Оптимизация электрохозяйства участка корпуса 01/25 МСП ОАО "АвтоВАЗ"

В зависимости  от типа распределения (распределение  малой или большой плотности, то есть когда число потребителей на трассе мало или велико) различается количество розеток отводных блоков. В розетки отводных блоков вставляются отводные блоки, снабженные, в зависимости от их типов, защитными устройствами (такими, например, как предохранители или автоматические выключатели) или силовыми розетками.

Шинопроводы можно  располагать в здании под потолком, на полу или вдоль стен. Если шинопровод крепится к конструкциям здания, то его крепления обеспечивают различные  типы подвесных или настенных  кронштейнов. Для того чтобы огибать участки здания, мешающие прохождению трассы шинопровода, существуют различные компоненты для изменения направления: гибкие элементы (если номинальный ток шинопровода до 40 А), всевозможные типы углов, тройников, компонентов перехода «на ребро» и т.п.

Питание шинопровода  производится посредством блока  подачи питания (как правило, питание  осуществляется при помощи кабеля; возможно также питание одного шинопровода  другим). Блок может быть торцевым (справа или слева) или центральным (питание в оба направления). Для завершения трассы шинопровода существуют торцевые заглушки.

 

7.3 Устройства крепления шинопроводов

Крепление шинопроводов Canalis Evolution может осуществляться следующим образом:

- Крепление шинопровода к потолочной балке на монтажном профиле и сборном потолочном подвесе;

- Крепление шинопровода к потолочной балке на монтажном профиле;

- Крепление шинопровода в стеновой нише на консолях;

- Крепление шинопровода к полу на стойках на высоте h = 3000 мм (рисунок 11).

 

Рисунок 11 –  Крепление шинопровода к полу с помощью стойки

7.4 Подключение  шинопровода к силовому трансформатору

Для подключения  шинопровода Canalis Evolution к различным зажимам или контактам трансформаторов, распределительных щитов, генераторов и т.д. предлагаются высококачественные соединительные компоненты. Эти блоки обеспечивают гибкую и простую установку. Соединения с помощью болтов и гаек со срывающейся головкой облегчают монтаж (с использованием стандартного ключа) и визуальный контроль перед включением питания. Подключение шинопровода представлено на рисунке 12.

Рисунок 12 –  Подключение шинопровода к трансформатору

 

7.5 Безопасность при эксплуатации шинопроводов Canalis Evolution

При эксплуатации на территории предприятия шинопроводов марки Canalis Evolution соблюдаются следующие условия безопасности:

- Защита персонала и собственности: шинопровод выполнен из материала, не содержащего галогена. В случае пожара, он не выделяет токсичных газов (МЭК 754) или дыма (МЭК 1034). Шинопровод не содержит хлоридных материалов. В случае пожара, присутствие воды не приводит к возникновению гидрохлорной кислоты (МЭК 754);

- Пожаробезопасность, не является причиной распространения огня: от самовозгорания, при наличии другого источника огня, служит барьером при прохождении через стену в другое помещение;

- Непрерывное функционирование: при возникновении пожара – не теряет своей работоспособности, не требуя отключения всей установки (минимальная выносливость 2 часа);

- Уровень магнитного излучения шинопровода на порядок меньше кабельной установки: малая дистанция между проводниками вместе с максимальным фактором экранирования позволяют добиться уровня магнитного излучения на расстоянии 1м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 Релейная  защита КТП

 

Согласно ПУЭ  основными видами повреждений в трансформаторах являются:

- замыкания между фазами в обмотках и на их выводах;

- замыкания в обмотках между витками одной фазы (витковые замыкания);

- замыкания на землю обмоток или их наружных выводов.

В соответствии с этим, согласно ПУЭ, на трансформаторах (≥ 6 кВ) должны  предусматриваться устройства релейной защиты, действующие при:

- многофазных КЗ  в обмотках и на их выводах;

- витковых замыканиях в обмотках трансформаторов;

- внешних КЗ;

- перегрузках  (если они возможны).

Для трансформаторов малой и средней мощности (сюда относится и наш защищаемый трансформатор) хорошую защиту можно обеспечить применением мгновенной токовой отсечки в сочетании с максимальной защитой.

Для защиты от повреждений  на выводах, а также от внутренних повреждений предусматриваем токовую отсечку без выдержки времени, устанавливаемую со стороны питания и охватывающую часть обмотки трансформатора.

 

8.1 Выбор микропроцессорной защиты

Релейную защиту подстанции предприятия, выполним на микропроцессорных блоках производства НТЦ «Механотроника» (БМРЗ-0,4ВВ, БМПА). Данный вид блока имеет ряд преимуществ по сравнению с другими аналогами.

Внешний вид  блоков БМРЗ-0,4ВВ представлен на рисунке 13:

Рисунок 13 –  Внешний вид блоков БМРЗ-0,4ВВ

 

В шкафах ввода  – блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ-0,4ВВ, устанавливается на каждый из шкафов рабочего ввода.

Функции блока:

- двухступенчатая максимальная токовая защита (МТЗ);

- блокировка МТЗ при пусках и самозапусках электродвигателей;

- дальнее резервирование (ДР) при отказе защит или выключателей отходящих линий;

- токовая защита нулевой последовательности (ТЗНП);

- защита от перегрева трансформатора;

- автоматическое включение резерва, выполненного на секционном выключателе (АВР СВ);

- автоматическое восстановление нормального режима после АВР СВ;

- управление выключателем;

- формирование сигналов обобщённой сигнализации и сигналов системы диагностики;

- измерение и индикация параметров сети (фазных токов и токов нулевой последовательности, фазных напряжений, напряжения ввода, напряжения и тока прямой последовательности, тока обратной последовательности, cos(φ)),

- регистрация параметров аварии и аварийных процессов в течение 1 секунды до и 9 секунд после пуска защит.

В шкафу секционного выключателя – блок микропроцессорный противоаварийной автоматики БМПА-0,4.

Функции блока:

- управление выключателем;

- управление режимом АВР СВ;

- регистрация параметров аварии.

Приборы учёта  энергии расположены в шкафах ввода, вольтметры и амперметры не устанавливаются (все показания можно снять с экрана БМРЗ- 0,4ВВ). Связь блоков с АСУ осуществляется по протоколу MODBUS, в качестве канала связи используется экранированная витая пара RS-485 или волоконно- оптическая линия связи ВОЛС. Какие либо подключения к этим каналам связи на самих блоках заводом не производятся.

Время срабатывания АВР зависит от выбранных уставок  времени и составляет от 0,2 до 100 секунд.

 

8.2 Расчет  уставок блоков БМРЗ-0,4ВВ

Определим ток 3-хфазного КЗ за трансформатором, приведенное к ВН:

 

 

Рассмотрим защиту цехового трансформатора при междуфазных КЗ в обмотках и на выводах высокого напряжения (ВН), при внешних КЗ, при однофазных КЗ и при перегрузке.

Для защиты трансформатора при междуфазных КЗ в обмотках и на выводах ВН принимаем ТО без  выдержки времени:

 

 

где I_1т.ном - номинальный первичный ток трансформатора; Uk - напряжение КЗ трансформатора, - ток трехфазного КЗ I_kmax – ток проходящий через ТТ защиты при трехфазном КЗ на стороне низкого напряжения (НН):

 

.

 

Для защиты трансформатора при внешних КЗ и резервирования ТО принимаем МТЗ с выдержкой времени. Максимально токовую защиту отстраиваем от тока самозапуска полностью заторможенных ответственных двигателей, присоединенных к шинам НН. Токи срабатывания защиты:

 

 

где k_сам – коэффициент самозапуска принимаемый равным 3÷3,5 , когда нет данных о присоединяемых двигателях.

Коэффициент чувствительности защиты определяем при трехфазном КЗ за трансформатором (т.е. на стороне  НН):

 

 

Приведенная формула  справедлива для МТЗ трансформаторов  со схемой соединения обмоток треугольник  – звезда с нулем.

Выдержку времени  МТЗ трансформатора выбирают из условия  избирательности на ступень ∆t выше наибольшей выдержки времени защит присоединений tпр, питающихся от трансформатора:

 

Для защиты цехового трансформатора при однофазных КЗ в  обмотке и на выводах НН, а также  в сети НН принимаем МТЗ нулевой  последовательности с выдержкой времени:

 

 

где I_СЗ1- ток срабатывания защиты нулевой последовательности на стороне 0,4 кВ, который согласуется, в свою очередь с током отсечки Iот автоматического выключателя; k_отс1 = 1,1; k_отс2 = 1,2.

Коэффициент чувствительности защиты нулевой последовательности определяем при однофазном КЗ на выводах НН трансформатора:

 

 

Выдержку времени  защиты нулевой последовательности, установленной в нейтрали цехового трансформатора, отстраивают от времени  срабатывания автоматических выключателей двигателей и двигателей принимают равной 0,5с.

Для защиты цехового трансформатора при перегрузке принимаем  МТЗ, устанавливаемую со стороны ВН трансформатора действующую на сигнал с выдержкой времени. Максимальную токовую защиту отстраиваем от номинального тока трансформатора.

 

 

где kотс = 1,15; I_1Т.ном – первичный номинальный ток трансформатора.

Выдержку времени  МТЗ в этом случае выбирают больше времени защиты трансформатора от КЗ.

Заключение

 

В данной дипломной  работе была произведена оптимизация электрохозяйства участка 01/25 МСП «АвтоВАЗа».

Произведён  расчёт электрических нагрузок по участку; выбор трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ; выбор электрооборудования и проводников; расчёт токов короткого замыкания; выбор релейной защиты трансформаторной подстанции; расмотрена технология монтажа шинопровода Canalis Evolution.

В результате дипломного проектирования была рассчитана и выбрана  комплектная трансформаторная подстанция (КТПП) с двумя трансформаторами ТСЗ 1000 кВА. Проведен сравнительный анализ систем освещения, к установке принято светильники KRK 2х58 в количестве 72 светильника. Выбраны кабели, питающие потребителей марки АВВГ, выбраны силовые шинопроводы Canalis Evolution и автоматические выключатели компании Schneider Electric. Также выбрана микропроцессорная релейная защита БМРЗ-0,4ВВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

 

1. Правила устройств электроустановок (ПУЭ). С.Пб.: Энергоатомиздат, 2002.
2. СНиП 23-05-95. «Естественное и искусственное освещение». 1995г.
3. Карякин, Р.Н. Нормы устройства электроустановок производственных зданий. – М.: Энергосервис, 1998.
4. Электроустановки. Сборник нормативных документов. 2006г.
5. Рожин, А.Н. Внутрицеховое электроснабжение/А.Н. Рожин, Н.С.Бакшаева. – учебное пособие 2008г.
6. Андреев, В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. Учебник для вузов. – М.: Высш. шк., 1991. – 496 с.
7. Вахнина В.В. Проектирование осветительных установок / В.В. Вахнина, О.В.Самолина, А.Н. Черненко - Учебное пособие. 2007г.
8. Рекус Г.Г. «Электрооборудование производств». 2005г.
9. Вахнина В.В. «Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий. Методическое пособие». 2006г.
10. Алиев И.И. «Кабельные изделия». Справочник. Издание второе, переработанное и дополненное. 2004г.
11. Вахнина В.В., Горячева В.Л., Степкина Ю.В. «Проектирование систем электроснабжения машиностроительных предприятий». Учебное пособие. 2004г.
12. Кудрин Б.И. «Электроснабжение промышленных предприятий». 2-е издание. 2006г.
13. Карякин Р.Н. «Заземляющие устройства электроустановок». Справочник. 2000г.
14. Ополева Г.Н. «Схемы и подстанции электроснабжения». Учебное пособие. 2006г.
15. «Электрическая часть станций и подстанций». Учебник для вузов, под ред. А.А. Васильева. 1990г.
16. Сибикин Ю.Д. «Электроснабжение промышленных и гражданских зданий». Учебник. 2006г.
17. Железко Ю.С. «Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях». 2003г.
18. Барыбина Ю.Г. «Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования». 1991г.
19. Акимов Е.Г. «Проектирование и монтаж электроустановок зданий». 2008г.
20. Кабышев А.В., Обухов С.Г. «Расчет и проектирование систем электроснабжения». 2005г.
21. Каталог ООО «ЭМК». Низковольтное электрооборудование. 2005г.
22. Каталог ООО «ЭМК». Высоковольтное электрооборудование. 2005г.
23. electroshield.ru
24. schneider-electric.com
25. mtrele.ru
26. ltcompany.com