Электроснабжение и релейная защита буровой установки ВЗБТ-2900

По условию 2) нужно принять ток срабатывания защиты нулевой последовательности 2 равнымА, при с, при этом:>1,5 (3.13).Коэффициент удовлетворяет ПУЭ, но ток срабатывания большой, т.е. на наиболее мощных элементах будет необходима установка специальных защит нулевой последовательности. ПУЭ допускает неселективное отключение трансформатора 6/0,4 (несогласование рассматриваемую защиту нулевой последовательности с защитами отходящих элементов 0,4 кВ) (кВ)при невыполнении 2), а коэффициент чувствительности в зоне резервирования при этом не рассчитывается.3) Обеспечение достаточной чувствительности при однофазных КЗ на землю на стороне 0,4 (кВ)защищаемого трансформатора (). Также следует обеспечивать резервирование защитных устройств элементов 0,4 кВ. Это условие не рассматриваем, потому что сторона 0,4 (кВ)не рассматривается.Секционный выключатель 6 кВМТЗ с постоянной выдержкой времени. На секционном выключателе установлен трансформатор тока типа ТОЛ-10-2000. Вычисление коэффициента трансформации измерительного трансформатора тока (3.1):.Ток срабатывания защиты выбирается исходя из двух условий:согласование с максимальной уставкой предыдущей защиты – отходящих линий: А:, (3.14)где kСОГЛ – коэффициент согласования, рекомендуется принимается равным 1,2; А.отстройка от максимальной нагрузки, проходящей через СВ – так как точная нагрузка на каждый фидер не известна, то нагрузку через СВ примем равную половине всей нагрузки подстанции на стороне низкого напряжения, которую Определим по формулам пункта 5:(А).Принимаем большую уставку А.Определим ток срабатывания реле (3.3).(А).Определим коэффициент чувствительности (3.4): 1,5.Значение коэффициента чувствительности соответствует требованиям ПУЭ.Выбор выдержки времени (3.5):=1,3+0,3=1,6 (с).УРОВТип секционного выключателя ВВЭ-СМ-10-40/4000 ХЛ1 , для него полное время отключения tотклвыкл = 0,075 с. Выдержка времени УРОВ равна (3.7):(с).Вводной выключатель 6 кВМТЗ с пуском по напряжению с постоянной выдержкой времени. На вводном выключателе установлены трансформаторы тока аналогично секционному выключателю типа ТОЛ-10-2000/5.Ток срабатывания защиты выбирается исходя из двух условий:согласование с максимальной уставкой предыдущей защиты – секционного выключателя: А:(А).2) отстройка от максимального тока нагрузки:Определим ток срабатывания защиты:,(3.15)(А).Принимаем большую уставку А.Определим ток срабатывания реле (3.3). (А).Определим коэффициент чувствительности (3.4):Значение коэффициента чувствительности соответствует требованиям ПУЭ.Выбор выдержки времени (3.5):=1,6+0,3=1,8 (с).УРОВТип вводного выключателя ВВЭ-СМ-10-40/4000 ХЛ1 , для него полное время отключения tотклвыкл = 0,075 с. Выдержка времени УРОВ равна (3.7):(с).Защита минимального напряженияЗМН необходима для пуска МТЗ по напряжению.Рабочее минимальное напряжение определим на уровне 70% от номинального значения:,(3.16)где – номинальное напряжение.(В).Рассчитываем значение напряжения срабатывания реле:,(3.17)где kН – коэффициент надежности, может быть принят 1,1…1,2, принимаем kН = 1,1 ;kВ – коэффициент возврата, kВ = 1,2; (В).Принимаем уставку В.Вычисление коэффициента трансформации измерительного трансформатора напряжения по формуле:,(3.18)где – первичное номинальное напряжение трансформатора напряжения; – вторичное номинальное напряжение трансформатора напряжения,..Определим напряжение срабатывания реле защиты.,(3.19)(В).Кабельная линия 6кВМТЗ с постоянной выдержкой времени. Определим ток срабатывания МТЗ, отстроенный от наибольшего рабочего тока линии. В установившемся режиме максимальное значение тока определялось ранее (см. пункт 5): А. На отходящих линиях установлен трансформатор тока типа ТОЛ-СЭЩ-10 .Вычисление коэффициента трансформации измерительного трансформатора тока по формуле:, (3.20)где – первичный номинальный ток трансформатора тока;– вторичный номинальный ток трансформатора тока, ..Ток срабатывания защиты:, (3.21)где kН – коэффициент надежности,kН = 1,1;kВ – коэффициент возврата максимальных реле тока, kВ = 0,94;kС.З – коэффициент самозапуска, принимается равным 1,2…1,5 при условии, что защита будет иметь время срабатывания не менее 0,5 с /6/, примем kС.З = 1,35.(А).Принимаем уставку А.Определим ток срабатывания реле с учетом выбранной схемы., (3.22)где kСХ – коэффициент схемы для режима трехфазного КЗ, для МП применяют схему соединения неполная звезда с одним реле в обратном проводе, kСХ=1.(А).Определим коэффициент чувствительности. Коэффициент чувствительности в конце основной зоны действия (ОЗД) ,,при 2хфазном КЗ:, (3.23)где – коэффициент относительной чувствительности схемы к току двухфазного КЗ; – коэффициент относительной чувствительности схемы к току трехфазного КЗ; – ток двухфазного КЗ в конце ОЗД;– ток трехфазного КЗ в конце ОЗД, примем равным в минимальном режиме 150 А. 1,5.Значение коэффициента чувствительности соответствует требованиям ПУЭ., (3.24)где – ступень селективности, принята равной 0,3 с; – выдержка времени отходящих присоединений, так как КЛ питают ТП, то примем выдержку времени равную 1 с.=1+0,3=1,3 (с).Токовая отсечка.Определим ток срабатывания отсечки по формуле:; (3.25)где – максимальный ток трехфазного КЗ в конце ОЗД, примем равным 300А.(А).Принимаем уставку А.Определим ток срабатывания реле с учетом выбранной схемы:Коэффициент чувствительности определятся по току трехфазного КЗ в начале зоны действия защиты :.Значения коэффициента чувствитеьности соответствует требованиям ПУЭ.Выбор уставок УРОВВыдержка времени УРОВ выбирается из условия :,(3.26)где – время отключения выключателя. Установлен выключатель типа ВВУ-СЭЩ-Э-10 У2-1600, для него полное время отключения tотклвыкл = 0,075 с. – время возврата защиты, для микропроцессорных защит принимается равным 0,05с согласно руководству на терминал;– время ошибки реле времени УРОВ, равное 0,025;– время запаса, равно времени отключения выключателя, равное 0,05.сЗАКЛЮЧЕНИЕВ выпускной квалификационной работе произведен расчет электрических нагрузок, оказываемой потребителями буровой установки на электросистему. В ходе работы были решены следующие задачи:Проведен анализ объекта энергоснабжения, существующей системы релейной защиты и автоматизации.Выполнен расчет электрических нагрузок и токов КЗ рассматриваемой буровой установки;Осуществлен выбор силовых трансформаторов, а также выбор коммутационного оборудования подстанции. Выбрали два трансформатора типа ТСЗП 1000/10 c компенсирующим устройством и один трансформатор ТМ 630/10 без компенсирующего устройстваПроверили оборудование на стойкость к токам короткого замыкания и на стойкость к ударному току короткого замыкания, ток в точке Рассмотрены возможные причины нарушения установленных режимов работы СЭС.Проведен анализ схемы защиты минимального напряжения, автоматического ввода резерва (ДЭС).Рассмотрены устройства и работы синхронизирующего устройства, а также возможные последствия несинхронного включения АДЭС.Разработаны рекомендации, направленных на повышение надежности и устойчивости работы многоагрегатных автономных электростанцийВ работе рассмотрен вариант определения силовой электрической нагрузки способом коэффициента расчетной мощности, выбраны аппараты защиты, компенсирующая установка, провода и кабели, используемые для качественного энергообеспечения электроприемников.В ходе работы сформулированы рекомендации по повышению показателей надежности и независимости источников питания. Также cистематизированы рекомендации по повышению надежности работы электротехнических систем при авариях в системах централизованного электроснабжения. Исследовано применение основных технических средств, способствующих снижению чувствительности непрерывного технологического процесса к КНЭ.На сегодняшний день энергосбережение является высшим приоритетом государственной энергетической политики. Обновление морально и физически изношенного оборудования и аппаратуры контроля опасных ситуаций – главные факторы, как в политике энергосбережения, так и в промышленной безопасности. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВФедеральный закон от 26 марта 2003 года № 35 ФЗ «Об электроэнергетике» с последующими изменениями // Собрание законодательства РФ. – 2003. - № 13. - Ст. 1178.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. Производство электроэнергиии. Учебное пособие. С.С. Петрова, О.А. Васильева. 2012Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: учебник для учреждений сред.проф. образования / Л.Д.Рожкова, Л.К.Карнеева. Т.В.Чиркова. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012. – 448с.Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования : РД 153-34.0-20.527 98 / под ред. Б. Н. Неклепаева. - Введ. 1998-03-23. - М. : ЭНАС, 2002. - 152 с.Защитное заземление электроустановок: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / НГТУ; Сост.: Т.М.Щеголькова, Е.И.Татаров и др. Н.Новгород, 2011. – 19с.Белявин К.Е., Кузнецов Б.В., Электробезопасность при эксплуатации электроустановок. Изд. 2-е, Минск, УП Технопринт, 2004 ГОСТ 14209-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки Куценко Г.Ф. Монтаж, эксплуатация и ремонт электроустановок. Минск, Дизайн ПРО, 2003Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Изд. 4-е, Москва, Высшая школа, 1990Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учеб. пособие/. – 5-е изд. -СПб.: БХВ-Петербург, 2013.Липкин В.И., Князевский П.А. Электроснабжение промышленных предприятий. Изд. 3-е, Москва, Высшая школа, 1986Оборудование и электротехнические устройства систем электроснабжения: справочник / под общ.ред. В. Л. Вязигина, В. Н. Горюнова, В. К. Грунина (гл. редактор). - Омск : Редакция Ом.науч. вестника, 2006. - 268 с.Озерский В.М. Расчеты электроснабжения промышленных объектов напряжением до 1000 В: Учеб.пособие /В.М. Озерский, И.М. Хусаинов, И.И. Артюхов. Саратов: СГТУ, 2010. - 74 с.Производство электроэнергиии. Учебное пособие. С.С. Петрова, О.А. Васильева. 2012Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: учебник для учреждений сред.проф. образования / Л.Д.Рожкова, Л.К.Карнеева. Т.В.Чиркова. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012. – 448с.Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования : РД 153-34.0-20.527 98 / под ред. Б. Н. Неклепаева. - Введ. 1998-03-23. - М. : ЭНАС, 2002. - 152 с.Сибикин Ю.Д., Барэмбо К.Н., Селятенко И.Т. Эксплуатация и ремонт электрооборудования машиностроительных предприятий. Москва, Машиностроение, 1971Скунов, М. А. Задачи сетевого планирования и расчета экономической эффективности : учебное пособие /М. А. Плескунов. – Екатеринбург : Изд-во Урал.ун-та, 2014. – 92 с.СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть -1.СП 131.13330.2012 Строительная климатологияСП 52.13330.2011. Естественное и искусственное освещение. Дата введения 2011-05-20 Справочная книга по светотехнике/ Под ред. Ю.Б.Айзенберга. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 472с.Справочник по проектированию электрических сетей под редакцией Д.Л. Файбисовича, М.: Изд-во НЦ ЭНАС, издание 4-е, переработанное и дополненное. 2012Шеховцов В.П. Расчёт и проектирование систем электроснабжения. Методическое пособие по курсовому проектированию. Москва Форум-Инфра-М, 2004Приложение 1. Расчет электрических нагрузок Таблица 2.1 – Расчет электрических нагрузокНаименование Ру и элекро-приемниковНагрузка установленная Нагрузка средняя за сменуНагрузка максимальнаяPн, кВтnPн.∑, кВт Kиcos φtg φmPсм, кВтQсм, кварSсм, кВ*АnэKмK'м,Pм, кВтQм, кварSм, кВ*АIм, А123456789101112131415161718ТепловентиляторЭТВ-3-9/380В9190,80,870,57 7,24,088,28Компрессор АВШ-6/10 с эл/двигателем551550,650,830,67 35,7524,0243,07КомпрессорGA45PLUS с электродвигателем451450,60,80,75 2720,2533,75Вентилятор вытяжнойАИМ63Ф4У20,2510,250,70,880,54 0,1750,090,20Двигатель привода насосаМПЭ-500-500 УХЛ3М560211200,60,850,62 672416,47790,59Эл..вентилятор обдуваАИР112М4У25,52110,650,80,75 7,155,368,94эл.двигатель подпорного насоса №1АИМР180 М4У2,5302600,550,820,70 3323,0340,24эл.двигательперемешивателяВА132S4У2,57,5752,50,80,780,80 4233,7053,85Паровой тепловентиляторАИМ71А4У20,5542,20,650,870,57 1,430,811,64Вытяжной вентилятор М83АИМ63Ф4У20,25410,70,860,59 0,70,420,81Эл.двигатель насоса подачи раствора ШН-250 М60901900,620,870,57 55,831,6264,14насоса малой подачи раствора М643,413,40,680,780,8002,3121,852,96Эл.двигатель ШН-150 ( илоотделитель ) М40551550,650,80,75 35,7526,8144,69       Вытяжной вентилятор М440,2510,250,70,820,70 0,1750,120,21       Паровой тепловентилятор0,5521,10,650,850,62 0,7150,440,84       Насос винтовой №17,517,50,70,870,57 5,252,986,03       Насос винтовой №17,517,50,50,80,75 3,752,814,69       Эл.двигатель центробежного насоса М507,517,50,60,880,54 4,52,435,11       Вытяжной вентиляторМ520,2510,250,40,820,70 0,10,070,12       Эл.двигатель шнекового транспортера М20152300,650,950,33 19,56,4120,53       Паровой тепловентилятор0,5542,20,80,850,62 1,761,092,07       Эл.двигатель дегазатора М19151150,750,820,70011,257,8513,72Эл.двигатель ШН-150 ( СГУ №1 ) М17301300,650,880,54 19,510,5222,16 Эл.двигатель ШН-D3409 в сборе ( СГУ №2 ) М18 с УПП3RW44551550,60,820,70 3323,0340,24 Вытяжной вентилятор М220,2551,250,70,820,70 0,8750,611,07Эл.двигатель 1 центрифуги 1302600,550,850,62 3320,4538,82Эл. Двигатель вибросит 1,8610,80,650,870,57 7,023,988,07Эл.двигательперемешивателя М67,52150,550,820,70 8,255,7610,06Электродвигатель вспом.лебёдки с ТГЭ-8018,5118,50,70,850,62 12,958,0315,24Двигатель привода лебедки 560211200,550,890,51 616315,59692,13Эл.двигатель вентилятора обдува привода лебедки5,515,50,70,820,70 3,852,694,70Эл.двигатель аварийного привода371370,50,950,33 18,56,0819,47Эл.двигатель вытяжного вентилятора0,2520,50,60,820,70 0,30,210,37Эл.двигатель парового тепловентилятора0,5521,10,650,850,62 0,7150,440,84Эл.двигатель насоса откачки конденсата М1323,213,20,550,870,57 1,761,002,02Эл.двигательперемешивателя №17,54300,70,820,70 2114,6625,61Эл.двигатель ШН-150 М100302600,60,850,62 3622,3142,35Эл.двигатель парового тепловентилятора М1040,5542,20,50,870,57 1,10,621,26Освещение34,5134,50,91034,5034,5Итого ШВПТ11204224081180684,21482,79,21,1211321,6684,21488,22263,7Всего на ГРЩ583,275785,7381,1302,7588,11,161442,1302,7535,79815,02Всего на ВН1763,7986,92024,1185,7