Конструкторская разработка ограничения мощности конденсаторной установкой

Ограничения мощности конденсаторной установкой

На предприятии ПАО «НПО «Йодобром» имеется большое количество электрифицированного оборудования, которое защищено от выхода из строя с помощью защитной аппаратуры, которая рассчитывалась в предыдущем разделе. Но в защите нуждается не только потребители электроэнергии (электротехнические установки), но и проводящих линий, а также источников электроэнергии. На данном предприятии источником электроэнергии является трансформаторная подстанция КТП-21. Защиту источника электроэнергии и кабельных линий можно осуществить с помощью установки ограничения мощности. Принцип ее работы основан на отключении силовой сети от источника электроэнергии (трансформаторной подстанции) при достижении тока в ней определенной величины, близкой к максимально допустимой.

Установка состоит из реле максимального тока, контролирующего величину тока в сети, и контактора, установленного в силовой цепи, необходимого для отключения питания перегруженной сети. Также в установке имеются вспомогательные элементы, необходимые для нормальной работы основных элементов, а именно: промежуточные реле, предохранители цепи управления, балластные сопротивления, конденсаторы, и др.

Для данного цеха установку ограничения мощности целесообразно совместить с установкой компенсации реактивной мощности, которая уже установлена в помещении трансформаторной подстанции. Для совмещения необходимо модернизировать цепь управления в схеме компенсационной установки: установить реле максимального тока между двумя фазами, и в отходящей силовой линии установить контактор. Схема компенсационной и установки ограничения мощности представлена на чертеже ДП. 200400. 001__.

Установка компенсации реактивной мощности представляет собой два шкафа, в одном из которых размещены элементы управления, защиты, индикации работы компенсационной установки, а в другом – собственно конденсаторные батареи.

Схема управления конденсаторной установкой предусматривает два режима работы: ручной и автоматический. Ручной режим, как и автоматический, устанавливается с помощью переключателя В2; при этом автоматический командный блок отключен, батареи включаются вручную. Все данные, необходимые для осуществления контроля работы компенсационной установки, отображаются контрольно-измерительными приборами, расположенными на дверце первого шкафа. При выборе режима «автоматически» включается автоматический командный блок управления компенсационной установкой, который, в зависимости от величины реактивной мощности, выбирает наиболее подходящую ступень, то есть автоматически подключает и отключает с помощью контакторов батареи конденсаторов. Состояние каждой ступени отображают сигнальные лампы, расположенные на дверце второго шкафа.

В установке используется 8 конденсаторных батарей типа КМ1-0,38-13-3УЗ, которые образуют 4 ступени, или 4 уровня компенсации. При необходимости можно использовать и большее количество ступеней. В таком случае необходимо использовать компоненты схемы, адаптированные для такого количества ступеней, а принцип работы установки сохраняется неизменным.

Конденсаторные батареи расположены во втором шкафу, который электрически соединен с первым шкафом с помощью соединительных проводов. Также во втором шкафу расположены приставки к конденсаторным батареям, которые являются частью автоматического командного блока управления конденсаторной установкой, но установлены рядом с конденсаторными батареями для удобства обслуживания и эксплуатации.

При необходимости возможно ручное отключение всех конденсаторных батарей одновременно с помощью тумблера В1, который отключает питание управления, подаваемое на приставки конденсаторных батарей.

В схеме имеется также фильтр-приставка, необходимый для устойчивой работы компенсационной установки.

В качестве реле максимального тока можно использовать уже установленное в цепи управления компенсационной установки реле тока РТ типа РТ-40/0,6.

Через нормально открытый контакт промежуточное реле РП типа РПУ-0-561 подключаем контактор.

Выберем контактор по номинальному напряжению и номинальному току. Номинальный ток рассчитывается исходя из мощности потребителей. Мощность потребителей, питающихся от щита силового управления, для которого и рассчитывается установка ограничения по мощности, составляет 364,8кВт. Номинальный ток рассчитаем по формуле:

I­н = ,

Где I­н – номинальный ток сети, А;

Pр – расчетная мощность потребителей 1ЩСУ, кВт;

Uн – номинальное напряжение, В.

Iн = ≈ 554,9А.

Номинальный ток сети – 380В; номинальный ток – 554,9А. Выбираем контактор 7 величины типа КТИ-7630 номинальным током 630А. Выбранный магнитный пускатель подходит по условиям коммутации.

Выбранное оборудование сведем в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Оборудование установки компенсации и ограничения мощности.

Поз. Позиция обозначения Наименование Тип/ марка Технические

Данные

Колво
R Резистор разрядный (может быть лампой накаливания) 8
20 C Конденсатор КМ1-0,38-13-3УЗ 286мкФ; 34,1А 8
4 C1 Конденсатор ЛСМ-400-3,8У1.1 3,8квар; 44А 1
13 A Амперметр Э-378 200А через ТТ 300/5 1
11 V Вольтметр Э-378 500В 1
1 В Рубильник РШ-36 I = 600А 1
16 В1 Тумблер ТВ1-4 U = 220В; I = 5А 1
17 В2 Переключатель ПКГ2П8Н-15-11,5 Авиационный 1
15 В3 Ключ КФ-7/п 1У-8С U = 220В; I = 10А 1
14 КУ Кнопка управления КЕО-11 U = 220В; I = 10А 1
Ш1, Ш2 Разъем штепсельный ШР32П12ЭГ1 U = 850В; I = 10А 2
12 Л1, Л2, Л3, Л4 Лампа сигнальная РНЦ-220-10 U = 220В; P = 10Вт 4
18 Пр Предохранитель ПН2-250-11 Iпл. вст = 80А 12
7 Пр1, Пр2 Предохранитель ПР-1М U = 500В; I = 2А 2
8 П3 Предохранитель ПР-1М U = 500В; I = 4А 1
3 РТ Реле тока РТ-40/0,6 Iн = 2,5А 1
6 РП Реле промежуточное РПУ-0-561 U = 500В; 50Гц 1
19 К1, К2, К3, К4 Контактор ПАЕ-311 Uкат = 220В; 50Гц 4
22 КО Контактор КТИ-7630 Uкат = 220В; 50Гц 1
2 ТТа, ТТс Трансформатор тока ТК-20 300/5А 2
9 БК Блок командный БК-АРКОН ТУ34-3045-69 1
21 П1, П2, П3, П4 Приставка П-АРКОН 4
10 Ф Фильтр-приставка ФП ТУ34-044-73 1
Метки: