Дипломная работа: Проект электрокотельной ИГТУ

3)  токов перегрузки;

4)  снижения напряжения;

Для синхронных двигателей предусматривается, кроме того, защита от асинхронного режима и замыкания в цепи возбуждения.

Для защиты от многофазных КЗ в обмотках статора двигателей мощностью до 5000 кВт используется токовая отсечка без выдержки времени мощностью 5000 кВт и выше - продольная дифференциальная защита. Обе защиты действуют на отключение выключателей или другого отключающего аппарата, а для синхронных двигателей и на автомат гашения поля (АГП). Токовая отсечка выполняется одним реле, включенным на разность фазных токов (для электродвигателей мощностью до 2000 кВт), или двумя реле, включенными на фазные токи (для двигателей мощностью 2000-5000 кВт). Продольная дифференциальная защита в двухфазном исполнении применяется для двигателей мощностью 5000 кВт и более, а также для двигателей мощностью менее 5000 кВт, если токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности.

Исходные данные:

Тип двигателя

ДАЗО 4 – 400ХК – 4У3. РН=315 кВт;UН=6 кВ;сosφ=0.86;η=0.937;КП=5.1

Номинальный ток:

А

Определим пусковой ток электродвигателя:

 А

Определим полную мощность электродвигателя:

кВ·А

Для определения тока двигателя в нормальном и аварийном режимах используем трансформатор тока типа ТКЛ-10-У3 0.5/10Р с коэффициентом трансформации . Для питания выбрали кабель ААГУ 6 кВ (3*35)

Ток трёхфазного замыкания на выводах статора кА. Время пуска 8 секунд.

Токовая отсечка.

Определим ток срабатывания защиты (защита отстраивается от многофазных КЗ): , где КОТС=1.5 коэффициент отстройки, для реле РТ-40 и при защите асинхронного двигателя.

Тогда ток срабатывания защиты: A

Определим теперь по току срабатывания защиты ток срабатывания реле:

,

где КСХ - коэффициент схемы равен при соединении реле на разность токов двух фаз.

А

Выбираем реле РТ 40/50 с диапазоном уставок 12.5-50 А. Секции обмоток соединены параллельно. Определим коэффициент чувствительности защиты:

Как видно коэффициент чувствительности больше двух, а значит, согласно требованиям ПУЭ, данный вид защиты можно считать основным и надёжным.

Расчёт защиты от токов перегрузки. МТЗ.

Перегрузка двигателя возникает:

1)  в следствии нарушения технологического режима;

2)  из-за неисправности исполнительного механизма или электродвигателя (выход из строя подшипников, увеличение трения при отсутствии или застывшей смазки, поломки отдельных узлов, низкое качество напряжения питающей сети, обрыв одной из фаз питающего кабеля или обмотки статора, опасной перегрузке при пуске).

Защита от токов перегрузки выполняется как однофазная или двухфазная максимальная токовая защита и устанавливается только на двигателях, подверженным технологическим перегрузкам, как правило, с действием на сигнал или разгрузку механизма. В установках без обслуживающего персонала она действует на отключение двигателя механизма.

Определим ток срабатывания защиты:

,

где КН=1.2 - коэффициент надёжности при действии защиты на сигнал,

КВ=0.85- коэффициент возврата, для реле РТ-40.

тогда:

А

Определим ток срабатывания реле:

A

Выбираем реле типа РТ - 40/10 и установим на реле ток срабатывания 9,2 А.

На реле времени установим выдержку 10 с, чтобы надёжно исключить ложное срабатывание реле при пуске, но вместе с тем не дать возникнуть длительной перегрузке. Выбираем электромагнитное реле времени типа ЭВ-143 с возможной уставкой выдержки времени от 1 до 20 секунд, с максимальным разбросом 0.8 сек. Отличительной особенностью реле ЭВ-143 является то, что реле может длительно работать в режиме перенапряжения, когда U=1.1·UНОМ

Защита от замыканий на землю.

Для защиты от однофазных замыканий на землю обмотки статора двигателя применяется максимальная токовая защита нулевой последовательности, выполняемая с помощью одного токового реле, которое подключается к трансформатору тока нулевой последовательности. Эта защита предусматривается при токах замыкания на землю 10 А и более для двигателей мощностью до 2000 кВт или 5 А и более для двигателей мощностью выше 2000 кВт.

Схема защиты состоит из полупроводникового реле типа РТЗ-50 подключенного к вторичной обмотке кабельного трансформатора тока, сердечник которого охватывает трёхфазный кабель, питающий двигатель.

Для определения тока срабатывания защиты используют условие отстройки от емкостного тока электродвигателя: , где КН=1.2 - коэффициент надёжности КБР=3 - коэффициент отстройки от бросков емкостного тока двигателя при переходных процессах. Принимается для реле РТЗ-50.

Определяем емкостной ток электродвигателя:

, где

1)  Емкостной ток самого двигателя:

определим неизвестные множители в этой формуле:

Емкость фазы электродвигателя:

 Ф.

Тогда А

2)  Емкостной ток питающей кабельной линии:

У нас один питающий кабель длиной l=0.045 км, сечение S=35 мм2 его удельный емкостной ток:IC.УД=0.65 А/км, количество кабелей, проложенных параллельно m=1

А

Общий емкостной ток электродвигателя:

А

Определим ток срабатывания защиты:

А

Рассчитанный ток срабатывания защиты сравниваем с минимальным током срабатывания, который, для реле РТЗ-50 с одним трансформатором тока нулевой последовательности типа ТЗЛ, равен 3 А. Принимаем IСЗ=3 А.

Принятое значение тока срабатывания проверяем на условие чувствительности:

,

где ICΣ=6 А - сумма собственных емкостных токов всего оборудования 10 кВ.

где  - суммарный емкостной ток всей сети;

Тогда

39,7 > 1.25 - требование ПУЭ к чувствительности защиты выполняются.

защита минимального напряжения

Защита от снижения напряжения выполняется для надёжности действия с помощью трёх реле минимального напряжения и устанавливается для отключения неответственных двигателей, обеспечивая тем самым самозапуск ответственных. При длительном отсутствии напряжения релейная защита отключает и ответственные двигатели, что необходимо, например, для пуска схемы АВР двигателей или по технологии производства. Выдержка времени релейной защиты отстраивается от отсечек двигателей и устанавливается равной 0.5-1.5 с. Выдержка времени на отключение ответственных двигателей принимается равной 10-15 с., для того чтобы релейная защита не действовала на их отключение при снижении напряжения, вызванного КЗ или самозапуском двигателей.

Целесообразно для всех двигателей, питающихся от одной секции шин выполнить общую защиту минимального напряжения. Эта защита необходима в дополнение к защите минимальной частоты с блокировкой по частоте сети.

Защиту выполняют на реле минимального напряжения РН 54/160 питающегося от трансформаторов напряжения. Напряжение срабатывания определяется:

,

где Umin.раб=0.7·UНОМ10 =0.7·6000=4200 В - минимально возможное напряжение на данном уровне, КН=1.1 - коэффициент надёжности, КВ=1.25 - коэффициент возврата для реле минимального напряжения.

Для использования в релейной защите выбираем трансформатор напряжения НТМИ-6 с коэффициентом трансформации

В Для защиты выбираем реле минимального напряжения мгновенного действия типа РН-54/160.

4.2 УЧЁТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Вопросы рационального, экономичного расходования электроэнергии становятся всё более важными для многих предприятий и организаций, в связи с высокими расценками на энергоресурсы и электроэнергию. Важнейшим условием решения этих вопросов является организация доступной и качественной системы учёта электроэнергии, потребляемой промышленными предприятиями и другими потребителями.

Учёт расхода электроэнергии в промышленных предприятиях проводят в следующих целях:

1)  расчёт за электроэнергию с энергоснабжающей организацией;

2)  контроль расхода активной электроэнергии в отдельных цехах, на энергоёмких агрегатах, технологических линиях и других объектах;

3)  определение количества реактивной мощности, полученной потребителем от электроснабжающей организации или переданной ей, в случаях, когда по этим данным производят расчёты или контроль соблюдения заданного режима работы компенсирующих устройств;

4)  составление электробалансов по предприятию в целом, а также по наиболее энергоёмким агрегатам, цехам и группам потребителей, что даёт возможность на их основе проводить анализ эффективности использования электроэнергии в производственных процессах, выявлять непроизводственные расходы и потери электроэнергии, разрабатывать и осуществлять мероприятия по их снижению и устранению;

5)  расчёт с потребителями, получающими электроэнергию через подстанции предприятия, такими, как, например, строительные и монтажные организации, жилые посёлки и т.д.

Расчетным (коммерческим) учетом электроэнергии называется учет выработанной, а также отпущенной потребителям электроэнергии для денежного расчета за нее. Счетчики устанавливаемые для расчетного учета, называются расчетными счетчиками и должны быть класса точности не ниже двух, если счетчики подключаются через измерительные трансформаторы, то последние должны иметь класс точности 0,5. Расчётные счётчики находятся на балансе и в эксплуатации энергоснабжающей организации.

Техническим (контрольным) учетом электроэнергии называется учет для контроля расхода электроэнергии электростанций, подстанций, предприятий, зданий, квартир и т.п. Приборы технического учёта на промышленных предприятиях (счётчики и измерительные преобразователи) должны находиться в ведении самих потребителей и удовлетворять следующим требованиям:

1)  каждый установленный счётчик должен иметь на винтах, крепящих кожух счётчика, пломбы с клеймом госпроверятеля;

2)  на вновь устанавливаемых трёхфазных счётчиках должны быть пломбы государственной поверки с давностью не более 12 мес, а на однофазных счётчиках – с давностью не более 2 лет;

3)  учёт активной электроэнергии и реактивной мощности трёхфазного тока должен проводиться с помощью трёхфазных счётчиков;

4)  допустимые классы точности счётчиков технического учёта активной энергии должны соответствовать значениям, приведённым ниже; 1.0 – для генераторов мощностью 12-50 МВт и трансформаторов мощностью 10-40 МВт, для линий электропередачи с двухсторонним питанием напряжением 220 кВ и выше и трансформаторов 63 МВ·А и более; 2.0 – для прочих объектов учёта.

Классы точности счётчиков технического учёта реактивной мощности допускается выбирать на одну ступень ниже соответствующего класса точности счётчиков технического учёта активной энергии.

Плату за электроэнергию, отпускаемую промышленным и приравненным к ним потребителям как непосредственно от сетей энергоснабжающих организаций, так и через сети главных абонентов, производят по одноставочным и двухставочным тарифам в соответствии с прейскурантом тарифов на электроэнергию.

По одноставочному тарифу оплачивают электроэнергию, расходуемую промышленными и приравненными к ним потребителями с присоединённой мощностью до 750 кВ·А

По двухставочному тарифу оплачивают электроэнергию, потребляемую промышленными и приравненными к ним потребителями с присоединённой мощностью 750 кВ·А и выше. Двухставочный тариф состоит из годовой платы за 1 кВт заявленной потребителем максимальной мощности, участвующей в максимуме нагрузки энергосистемы (основная ставка), и платы за 1 кВт·ч отпущенной потребителю активной электроэнергии, учтённой счётчиком (дополнительная ставка).

Под заявленной мощностью подразумевают абонированную потребителем наибольшую получасовую электрическую мощность, совпадающую с периодом максимальной нагрузки энергосистемы и используемую на производственные нужды, включая мощность субабонентов двухставочного тарифа.

5. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

5.1 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОХОЗЯЙСТВОМ ЭЛЕКТРОКОТЕЛЬНОЙ

Во главе электрохозяйства электрокотельной является главный инженер ТЭЦ 11, в подчинении которого находится как оперативный, так и ремонтный персонал. В состав работников электрокотельной входит эксплуатационный персонал, задачи которого состоят в выполнении оперативного контроля над параметрами системы электроснабжения, выполнение осмотров и технического обслуживания оборудования. Эксплуатационный персонал работает непрерывно согласно графику выходов.

Под ремонтом электрооборудования понимается совокупность работ по поддержанию оборудования в состоянии эксплуатационной готовности и сохранению им нормального уровня производственной мощности, и необходимых эксплуатационных качеств. Таким образом, ремонт оборудования и других элементов основных фондов является необходимым производственным процессом, обусловленным современным уровнем развития техники.

Капитальный и текущий ремонты оборудования выполняются централизовано ремонтными бригадами ТЭЦ 11, согласно графику ППР.

Структурная схема.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26