Выбор компенсирующих устройств
По условиям источника энергии, на предприятии требуется поддерживать cos() не менее 0,95. Так как cos() предприятия значительно ниже требуемого, то в проекте предполагаем установку компенсирующих устройств.
Местом установки компенсирующих устройств выберем шины низкого напряжения каждой из ЦТП. Основаниями для выбора являются следующие причины: Снижение мощности трансформаторов ЦТП (так как необходимая реактивная мощность генерируется непосредственно в цехах), уменьшение сечений кабелей, соответственно снижение потерь в трансформаторах и кабельных линиях, а также то, что в обслуживании батареи конденсаторов на 0,4 кВ проще, чем на 10 кВ. При этом на предприятии имеются синхронные двигатели, которые можно использовать для компенсации мощности высоковольтных приёмников.
Компенсация реактивной мощности приёмников напряжением 10 кВ выполним при помощи комплектных конденсаторных установок:
Суммарная реактивная мощность высоковольтных цехов:
Для цеха установки каталитического крекинга выберем две комплектных конденсаторных установки УКЛ 57–10,5–3200 У3, мощностью 3200 кВА [7].
Для компенсации реактивной мощности на напряжении 0,4 кВ, используем батареи конденсаторов. На основании расчётных мощностей (активной и реактивной) найдём необходимую мощность компенсирующих устройств. Для цеха электрообессоливающей установки:
Мощность после компенсации[1]:
По формуле (2.3):
Расчётная мощность батарей:
(3.7)
Аналогичным образом проведём расчёт для остальных цехов и сведём результаты в Таблицу 3.3.
Таблица 3.3. Определение мощности подлежащей компенсации на 0,4 кВ
| № | Цеха и узлы питания, группы электроприемников | Рр, кВт | tgφ | Qр, кВА | Qрнорм, кВА | Qр, кВА |
| Электрообессоливающая установка | 828,605 | 0,328 | 723,36 | 271,782 | 451,578 | |
| Комбинированная установка | 1052,752 | 0,328 | 787,50 | 345,303 | 442,197 | |
| Установка каталитического крекинга | 833,527 | 0,328 | 515,41 | 273,397 | 242,013 | |
| Газофракционирующая установка | 738,876 | 0,328 | 457,39 | 242,351 | 215,039 | |
| Установка алкинации | 979,651 | 0,328 | 606,50 | 321,326 | 285,174 | |
| Этилсмесительная установка | 736,706 | 0,328 | 641,08 | 241,639 | 399,441 | |
| Блок оборотного водоснабжения | 950,678 | 0,328 | 587,39 | 311,823 | 275,567 | |
| Атмосферно-вакуумная установка | 3667,907 | 0,328 | 3223,69 | 1203,073 | 2020,617 | |
| Установка каталитического крекинга 0,4 кВ | 1229,303 | 0,328 | 1031,84 | 403,211 | 628,629 | |
| Установка инертного газа | 373,954 | 0,328 | 276,76 | 122,657 | 154,103 | |
| Ремонтно-механический цех | 104,002 | 0,328 | 133,40 | 34,113 | 99,287 | |
| Электроцех | 144,651 | 0,328 | 145,08 | 47,446 | 97,634 | |
| Пожарное депо | 18,651 | 0,328 | 18,620 | 6,118 | 12,502 | |
| ЦЗЛ | 40,651 | 0,328 | 29,25 | 13,334 | 15,916 | |
| Административный корпус, столовая | 236,332 | 0,328 | 195,37 | 77,517 | 117,853 | |
| 17.1 | Резервуарные парки | 29,000 | 0,328 | 18,21 | 9,512 | 8,698 |
| 17.2 | Резервуарные парки | 78,000 | 0,328 | 49,92 | 25,584 | 24,336 |
| 17.3 | Резервуарные парки | 387,000 | 0,328 | 245,82 | 126,936 | 118,884 |
На основании расчёта выполним выбор компенсирующих устройств, и сведём его в Таблицу 3.4.
Таблица 3.4. Выбор компенсирующих устройств
| № | Цеха и узлы питания, группы электроприемников | Qр, кВА | Тип БК | Количество БК | Qбк, кВА |
| Электрообессоливающая установка | 451,578 | УКМ – 0,4–250 (25х10) Н У3 | 500,000 | ||
| Комбинированная установка | 442,197 | УКМ – 0,4–225 (25х9) Н У3 | 450,000 | ||
| Установка каталитического крекинга | 242,013 | УКМ – 0,4–150 (25х5) Н У3 | 250,000 | ||
| Газофракционирующая установка | 215,039 | УКМ – 0,4–150 (25х5) Н У3 | 250,000 | ||
| Установка алкинации | 285,174 | УКМ – 0,4–150 (25х6) Н У3 | 300,000 | ||
| Этилсмесительная установка | 399,441 | УКМ – 0,4–200 (50х4) Н У3 | 400,000 | ||
| Блок оборотного водоснабжения | 275,567 | УКМ – 0,4–150 (25х6) Н У3 | 300,000 | ||
| Атмосферно-вакуумная установка | 2020,617 | УКМ – 0,4–1025 (25x1+100х10) Н У3 | 2050,000 | ||
| Установка каталитического крекинга 0,4 кВ | 628,629 | УКМ – 0,4–325 (25х1+100х3) Н У3 | 650,000 | ||
| Установка инертного газа | 154,103 | УКМ – 0,4–100 (25х4) Н У3 | 200,000 | ||
| Ремонтно-механический цех | 99,287 | УКМ – 0,4–50 (25х2) Н У3 | 100,000 | ||
| Электроцех | 97,634 | УКМ – 0,4–50 (25х2) Н У3 | 100,000 | ||
| Административный корпус, столовая | 117,853 | УКМ – 0,4–75 (25х1+50x1) Н У3 | 150,000 | ||
| 17.3 | Резервуарные парки | 118,884 | УКМ – 0,4–75 (25х1+50x1) Н У3 | 150,000 |
В пожарном депо, ЦЗЛ, и в части (17.1 и 17.2) резервуарных парков конденсаторов не предусматривается, в связи с незначительной величиной реактивной мощности.
4. Выбор и расчёт устройств релейной защиты и автоматики
Общие положения
Надежное и экономичное функционирование системы электроснабжения возможно только при автоматическом управлении ее элементами. Автоматическое управление осуществляется комплексом автоматических управляющих устройств, среди которых первостепенное значение имеют устройства релейной защиты и противоаварийной автоматики (УРЗиА), действующие при повреждениях или ненормальных режимах работы электроустановок.
Для предотвращения развития аварий и уменьшения размеров возможного ущерба необходимо быстро выявить и отключить поврежденный элемент и ввезти в работу другой, заменяющий вышедший из строя. При этом для сохранения в работе неповрежденного электрооборудования, прежде всего, должна срабатывать защита, ближе всех расположенная к месту повреждения. Кроме того, используемые устройства должны быть надежными и требовать минимальных затрат как временных, так и финансовых, на их обслуживание
4.2 Расчёт релейной защиты трансформатора
Произведём расчёт защиты трансформатора 10/0,4 кВ, мощностью 630 кВА, установленного в ЦТП – 9.
Согласно [16] для таких трансформаторов должны предусматриваться устройства релейной защиты, действующие при:
– многофазных коротких замыканиях в обмотках и на их выводах; внутренних повреждениях;
– токах в обмотках, обусловленных внешними короткими замыканиями;
– токах в обмотках, обусловленных перегрузкой (если она возможна); однофазных замыканиях на землю.
Для защиты от многофазных коротких замыканий в обмотках и на их выводах применяют максимальную токовую отсечку без выдержки времени в двухфазном, двухрелейном исполнении.
Защиту от коротких замыканий внутри трансформатора обеспечивает газовое реле или реле давления. Газовое реле содержит два элемента – сигнальный и отключающий. Сигнальный элемент срабатывает при повреждениях, сопровождающихся слабым газообразованием после накопления определенного объема газа в реле. При значительном повреждении, вызывающем бурное выделение газа, повышается давление внутри бака и создается переток масла в сторону расширителя, воздействующий на отключающий элемент. Последний срабатывает при превышении заданной скорости потока масла. При этом газ из бака трансформатора попадает в газовое реле и вызывает срабатывание сигнального элемента позже действия отключающего элемента.
Защиту от токов, обусловленных внешними короткими замыканиями, выполняют максимально токовой с выдержкой времени при действии на отключение и устанавливают со стороны питания. Если для токовой защиты не достигаются надежная отстройка и нужный коэффициент чувствительности, применяют другую защиту, в частности токовую с пуском минимального напряжения.
Защиту от токов в обмотках, обусловленных перегрузкой, устанавливают со стороны питания одним реле, включенным в одну фазу.
На трансформаторах при схеме соединений обмоток с заземленной нейтралью следует предусматривать защиту от однофазных замыканий на землю в сети низшего напряжения. Обычно осуществляют защиту нулевой последовательности, присоединенную к трансформатору тока, установленному в его нулевом проводе, действующем на отключение автоматического выключателя, установленного на стороне низшего напряжения.
Рис. 4.1. Исходная схема и схема замещения к расчёту релейной защиты трансформатора 10,5/0,4 кВ:
а) – исходная схема; б) – схема замещения.
Дата добавления: 2015-01-19; просмотров: 2755;