(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Проектирование систем электроснабжения на примере завода электротермического оборудования
Задание
на курсовой проект по дисциплине «Проектирование систем электроснабжения» студенту группы ЭМ 13-1 Дмитриеву А.П. Вариант №30.
Спроектировать электроснабжение завода электротермического оборудования.
Начальные данные
1. Схема генерального плана завода представлена на рисунке 1.
2. Сведения о электронных отягощениях по цехам завода указаны в таблице 1.
3. Питание быть может осуществлено от подстанции энергосистемы, на которой установлены три трансформатора мощностью по 25 МВА, напряжением 36,75/6,3-6,3 кВ. Мощность системы составляет 600 МВА. Трансформаторы работают раздельно.
4. Расстояние от подстанции энергосистемы до завода 3,5 км.
5. Стоимость электроэнергии за 1 кВт·ч задает педагог.
6. Завод работает в две смены.
Набросок 1 — Схема генерального плана завода
Таблица 1 — электронные перегрузки завода
Наименование
количество электроприемников
Установленная мощность электроприемников, кВт
1-го
суммарная
1. Механический цех маленьких станков
300
1-40
4500
2. Механический цех больших станков
100
1-80
2500
3. Механический цех неповторимых станков
40
1-250
2800
4. Цех обработки цветных металлов
30
/1, с.78/
1613
5. Литейный цех
70
3,2-28
320
6. Столовая
25
1,0-28
320
7. Компрессорная: СД 6кВ
4
720
2880
8. Инженерно-конструкторский корпус
20
1,7-28
450
9. Цех металлопокрытий
18
10-55
370
10. Механический цех №2
150
7-70
2650
11. Сборочный цех №2
60
0,8-40
2100
12. Металлографическая лаборатория
20
5-20
240
13. Насосная
4
125
500
14. Опытнейший цех СКБ
40
3,2-40
510
15. Лаборатория сопротивления
20
10-90
480
16. Машинный цех
14
10-80
800
17. Лаборатория вакуумных печей
20
30-70
960
18. Лаборатория дуговых печей
17
9-100
680
Содержание
- Задание
- Начальные данные
- Введение
- 1. Определение категорийности потребителей /8, с.81/
- 2. Определение расчетной перегрузки промышленного компании /2, с.6/
- 3. Проектирование схемы электроснабжения промышленного компании
- 3.1 Определение метода питания и номинального напряжения
- 3.2 Определение сечения питающих ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока)
- 3.3 Выбор оборудования на ГПП
- 3.4 Выбор рационального варианта наружного электроснабжения завода
- 3.5 Выбор местоположения главной понизительной подстанции
- 4. Проектирование схемы внутреннего электроснабжения промышленного компании
- 4.1 Выполнение эскиза схемы с указанием распределительных пт и трансформаторных подстанций цехов
- 4.2 Выбор сечения кабельных линий
- 4.3 Выбор цеховых трансформаторов
- 4.4 Расчет токов КЗ для выбора коммутационного оборудования
- 5. Определение приведенных издержек на сооружение проектирования внутреннего электроснабжения
- Перечень использованных источников
Введение
В области электроснабжения потребителей сформулированы задачки предусматривающие увеличение уровня проектно — конструкторских разработок, внедрение и рациональную эксплуатацию высоконадежного электрооборудования, понижение непродуктивных расходов электроэнергии при ее передаче, распределении и потреблении.
Развитие и усложнение структуры систем электроснабжения, растущие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и нравом потребителей электроэнергии, обширное внедрение устройств управления распределением и потреблением электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят делему подготовки высококвалифицированных инженеров.
Важным шагом в развитии творческой деятель будущих профессионалов является курсовое и дипломное проектирование, в процессе которого развиваются способности самостоятельного решения инженерных задач и практического внедрения теоретических познаний.
Целью курсового проектирования по электроснабжению промышленных компаний является — классификация и расширение теоретических познаний студентов, ознакомление с главными приемами проектирования, закрепление способностей использования современной вычислительной техники.
Курсовое проектирование можно именовать репетицией к дипломному, а дипломное — генеральной репетицией перед практической Деятельностью.
Недозволено забывать, что проектирование является всеохватывающей задачей, в какой все элементы являются звеньями общей цепочки. Если одно из этих звеньев окажется плохим, цепочка может лопнуть.
Для того чтоб решать принципиальные энерго задачки, инженер должен владеть теоретическими познаниями и уметь творчески использовать их в собственной практической деятель.
1. Определение категорийности потребителей /8, с.81/
Надежность электроснабжения определяется числом независящих источников питания и схемой электроснабжения. По надежности электроснабжения в согласовании с требованиями ПУЭ электроприемники делят на три группы.
К 1-й группы относят электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значимый вред народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо принципиальных частей коммунального хозяйства.
Во 2-ю категорию входят электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, устройств и промышленного транспорта, нарушению обычной деятель значимого числа городских и сельских обитателей.
К 3-й группы относят все другие электроприемники, не пригодные под определения 1-й и 2-й категорий. Это основным образом разные вспомогательные механизмы в главных цехах, цеха несерийного производства.
В связи с выше нареченным, определим категорийности нагрузок завода ферросплавов (таблица 2)
Таблица 2 — Категорийность потребителей
Наименование
Категория
Установленная суммарная мощность электроприемников, кВт
1. Механический цех маленьких станков
I
4500
2. Механический цех больших станков
I
2500
3. Механический цех неповторимых станков
I
2800
4. Цех обработки цветных металлов
I
1613
5. Литейный цех
I
320
6. Столовая
II
320
7. Компрессорная: СД 6кВ
I
2880
8. Инженерно-конструкторский корпус
II
450
9. Цех металлопокрытий
II
370
10. Механический цех №2
II
2650
11. Сборочный цех №2
I
2100
12. Металлографическая лаборатория
II
240
13. Насосная
I
500
14. Опытнейший цех СКБ
II
510
15. Лаборатория сопротивления
II
480
16. Машинный цех
II
800
17. Лаборатория вакуумных печей
I
960
18. Лаборатория дуговых печей
I
680
2. Определение расчетной перегрузки промышленного компании /2, с.6/
Главным шагом проектирования системы электроснабжения является определение электронных нагрузок.
По значению электронных нагрузок выбирают и инспектируют электрооборудование системы электроснабжения, определяют утраты мощности и электроэнергии.
От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят серьезные Издержки на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования.
К главным способам расчета электронных нагрузок относятся последующие:
1) по установленной мощности и коэффициенту спроса:
;
2) по средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузок:
;
3) по средней мощности и коэффициенту максимума (способ упорядоченных диаграмм характеристик графиков нагрузок):
;
4) по средней мощности и отклонению расчетной перегрузки от средней (статистический способ):
,
где — принятая кратность меры рассеяния;
— среднеквадратичное отклонение.
Более применимым является способ определения расчетных нагрузок цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса, потому что он является обычным по сопоставлению с остальными способами /2, с.7/.
Активная силовая перегрузка определяется по последующей формуле, кВт,
,
где
kС — средний коэффициент спроса /2, табл.2.1/;
РНОМ — суммарная установленная мощность всех приемников цеха принимается по начальным данным.
Реактивная мощность перегрузки определяется по последующей формуле, квар,
,
где tgц — соответственный соответствующему для приемников данного цеха средневзвешенному значению коэффициента мощности.
Осветительная перегрузка обусловится по формуле /2, с.7/, кВт,
,
Где — удельная перегрузка, Вт/м2 площади пола цеха /2, таблица 2.4/;
kСО — коэффициент спроса, для освещения /2, таблица 2.3/;
F — площадь пола цеха, определяемая по генплану.
Полная расчетная мощность перегрузки обусловится по формуле, кВА,
.
Выполним расчет для цеха №1 (Механический цех маленьких станков), все другие результаты сведем в таблицу 3.
Активная перегрузка цеха, кВт,
,
где =0,14 — выбирается зависимо от типа перегрузки /2, таблица 2.1/.
Реактивная перегрузка цеха, квар,
.
Осветительная перегрузка цеха, кВт,
.
Дальше определяем суммарную активную мощность цеха с учетом осветительной перегрузки, кВт,
.
Таковым образом, полная мощность цеха обусловится, кВА,
.
Тогда полная расчетная мощность силовых и осветительных приемников цеха, кВА,
,
где = т.к. осветительная перегрузка состоит лишь из ламп накаливания и не имеет реактивной составляющей.
Определим активные утраты в трансформаторе, вызванные протеканием через него тока перегрузки, кВт,
,
где
РУ — суммарное потребление активной электроэнергии на заводе.
Определим реактивные утраты в трансформаторе, вызванные протеканием через него тока перегрузки, квар,
.
Определим полное потребление мощности заводом, кВА,
внутреннее электроснабжение эзотермическое оборудование
Таблица 3 — Результаты расчета нагрузок завода
№
РНОМ, кВт
сosц
kС
F, м2
РРП, кВт
QРП, квар
kСО
, т/м2
Р0Р, кВт
РУН, кВт
SУН, кВ·А
1
4500
0,5
0,16
3744
720
1247,1
0,95
16
56,9
776,9
1469,3
2
2500
0,65
0,23
4032
575
672,2
0,95
18
68,9
643,9
930,9
3
2800
0,65
0,25
1056
700
818,4
0,95
17
17,1
717,1
1088,1
4
1612,8
0,6
0,16
1440
258,1
344,1
0,85
12
14,7
272,7
439,1
5
320
0,65
0,4
5184
128
149,6
0,95
19
93,6
221,6
267,4
6
320
0,85
0,7
1120
224
138,8
0,9
20
20,2
244,2
280,9
7
2880
0,8
0,75
240
2160
1620,0
0,85
16
3,3
2163,3
2702,6
8
450
0,85
0,7
1520
315
195,2
0,9
20
27,4
342,4
394,1
9
370
0,8
0,95
880
351,5
263,6
0,85
12
9,0
360,5
446,6
10
2650
0,5
0,6
3024
1590
2754,0
0,95
16
46,0
1636,0
3203,2
11
2100
0,7
0,75
3696
1575
1606,8
0,95
16
56,2
1631,2
2289,7
12
240
0,8
0,95
520
228
171,0
0,8
20
8,3
236,3
291,7
13
500
0,8
0,75
1040
375
281,3
0,95
18
17,8
392,8
483,1
14
510
0,85
0,7
1200
357
221,2
0,8
20
19,2
376,2
436,4
15
480
0,95
0,8
1360
384
126,2
0,8
27
29,4
413,4
432,2
16
800
0,5
0,16
1364
128
221,7
0,85
18
20,9
148,9
267,0
17
960
0,95
0,8
1364
768
252,4
0,8
27
29,5
797,5
836,5
18
680
0,87
0,85
880
578
327,6
0,8
24
16,9
594,9
679,1
У
24672,8
—
—
—
11415
11411
—
—
555
11970
16938
Определим сos ц производства, о. е.,
.
Принимая сos ц для энергосистемы равный 0,95, определяем мощность компенсирующих устройств (КУ), квар,
.
По рассчитанной мощности избираем КУ типа — 8ЧУК-10-1125 /3, с.572/
Таковым образом, полная мощность, потребляемая заводом, обусловится, кВА,
.
3. Проектирование схемы электроснабжения промышленного компании
3.1 Определение метода питания и номинального напряжения
Питание осуществляется от подстанции энергосистемы неограниченной мощности. Расстояние от подстанции до завода 3,5 км.
Снабжение завода будет осуществляться средством воздушных линий электропередачи на железных опорах. На ее сооружение уйдут наименьшие Издержки, чем на кабельные полосы (КЛ) аналогичного класса напряжения. Беря во внимание, что на заводе имеются пользователи первой группы, нужно предугадать электропитание завода по двум питающим линиям /2, с.108/ и установку 2-ух трансформаторов на заводской подстанции для наиболее надежного электроснабжения. Схему наружного электроснабжения выберем по /5, с.509/ и представим ее на рисунке 2.
Набросок 2 — Схема наружного электроснабжения завода
Определим рациональное напряжение питающих линий /2, с.55/, кВ,
где l — расстояние от источника питания, км;
P — передаваемая мощность, равная расчетной перегрузке компании, отнесенной к шинам ВН ГПП, МВт.
Дальше по обычной шкале избираем 3.2 Определение сечения питающих ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока)
Питающие полосы исполняем проводом марки АС. Расчетный ток полосы, А,
.
Экономически целесообразное сечение провода, мм2,
,
где jЭК — финансовая плотность тока /2, с.65/, при .
По определенному сечению избираем наиблежайшее обычное сечение провода для ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока) 35 кВ — АС 70/11 и его свойства /5, с.683/:
Z0=0,428+j0,432 Ом/км;
Iдоп=265 A,
где Iдоп — допустимый ток перегрузки.
Проведем проверку провода по нагреву,
, => .
Проверка сечения по допустимой потере напряжения, в обычном и послеаварийном режимах, В,
,
,
,
.
Утраты меньше 5%. Таковым образом, провод АС-70/11 удовлетворяет всем условиям.
3.3 Выбор оборудования на ГПП
Для выбора номинальной мощности трансформаторов на ГПП, определяем за ранее мощность трансформаторов при аварийной перегрузке, кВ·А,
,
Где kав — коэффициент аварийной перегрузки.
Избираем трансформатор ТДНС-10000/35 /5, с.690/. свойства трансформатора приведены в таблице 4.
Таблица 4 — свойства трансформатора
Тип трансформатора
Uном, кВ
Утраты, кВт
uк, %
Ix, %
ВН
НН
?Pк
?Px
ТДНС 10000/35
35
6,3
60
12,5
8,0
0,6
Напряжение на НН принимаем равным 6,3 кВ, потому что пользователи 10 кВ отсутствуют.
Коэффициент загрузки трансформатора,
.
Коэффициент загрузки не должен превосходить величины 60-70%, в нашем случае это условие производится.
Коэффициент послеаварийной перегрузки трансформатора,
Коэффициент перегрузки не должен превосходить величины 130-140%, в нашем случае это условие производится.
Для выбора выключателей на ГПП ВН нужно определим ток, который возникает при КЗ, кА,
,
,
.
По данным расчета и напряжению избираем выключатели типа ВВУ-35А-40/2000У1 /3, с.238/.
3.4 Выбор рационального варианта наружного электроснабжения завода
В связи с тем, что мы рассматриваем лишь один вариант наружного электроснабжения завода, то в данном пт просчитаем главные экономические характеристики.
Стоимость 2-ух выключателей, используемых на подстанции, тыс. руб.,
,
где — количество выключателей;
— стоимость 1-го выключателя /3, с.238/.
Стоимость сооружения воздушной полосы 35 кВ на железных одноцепных опорах, тыс. руб. /3, с.563/,
,
где l — протяженность ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока), км;
Kуд — стоимость 1-го км ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока), тыс. руб. /км.
Стоимость 2-ух трансформаторов ТДНС-10000/35, тыс. руб.,
,
где — количество трансформаторов;
— стоимость 1-го трансформатора /3, с.143/.
Суммарные серьезные Издержки на сооружение ГПП, тыс. руб.,
.
Суммарные амортизационные отчисления, тыс. руб.,
,
где — норма амортизации, которая определяется с учетом срока полезного использования объекта /2, с.100/.
Суммарные расходы на ремонт и сервис, тыс. руб.,
,
где pэ. р. — норма отчислений на ремонт и эксплуатацию /2, с.104/.
Годичные утраты активной мощности в линиях, кВт,
,
где
r0 — удельное сопротивление проводов, Ом/км;
l — длина полосы, км;
nц — количество цепей;
— расчетная мощность завода, МВА.
Для определения годичных утрат энергии в линиях, найдем время использования максимума утрат фnax, ч,
,
где Tmax — время использования максимума активной перегрузки в год, ч.
Тогда годичные утраты энергии в линиях, ,
,
Годичные утраты электроэнергии в трансформаторах, ,
,
где ДPх — утраты холостого хода, кВт;
ДPк — утраты недлинного замыкания, кВт;
nТ — количество трансформаторов;
SТ. НОМ — номинальная мощность трансформатора, кВА.
Стоимость годичных утрат в линиях и трансформаторах, тыс. руб. /год,
,
где — стоимость 1 электроэнергии, тыс. руб., /7, с.222/.
Суммарные каждогодние Издержки, тыс. руб. /год,
.
Приведенные Издержки, тыс. руб. /год,
,
где ЕН=0,125 1/год — нормативный коэффициент эффективности финансовложений в электроэнергетику (при нормативном сроке окупаемости — 8 лет).
3.5 Выбор местоположения главной понизительной подстанции
Положение главной понизительной подстанции (ГПП) определим способом картограммы нагрузок. Для этого определим координаты геометрического центра всякого строения и сведем их в таблицу 6. Тогда координаты ГПП обусловятся из последующих формул:
,.
Таблица 6 — Геометрические координаты центров спостроек, (1мм=5м),
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
776,9
643,9
717,1
272,7
221,6
244,2
2163,3
342,4
360,5
хi
26,5
41
56
39
51
3,5
25
20,5
70,5
yi
19,5
19,5
30
2
45
60
40
2,5
65,5
xi•
20588
26400
40158
10635
11302
855
54083
7019
25415
yi•
15150
12556
21513
545
9972
14652
86532
856
23613
№
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1636
1631,2
236,3
392,8
376,2
413,4
148,9
797,5
594,9
хi
105,5
105,5
79,5
97
10
20,5
41
41
57,5
yi
15,5
26
43
43
65
65
68,5
63
65,5
xi•
172598
172092
18786
38102
3762
8475
6105
32698
34207
yi•
25358
42411
10161
16890
24453
26871
10200
50243
38966
Определяем координаты ГПП, м:
,.
Набросок 3 — Схема расположения ГПП
4. Проектирование схемы внутреннего электроснабжения промышленного компании
4.1 Выполнение эскиза схемы с указанием распределительных пт и трансформаторных подстанций цехов
Проектирование систем внутреннего электроснабжения начинаем со схематичного расположения прокладываемых КЛ по местности завода, также указания расположения трансформаторных подстанций (ТП).
Набросок 4 — Схема внутреннего электроснабжения компании.
На рисунке 4 штриховыми линиями показаны кабельные полосы напряжением 0,4 кВ, а сплошными линиями — 6,0 кВ. Цифрами от 1 до 18 обозначены заводские цеха, другие числа — полные мощности этих цехов, кВА.
4.2 Выбор сечения кабельных линий
КЛ и их сечения избираем:
по экономической плотности тока;
по допустимому току;
Избранный по нормальному режиму кабель инспектируют:
на тепловую стойкость;
на утраты напряжения.
Определим сечения КЛ для всякого участка и проверим их по техническим условиям. Расчет покажем на примере участка КЛ от ГПП до ТП № 2, результаты расчетов по остальным участкам приведем в таблице 7.
Долгий ток по КЛ, А,
Предварительное сечение кабеля, мм2,
,
где
jЭ — нормированная плотность тока /2, табл.4.1/ для кабеля с картонной изоляцией, А/мм2.
Избираем кабель с сечением равным 120 мм2 (ААШв-6-3Ч120 /5, с.674/). Для этого кабеля погонные характеристики составят:
r0=0,258 Ом/км, х0=0,076 Ом/км.
Проверим избранный кабель по нагреву от протекания токов КЗ.
Повторяющаяся составляющая тока КЗ, кА,
,
где ZКЗ — сопротивление от источника до точки КЗ, Ом.
,
где — сопротивление питающей системы, Ом;
— сопротивление ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока) 35 кВ, Ом (см с.11);
— сопротивление трансформаторов ГПП на стороне 35 кВ;
— сопротивление КЛ завода, Ом;
— коэффициент трансформации соответственной ступени.
(см. стр 13).
Сопротивление двухобмоточного трансформатора на ГПП, ТДНC-10000/35 /5, с.690/, Ом,
.
Сопротивление КЛ, Ом,
,
где — длина участка КЛ (см. набросок 4), км.
Тогда суммарное сопротивление, Ом,
Наибольший термический импульс КЛ, кА2·с,
,
где Та — неизменная времени затухания повторяющейся составляющей тока КЗ избранная по /8, с.150/;
tотк — полное время отключения,
.
Малое сечение по условию тепловой стойкости, мм2,
,
где С — функция работы, %,
,
где и — суммарные активная и реактивная мощности, протекающие по участку КЛ от ГПП до ТП №1 (определено по таблице 3).
Утрата напряжения в послеаварийном режиме работы, при обрыве одной цепи КЛ, %,
.
Выбранное сечение КЛ удовлетворяет проверке по допустимой потере напряжения.
Таблица 7 — Результаты расчета проверок для КЛ
Участок
Si-j
nЦ
Iрасч, А
FКЛ, мм2
ZКЗ, Ом
IПО, кА
BК, кА2·с
Fтер, мм2
ГПП-Цех7
2703
2
130,0
92,9
0,45
7,99
10,55
33,14
ГПП — ТП2
3065
2
147,5
105,4
0,43
8,46
11,45
34,53
ГПП-ТП3
3203
2
154,1
110,1
0,44
8,29
11,35
34,37
ГПП-ТП4
3350
2
161,2
115,1
0,45
8,08
10,78
33,51
ГПП-ТП5
3233
2
155,5
111,1
0,45
8,15
10,97
33,79
Участок
Тип
l, км
R0, Ом/км
X0, Ом/км
ZКЛ, Ом
Pi-j, кВт
Qi-j, квар
?U%П/АВ
ГПП-Цех7
2ЧААШв-6-3Ч95
0,149
0,326
0,078
0,050
2163,3
2458,6
0,34
ГПП — ТП2
2ЧААШв-6-3Ч120
0,054
0,258
0,076
0,015
2260,3
2059,1
0,10
ГПП-ТП3
2ЧААШв-6-3Ч120
0,064
0,258
0,076
0,017
1636,0
2754,0
0,10
ГПП-ТП4
2ЧААШв-6-3Ч120
0,148
0,258
0,076
0,040
2935,5
1551,6
0,33
ГПП-ТП5
2ЧААШв-6-3Ч120
0,120
0,258
0,076
0,032
2035,4
2253,6
0,21
Расчет кабелей 0,4 кВ:
Расчет кабелей 0,4 кВ делается аналогично кабелям 6 кВ (см. выше), кроме определения сопротивления от источника до точки КЗ, Ом,
,
где — сопротивление питающей системы, Ом;
— сопротивление ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока) 35 кВ, Ом;
— сопротивление трансформаторов на 35 кВ (ПС, приведенное к стороне 35 кВ) и 35 кВ (ГПП);
— сопротивление КЛ 10 кВ завода, Ом;
— коэффициент трансформации соответственной ступени.
— сопротивление трансформаторов 10 кВ, соответственной ТП Ом;
— сопротивление КЛ 0,4 кВ Ом /9, с.54/;
4.3 Выбор цеховых трансформаторов
Для выбора номинальной мощности цеховых трансформаторов, определяем за ранее мощность трансформаторов при аварийной перегрузке в ТП1, кВ·А,
,
где kав — коэффициент аварийной перегрузки.
Избираем 2 трансформатора ТМ-1000/6 /6, c.126/. свойства трансформатора приведены в таблице 9.
Коэффициент загрузки трансформатора,
.
Коэффициент опосля аварийной перегрузки трансформатора,
.
Выбор других цеховых трансформаторов сведем в таблицу 8.
Таблица 8 — Выбор цеховых трансформаторов
№ ТП
Тип трансформатора
ТП 1
1356
968,6
1000
135,6
67,8
2ЧТМ-1000/6
ТП 2
3065
2189,3
2500
122,6
61,3
2ЧТМ-2500/6
ТП 3
3203
2287,9
2500
128,1
64,1
2ЧТМ-2500/6
ТП 4
2703
1930,7
2500
108,1
54,1
2ЧТМ-2500/6
ТП 5
3233
2309,3
2500
129,3
64,7
2ЧТМ-2500/6
Таблица 9 — свойства трансформаторов
№ ТП
Тип трансформатора
Uном, кВ
Утраты, кВт
uк, %
ix, %
Стоимость,
тыс. руб.
ВН
НН
?Px
?Pк
ТП1
ТМ-1000/6
6
0,4
2,45
11
5,5
1,4
2,965
ТП 2 ТП 3
ТП 4
ТП 5
ТМ-2500/6
6
0,4
3,85
23,5
6,5
1
5,8
4.4 Расчет токов КЗ для выбора коммутационного оборудования
Выбор разъединителей и проверка выключателей на высочайшей стороне ГПП
На стороне ВН избираем выключатель типа ВВУ-35А40/2000У1 и разъединитель типа РНД 3.2-35/1000У1 /3, с.268/, их главные свойства приведены в таблице 10.
Определим характеристики для выбора оборудования:
1. Номинальное напряжение 35 кВ;
2. Рабочий ток наибольшего режима, А,
;
3. Проверка по электродинамической стойкости
Ударный ток, кА,
где — ударный коэффициент /8, с.150/,
Повторяющаяся составляющая тока КЗ, кА,
,
где ZКЗ — сопротивление от источника до точки КЗ (см. с.12);
4. Проверка по тепловой стойкости
Наибольший термический импульс, кА2·с,
,
где Та — неизменная времени затухания повторяющейся составляющей тока КЗ избранная по /8, с.150/;
tотк — полное время отключения,
.
Таблица 9 — Главные свойства разъединителя
Условия выбора
ВВУ-35А40/2000У1
РНДЗ.2-35/1000У1
Расчетные характеристики
Uном ? Uрасч, кВ
35
35
35
Iном. откл ? Iрасч. КЗ, кА
40
—
4,95
Iном ? Iраб мах, кА
2000
1000
213,7
Iпр скв ? iу, кА
102
63
11,26
I2тер·tтер?BK, кА2·с
402·3=4800
252·4=2500
3,92
Избранные выключатели и разъединители удовлетворяют всем условиям проверки.
Выбор выключателей и разъединителей на низкой стороне ГПП
На стороне НН избираем выключатель типа ВВЭ-10-20/1600У3 /3, с.232/ и разъединитель типа РВРЗ-III-2-10/2000 У3 /3, с.264/, их главные свойства приведены в таблице 10.
Определим характеристики для выбора оборудования:
1. Номинальное напряжение 6 кВ;
2. Рабочий ток наибольшего режима, А,
;
3. Проверка по электродинамической стойкости
Ударный ток, кА,
где — ударный коэффициент /8, с.150/;
Повторяющаяся составляющая тока КЗ, кА,
,
где ZКЗ — сопротивление от источника до точки КЗ, Ом,
где — сопротивление питающей системы, Ом (см. с.12);
— сопротивление ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока) 35кВ, Ом (см. с.11);
— сопротивление трансформаторов ГПП на стороне 35 кВ (см. с.18);
— коэффициент трансформации соответственной ступени.
4. Проверка по тепловой стойкости
Наибольший термический импульс, кА2·с,
,
где Та — неизменная времени затухания повторяющейся составляющей тока КЗ избранная по /8, с.150/;
tотк — полное время отключения,
.
Таблица 10 — Главные свойства разъединителя
Условия выбора
ВВЭ-10-20/1600У3
РВРЗ-III-2-10/2000 У3
Расчетные характеристики
Uном ? Uрасч, кВ
10
10
6
Iном. откл ? Iрасч. КЗ, кА
20
—
8,46
Iном ? Iраб мах, кА
2000
2000
1187
Iпр скв ? iу, кА
52
85
20,3
I2тер·tтер?BK, кА2·с
202·3=1200
31,52·4=3969
11,46
Избранные выключатели и разъединители удовлетворяет всем условиям проверки.
5. Определение приведенных издержек на сооружение проектирования внутреннего электроснабжения
Суммарные финансовложения, тыс. руб.,
.
где — серьезные вложения в закрытое распределительное устройство на 10 отходящих линий /1, с.334/, равные 95,0 тыс. руб.;
— серьезные вложения в КУ /8, с.340/, тыс. руб.,
.
— серьезные вложения в кабельные полосы /8, с.330/, тыс. руб.,
— серьезные вложения в трансформаторы /3, с.127/, тыс. руб.,
.
Суммарные годичные Издержки
Суммарные годичные издержки,
.
где — Издержки на амортизацию и сервис закрытого распределительного устройства /8, с.315/, тыс. руб.,
.
— Издержки на амортизацию и сервис КУ, тыс. руб.,
.
— Издержки на амортизацию и сервис КЛ, тыс. руб.,
.
— Издержки на возмещение утрат электроэнергии:
.
Где ДА — суммарные утраты электроэнергии зависящие от перегрузки;
в — стоимость 1 кВт·ч утрат /8, с.317/.
Итог расчета сведем в таблицу 11.
Таблица 11 — Издержки на возмещение утрат электроэнергии
Участок
nЦ
Iрасч, А
Rуч, Ом
ф, ч
в, тыс. руб/ (кВт•ч)
ИДА, тыс. руб
ГПП-ТП1
2
111,2
0,675771
3367
0,6•10-5
10,2445694
ГПП-ТП2
2
165,6
0,674135
10,8773679
ГПП-ТП3
2
74,3
0,681633
11,0922704
ГПП-ТП4
2
161,4
0,672626
5,66151898
ГПП-П15
2
130,1
0,673282
5,84579349
У
43,7215203
Суммарные годичные Издержки, тыс. руб.,
.
Суммарные издержки, тыс. руб.,
.
Перечень использованных источников
1. Синенко, Л.С. системы электроснабжения. / Л.С. Синенко., Ю.П. Попов., Е.Ю. Сизганова., А.Ю. Южанников — Красноярск.: ИПЦ КГТУ, 2003. — 84 с.
2. Электроснабжение: Учеб. пособие по курсовому и дипломному проектированию: В 2 ч. Ч.1/Л.С. Синенко, Т.П. Рубан, Е.Ю. Сизганова, Ю.П. Попов. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005.135 с.
3. Неклепаев, Б.Н. Электронная часть электростанций и подстанции. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов / Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. — Москва: Энергоатомиздат, 1989. — 608 с.: ил.
4. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей: Учебное пособие для студентов вузов / В.М. Блок, Г.К. Обушев, Л.Б. Паперно и др.; Под ред.В.М. Блок. — М.: Высш. школа, 1981. — 304 с., ил.
5. Передача и распределение электронной энергии: Учебное пособие/ А.А. Герасименко, В.Т. Федин. — Ростов на дону-н/Д.: Феникс; Красноярск: Издательские проекты, 2006. — 720 с.
6. Рожкова, Л. А Электрооборудование станции и подстанции: Учеб. пособие / Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. — Москва: Энергоатомиздат, 1987. — 648 с.
7. Электроснабжение промышленных компаний: учебник для студентов высших учебных заведений / Б.И. Кудрин. — 2-е изд. — М.: Интермет Инжиниринг, 2007. — 672 с.: ил.
8. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. / Сост. В.В. Ершевич, А.Н. Зейлигер, Г.А. Илларионов и др.; Энергоатомиздат. — М, 1985. — 352 с.
9. СТП КГТУ 01-02. Общие требования к оформлению текстовых и графических студенческих работ. Текстовые материалы и иллюстрации; ИПЦ КГТУ. — Красноярск, 2004. — 54с.
]]>