji Uni = 110kV >

Znamionowe napięcie pierwotne U1N = 110kV

Znamionowe napięcie wtórne

Moc znamionowa Sn = 500VA

Moc graniczna Sgr = 2000VA

b) po stronie napięcia 15 kV . Dla układu połączeń „V” musi być spełniony warunek

U1N > Uns = 15 kV

Dobieram przekładnik napięciowy typu U30-MO, wykonanie małoolej. napowietrzne

Dane znamionowe przekładnika:

Znamionowe napięcie pierwotne U1N = 15kV

Znamionowe napięcie wtórne U2N = 100V

Moc znamionowa Sn = 80VA

Moc graniczna Sgr = 800VA

Klasa dokładności 0.5

8.3 Dobór bezpieczników do przekładników napięciowych.

Zabezpieczenie po stronie pierwotnej przekładnika jest stosowane do napięcia 30kV.

a) Dobór wkładki zabezpieczającej stronę wtórną przekładnika typu U110a

Prąd wkładki powinien spełniać warunek:


Wyszukiwarka


Podobne podstrony:
PROJEKT5, LABORATORIUM URZ˙DZE˙ ELEKTRYCZNYCH
PROJEKT7, LABORATORIUM URZ˙DZE˙ ELEKTRYCZNYCH
ROLUK, LABORATORIUM URZ˙DZE˙ ELEKTRYCZNYCH
URZKEDZI, LABORATORIUM URZ˙DZE˙ ELEKTRYCZNYCH
URZKEDZI, LABORATORIUM URZ˙DZE˙ ELEKTRYCZNYCH
PROJSZCZ, LABORATORIUM URZ˙DZE˙ ELEKTRYCZNYCH
Badanie łuku elektrycznego, LABORATORIUM URZ˙DZE˙ ELEKTRYCZNYCH
PROJKED, LABORATORIUM URZ˙DZE˙ ELEKTRYCZNYCH
MÓJPRO~1, LABORATORIUM URZ˙DZE˙ ELEKTRYCZNYCH
02', Politechnika Laboratorium Urz˙dze˙ Elektrycznych i TWN
MIREK-~2, LABORATORIUM URZ˙DZE˙ ELEKTRYCZNYCH
Laboratorium urządzeń nadprzewodnikowych, Projekt elektromagnesu nadprzewodnikowego, Laboratorium ur
CYK-CY~4, Warunki jakim powinny odpowiada˙ urz˙dzenia elektroenergetyczne w pomieszczeniach zagr
Analiza stanu polaryzacji światła, FIZ 82, ˙wiat˙o jest poprzeczn˙ fal˙ elektromagnetyczn˙. Oko ludz
ram, Laboratorium projektowania urz˙dze˙ cyfrowych
KOCIOL, 5.9 Podstawowe urz˙dzenia przetwarzaj˙ce energi˙ w elektrowniach parowych.

więcej podobnych podstron