Электроснабжение береговых установок

Согласно [7], при воздушном вводе должны устанавливаться ограничители перенапряжений. Выбор производится по номинальному напряжению электроустановки.Параметры ОПН сведен в таблицу 8.6.Таблица 8.6 - ПараметрыОПН-РТ/TEL-10/12,5ПараметрЗначениеОПН-РТ/TEL-10/12,5Номинальное напряжение10 кВОстающееся напряжение при импульсном токе длительностью 8 мкс250 A 16,1 кВ500 А16,10 кВ5000 А19,7 кВМасса3 кг 9. Релейная защитаНа проектируемой подстанции на стороне НН выбрана одиночная секционированная система шин. Принимаем, на стороне НН секции работают раздельно, т.е. секционный выключатель в нормальном режиме отключен.Проанализировав вышеизложенную информацию и учитывая требования [10] на проектируемой подстанции устанавливаются следующие виды автоматики:автоматическое включение резервного питания, с помощью включения секционного выключателя на стороне НН;автоматическая частотная разгрузка с последующим частотным автоматическим повторным включением (ЧАПВ);автоматическое регулирование коэффициентов трансформации трансформаторов (АРКТ);На РП защита трансформатора, шин 6кВ и отходящих линий, а также схема АВР выполнена на базе цифровой интегрированной защиты действующая в случае повреждения на шинах 10 кВ на отключение вводного масляного выключателя, в случае повреждения фидерной линии 10 кВ на отключение фидерного масляного выключателя, в случае пропадания напряжения на одном из вводов на переключение, а также в случае повреждения в трансформаторе передает телеотключающий импульс на районную подстанцию и в бестоковую паузу производит отключение отделителя.На сборных шинах 10 кВ на секционном выключателе устанавливают токовую отсечку с выдержкой времени, выполненную в двухфазном исполнении для защиты от многофазных коротких замыканий.Для защиты силового трансформатора подстанции используется следующие виды защит:1. Токовая отсечка – предназначена для защит от междуфазных коротких замыканий на стороне высокого напряжения трансформатора и на его ошиновке. Эта защита не должна работать при междуфазных коротких замыканиях на стороне 0,4 кВ и при коротких замыканиях на стороне 0,4 кВ и при коротких замыканиях на отходящих линиях. Данная защита является быстродействующей, действует на отключение трансформатора;2. Максимальная токовая защита – предназначена для защиты от всех видов повреждений внутри обмотки и на вводах, а также для осуществления резервирования защит отходящих присоединений. Данная защита также может при необходимости обеспечить дальнее резервирование, имеет выдержку времени. Работает на отключение трансформатора;3. Токовая защита нулевой последовательности – предназначена для защиты от однофазных замыканий на стороне 0,4 кВ трансформатора в зоне регулирования, является основной. Устанавливается на трансформаторах со схемой соединений /Yо, Y/Yо. Отстраивается от тока небаланса, работает на отключение межсекционного и вводного автомата.Расчет параметров срабатывания максимальной токовой отсечки.Ток срабатывания мгновенной токовой отсечки (МТО), А.,(9.1)где Кот– коэффициент отстройки, принимаем равным 1,2;- максимальная значение периодической составляющей тока короткого замыкания в начальный момент времени, на стороне низкого напряжения трансформатора, А;Кт – коэффициент трансформации защищаемого трансформатора.,(9.2)Полученное значение подставляется в формулу (9.1).Ток срабатывания реле МТО, А.,(9.3)где Ксх – коэффициент схемы, равный 1,;Ктт – коэффициент трансформации трансформатора тока, о.е.Трансформатор тока выбирается по номинальному току трансформатора на стороне высокого напряжения IВН.ном, А.,(9.4)Принимаем трансформатор тока с номинальным первичным током 50 А, имеющий Ктт = 10.Коэффициент чувствительности защиты, ,(9.5)где - ток двухфазного короткого замыкания на стороне высокого напряжения трансформатора, А, определяется по формуле:,(9.6)где - ток трехфазного короткого замыкания на стороне высокого напряжения трансформатора, А. Полученное значение подставляется в формулу (9.5).Таким образом, можно сделать вывод, что требуемая чувствительность обеспечивается.Расчет параметров срабатывания максимальной токовой защиты МТЗ.Ток срабатывания максимальной токовой защиты, А.(9.7)где Кот – коэффициент отстройки, равный 1,2;Кв – коэффициент возврата реле, принимается равным 0,85;Iраб.max – наибольшее значение рабочего тока трансформатора, принимается равным 1,3IВНномс учетом допустимой перегрузки трансформаторов в послеаварийном режиме, Ток срабатывания реле МТЗ, А.,(9.8)Коэффициент чувствительности защиты, о.е.,(9.9)Делаем вывод, что требуемая чувствительность обеспечивается. Время срабатывания защиты, с.(9.10)где tсз.пр.– время срабатывания защит отходящих присоединений, принимается равным 0,3, с;t – ступень селективности, равная 0,5, с;Расчет параметров срабатывания токовой защиты от перегрузки с действием на сигнал.Ток срабатывания токовой защиты с действием на сигнал.(9.11)где Кн – коэффициент надежности, принимается равным 1,05;Iсз = 1,051,372,8= 99,41 А.Ток срабатывания реле, А.,(9.12)Время срабатывания защиты, с.(9.13)10. Безопасность и Экологичность проекта10.1. Эксплуатация электрооборудования потребителей до 1000ВОбщие требования безопасности: 1) Эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт электроустановок должен осуществлять специально обученный персонал, не моложе 18 лет, прошедший медицинское освидетельствование, обучение, инструктаж, знающий безопасные методы работы, правила прохода по железнодорожным путям и прошедший проверку знаний Правил, инструкций и руководящих материалов по электробезопасности в квалификационной комиссии с присвоенной группой не ниже второй, отчетливо представляющий опасность воздействия на организм электрического тока и знать приемы освобождения пострадавших от действия электрического тока и уметь практически оказать первую помощь пострадавшим.2) Лицо, вновь поступившее на работу, проходит стажировку (производственное обучение) продолжительностью от 2 до 14 рабочих смен. По окончании стажировки, обучаемый проходит проверку знаний в комиссии, утвержденной начальником дистанции, с присвоением соответствующей группы по электробезопасности. После успешной проверки знаний работник допускается к самостоятельной работе. Если работнику присваиваются права оперативно - ремонтного персонала, то ему назначается дублирование на рабочем месте продолжительностью от 2 до 12 рабочих смен под руководством опытного работника. Руководителем дублирования может быть работник, имеющий стаж работы по данной профессии не менее 3-х лет. После этого работник может быть допущен к самостоятельной работе.3) В процессе обслуживания электроустановок персонал подвергается воздействию опасных и вредных производственных факторов: высокое напряжение, высота, нахождение в пожароопасной зоне, обращение с едкими веществами (кислота, щелочь), работа с электроинструментом и выполнение специальных работ (сварка, пайка, заземление, грузоподъемные работы); воздействие климатических факторов - обморожение, переохлаждение, тепловой и солнечный удары.4) Находясь на территории подстанции необходимо соблюдать Правила по обеспечению пожарной безопасности: курить в определенных для этого местах, содержать в чистоте рабочее место, не загораживать проходы, аварийные выходы, подъезды. Знать порядок вызова пожарной команды и спецслужб. Уметь пользоваться огнетушителями, противопожарным инвентарем, знать сроки их осмотра и порядок хранения.5) Рабочие места персонала должны поддерживаться в соответствии с нормами санитарии, личной гигиены и пожарной безопасности. Персонал поддерживает установленный порядок расположения, хранения инструмента, приспособлений, деталей, материалов.9.2 Расчет защитного заземленияДля систем электропитания основной системой заземления является система TN-S, приведенная на рисунке9.1.Рисунок 9.1 – Система заземления TN-S.Эта схема исключает протекание обратных токов в проводнике РЕ, что снижает риск возникновения электромагнитных помех из точки общего присоединения.В проекте применена система заземления TN-S.Проектом предусмотрены системы заземления и дополнительного уравнивания потенциалов. Система заземления состоит из контура заземления, шины заземления (РЕ) и заземляющих проводников. Шина РЕ расположена в ЩПП. С помощью заземляющих проводников шина РЕ подключена к контуру защитного заземления. Расчет контура защитного заземления представлен ниже. Заземляющие проводники выполнены из стальной полосы 40х4мм и подключаются к контуру защитного заземления в двух точках. Контейнер с ДГУ подключается к шине РЕ при помощи гибких заземляющих проводников в двух точках. В качестве искусственных заземлителей применяются металлические стержни, уголки, полосы, погруженные в почву для надежного контакта с землей. Система дополнительного уравнивания потенциалов состоит из контура дополнительной системы уравнивания потенциалов внутри помещения. Контур системы дополнительного уравнивания потенциалов выполнен из стальной полосы 20х4 проложенной по периметру помещения КТП. К контуру системы дополнительного уравнивания потенциалов подключены все одновременно доступные прикосновению открытые металлические проводящие части стационарного электрооборудования помещения КТП. Соединения проводников системы дополнительного уравнивания потенциалов выполнить согласно ГОСТ 10434 “Соединения контактные электрические. Общие технические требования” ко 2-му классу соединений.Расчет системы защитного заземления КТП. Расчет контура заземленияИсходные данные для расчета зазаемления :=100 Омм – удельное сопротивление грунта;kc = 1,7 – сезонный климатический коэффициент вертикального заземлителя;k = 4 – сезонный климатический коэффициент горизонтального заземлителя; = 2,5м – длинна вертикального заземлителя;t = 0,7м – заглубление горизонтального заземлителя;Н – толщина верхнего слоя грунта, м , Н = 1,95м = 0,7 – коэффициент использования вертикального заземлителя; = 0,24 – коэффициент использования горизонтального заземлителя;b = 40 мм – ширина горизонтального заземлителя (соединительная полоса);d = 47,5 мм – диаметр вертикального заземлителя (пруток), при использовании уголка d = 0,95·f, где f – ширина полки уголка, мм.;а = 2м – шаг между вертикальными заземлителями;Rзн = 4 Ом – нормированное значение сопротивления заземления.Согласно ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства с учетом удельного сопротивления грунта равно:Rз = 4 ОмРасчет заземляющего устройства сведено к определению числа вертикальных заземлителей и длины соединительной полосы. Для упрощения расчета принято, что одиночный вертикальный заземлитель представляет собой стержень. Сопротивление одиночного вертикального заземлителя определено по формуле, Ом:Расчетное удельное сопротивление определено из выражения:Подставив значения, определяемрасч.в = 170 Омм.Отсюда, сопротивление одиночного вертикального заземлителя равно:Rв= 54,27 Ом.Определено количество стержней вертикального заземлителя: шт.Вычислена длина горизонтального заземлителя, что соответствует длине полосы соединяющей вертикальные стержни. Определено сопротивление растеканию тока горизонтального заземлителя (соединительной полосы):где расч.г = 400 Омм.Подставив значения, найдемRг= 17,31 Ом.Действительное сопротивление растеканию горизонтального заземлителя с учетом коэффициента использования полосы:Сопротивление растеканию заземлителей с учетом сопротивления горизонтального заземлителя:Уточненное количество вертикальных заземлителей составило:шт.Таким образом участок контура заземления представляет собой 20 вертикальных заземлителей (уголок 50х50мм с шагом 2м), соединенных горизонтальным заземлителем длинной 41м ( полоса 40х4 ).Защитные и заземляющие проводники и проводники уравнивания потенциалов медные. Сечение проводников соответствует требованиям гл. 1.7.ПУЭ изд.7. Все электрические щиты, и его конструкции, кабельные лотки и другие токопроводящие части связать с общим контуром заземления. ЗАКЛЮЧЕНИЕЦельюданного курсового проекта работыявляетсяразработка системы электроснабжения порта.В работе были рассмотрены основные вопросы проектирования ЭС, выбора силовых трансформаторов, релейной защиты, реконструкции отходящих линий и т.д. Нагрузки данного объекта относятся к первой и второй категориям электроснабжения, поэтому используем схему с двумя трансформаторами. В случае аварийной ситуации предусмотрена возможность резервного электроснабжения от дизельной электростанции. По расчётным нагрузкам с учётом компенсации реактивной мощности были выбраны трансформаторы ТП типа ТСЗН-1000 и ТСЗН-630. Питание двух ТП осуществляется на напряжении 10 кВ кабелями АВВГ 3х70.Выбранные проводники обеспечивают допустимые уровни напряжения у электроприемников. В качестве защитных аппаратов, устанавливаемых в СП и ответвительных коробках, выбраны автоматические выключатели типа ВА.На стороне 10кВ спроектированы современные комплектные распределительные устройства серии КСО-285 со встроенными в них выключателями типа ВВМ-СЭЩ-10-2-1000 ХЛ1. В КРУ выключатели, измерительные трансформаторы напряжения и ОПН устанавливаются на выкатной тележке шкафа.Рассмотрена защита силового трансформатора ТП. Описаны технические и организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ.Библиографический списокЭлектроснабжение береговых установок: учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта – СПб.: СПГУМРФ им. Макарова, 2015. – 119 с.ГОСТ Р 52084-2003 «Приборы бытовые электрические. Общие технические условия»Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы шестого и седьмого изданий с изменениями и дополнениями по состоянию на 1 января 2013 г. - М. : КНОРУС, 2013. - 854 с.Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учеб. пособие/. – 5-е изд. -СПб.: БХВ-Петербург, 2013.«Справочник по проектированию электрических сетей» / Под редакцией Д.Л. Файбосовича. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. – 320 с. ил.Стандарт предприятия. Курсовое и дипломное проектирование. Общие требования к оформлению. CТБ ЮУрГУ 04-2008/Составители: Сырейщиков Н.В., Гузеев В.И., Сурков И.В., Винокурова Л.В., - Челябинск: ЮУрГУ, 2008. – 49 с.Нормы технологического проектирования Подстанций переменного тока с высшим напряжением 10 – 110 кВ.«Справочник по проектированию электрических сетей» / Под редакцией Д.Л. Файбосовича. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. – 320 с. ил.Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: редакция 2-я Учебник для вузов.– М.: Энергоатомиздат, 2005.Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.4-е изд., перераб. и доп.-М.: АО Энергосервис, 1995.Справочник по проектированию электроснабжения/Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. – М.: Энергоатомиздат, 1990.Григорьев В.И., Киреева Э.А., Миронов В.А., Чохонелидзе А.Н., Григорьев В.В. Справочная книга электрика. Москва, Издательство «Колос», 2005.Магомет Р.Д., Березкина Е.В. Безопасность жизнедеятельности: учебно-методический комплекс / - СПб.: Из-во СЗТУ, 2009, - 168 с.  Джаншиев С.И., Костин В.Н., Юрганов А.А. Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения: учебно-методический комплекс / СПб.: Изд-во СЗТУ, 2010. – 221 с.