Cодержание 1
Характеристика объекта проектирования 8
1.1 Описания объекта проектирование 8
1.2 Система электроснабжения объекта проектирования 9
1.3 Описание полноразмерных климатических камер ООО «БИА» 10
1.4 Задачи ВКР 11
2 Расчет электрических нагрузок 13
2.1 Существующая электрическая нагрузка 13
2.2 Проектируемые климатические камеры ООО «БИА». 14
2.3 Суммарная расчетная мощность 15
3 Выбор комплектной трансформаторной подстанции 17
3.1 Расчет компенсирующих устройств 17
3.2 Выбор комплектной трансформаторной подстанции 21
3.3 Определение потерь в трансформаторе 23
3.4 Выбор схемы комплектной трансформаторной подстанции 24
4 Выбор оборудования комплектной трансформаторной подстанции 25
4.1 Выбор оборудования на стороне высокого напряжения 25
4.2 Выбор оборудования на стороне низкого напряжения 27
5 Расчет кабельно-воздушной линии от ПС «Правда» до 2КТП-1600-10/0,4 30
5.1 Выбор сечений проводов по экономической плотности тока 30
5.2 Проверка выбранных сечений по условиям короны 31
5.3 Проверка выбранных сечений по допустимой токовой нагрузке 31
6 Расчет удельных механических нагрузок в сталеалюминевых проводах 33
7 Расчет токов короткого замыкания 37
7.1 Расчет параметров схемы замещения 38
7.2 Расчет токов короткого замыкания 42
8 Проверка выбранного оборудования на соответствие предъявляемым требованиям 45
8.1 Проверка оборудования на стороне высокого напряжения 45
8.2 Проверка оборудования на стороне низкого напряжения 47
9 Проверка кабельных и воздушных линий по потери напряжения 52
9.1 Проверка провода АС 70/11 52
9.2 Проверка кабеля АСБ-10 3х50 54
9.3 Проверка кабеля ВВГ 3х240+1х120 54
10 Расчет молниезащиты и контура заземления 56
10.1 Расчет контура заземления 56
10.2 Расчет молниезащиты 58
Заключение 61
Список используемых источников 64
Аннотация. Введение.
Цель выпускной квалификационной работы - разработать технические решения в части электроснабжения климатических камер на примере испытательного полигона АВТОВАЗ близ села Сосновка.
Результатом выполнения выпускной квалификационной работы является модернизированная под новые нужды система электроснабжения испытательного полигона АО «АВТОВАЗ» в селе Сосновка. В ходе выполнения работы произведен расчет электрических нагрузок полигона с учетом вновь проектируемых климатических камер ООО «БИА», суммарная мощность составила 1857 кВА, а коэффициент мощности - 0,808.
Для повышения коэффициента мощности до нормальных значений принято решение использовать компенсирующие устройства на шинах низкого напряжения. В результате расчета выбраны 2хУКМ-58 0.4-300-33.3 (300 квар), которые позволили повысить коэффициент мощности до 0,95, а также снизить потребляемую из системы мощность до 1574 кВА.
На основе проведенных расчетов выбрана комплектная трансформаторная подстанция 2КТП-1600-10/0,4 с трансформаторами ТМГ- 1600/10/0,4-0/Ун.
Исходя из рассчитанных токов в нормальном режиме, а также с учетом категории электроснабжения электроприемников полигона, выбрано оборудование и кабельная продукция. Для электроснабжения климатических камер выбран кабель ВВГ 3х240+1х120.
Произведен расчет кабельно-воздушной линии от ПС «Правда» 35 кВ до вновь проектируемой 2КТП-1600-10/0,4. Для воздушной линии выбран провод АС 70/11, но так как он не прошел проверку по потере напряжения, он заменен на провод АС 95/16. Для кабельной линии выбран кабель АСБ-10 3х50.
Для проверки оборудования произведен расчет токов короткого замыкания, наибольший ток короткого замыкания на шинах низкого напряжения составил 14,25 кА, ударный ток - 22,22 кА. Все выбранное оборудование прошло проверку на стойкость к токам КЗ.
Также произведен расчет молниезащиты и контура заземления для комплектной трансформаторной подстанции. Внешнее заземляющие устройство состоит из 12 электродов, расположенных вокруг здания, на расстоянии от него не менее 1 м. Расстояние между соседними электродами не менее 3 м. Итоговое сопротивление заземляющего устройства - 1,45 Ом. Молниезащита выполнена 4 стержневыми молниеотводами. Область защиты полностью покрывает площадь подстанции.
По каждому разделу полученные следующее выводы:
- В связи с установкой нового оборудования на испытательном полигоне АО «АВТОВАЗ» необходимо разработать комплексное решение по электроснабжению климатических камер ООО «БИА». Произведен анализ существующей системы электроснабжения, в ходе которого выявлена необходимость замены трансформаторной подстанции, а также решение проблемы ее питания согласно необходимой категории надежности;
- Рассчитана суммарная мощность нагрузки испытательного полигона;
- Рассчитаны компенсирующее устройства, рассчитана мощность трансформаторов (с учетом коэффициента загрузки) для комплектной трансформаторной подстанции, и рассчитаны потери в них. Коэффициент мощности удалось поднять до 0,95, для этого компенсируется 532,8 квар. Потери в трансформаторе составили 160,5 кВА;
- Выбрано оборудования для комплектной трансформаторной
подстанции Выключатель нагрузки ВНА-10-400, предохранитель высоковольтный ПКТ-101-10-100-1, ограничитель перенапряжений ОПН-П-10, автоматические включатели Metasol (поддерживающие дистанционное управление, необходимое для работы АВР на микропроцессоре Zelio), сборные шины ABB PBSC2500,
трансформаторы тока ТШП-0,66, счетчики электрической энергии Меркурий, измерительные приборы (вольтметр ABB VLM 1/500V, амперметры ABB), кабельная линия для питания климатических камер;
- Выбраны кабели и провода для прокладки кабельно-воздушной линии
до КТП;
- Рассчитаны механические нагрузки на провода, применяемые в воздушной линии. Результаты проведенных расчетов говорят о том, что выбранные провода соответствуют климатическим условиям объекта;
- Рассчитаны токи короткого замыкания для дальнейшей проверки оборудования;
- Выбранное оборудование проверено на электродинамическую и термическую стойкость токам короткого замыкания. Измерительные трансформаторы проверены по вторичной нагрузке. Оборудование полностью соответствует условиям проверки;
- Проверены кабели и провода, используемые для питания КТП и климатических камер ООО «БИА». Выбранная продукция полностью соответствует требованиям ГОСТ 32144-2013 [9];
- Рассчитана молниезащита. Принято решение установить одиночный стержневой молниеотвод, так как данный вариант является самым экономичным из рассмотренных. Рассчитан контур заземление, итоговое сопротивление составило 1,45 Ом.
