Учебная работа. Проектирование системы электроснабжения

Pс.р. = Ки·Pн =0,7·2 3=4,2 кВт; (2.1)

Qс.р. = Ки·Pн·tg = Pс.р·tg =0,75·4,2=3,15 квар. (2.2)

В графе 9 построчно определяем для каждой соответствующей группы электроприемников группы схожей мощности величины n ·рн2.

n·Pн2 =2·32 =18 кВт2. (2.3)

Определяем действенное число электроприемников для ШС1по формуле:

nэ = = шт. (2.4)

Отысканное nэ округляем до наиблежайшего наименьшего числа, nэ =13 шт.

Для нахождения расчетного коэффициента Кр определяем групповой коэффициент использования всех присоединенных к распределительному шинопроводу электроприемников, который рассчитывается по формуле:

Ки.гр = (2.5)

По отысканным значениям Ки и nэ из находим Кр=1,06.

Расчетные мощности Pр, Qр, и Sр по итоговой строке для шинопровода определяются по формулам:

PР = Кр·Ки·Pн = Кр·Pс.р.=1,06•86,43=91,61 кВт; (2.6)

Qр = Qср , при 10 < nэ;

Qр =86,76 квар; (2.7)

Sр = = кВА. (2.8)

Аналогично выполняются расчеты для других групп электроприемников, которые сводятся в таблицу 2.1.

2.1.2 Расчет осветительной установки кузнечно-механического цеха
Для кузнечно-механического цеха нужно спроектировать установку электронного освещения, которое состоит из рабочего и аварийного освещения.
Начальными данными являются:

— строй габариты цеха:

— длина — 42 м; ширина — 24 м; высота — 8 м;

— строительный модуль — 12х6 м.

Коэффициенты отражения потолка, стенок, расчетной поверхности либо пола зависимо от расцветки либо побелки помещения для рассматриваемого помещения принимаем: п = 50, с = 20, р = 10.

Определяем количественные и высококачественные нормируемые характеристики освещения.

По СНиП, табл. 14, 15, 16 [2]:

а) малая (нормируемая) освещенность — Ен = 300 лк;

б) коэффициент пульсации — Кп = 20%;

в) коэффициент припаса — Кз =1,6;

г) нормируемая расчетная плоскость — Г = 0,8 м.

Для освещения кузнечно-механического цеха намечаем к установке лампы типа ДРИ, имеющие неплохую световую отдачу.

Цех относится к обычным помещениям класса П-II. В качестве осветительных устройств для общего рабочего освещения избираем осветительные приборы для промышленных компаний типа ГСП 15 с газоразрядными лампами типа ДРИ, с кривой силы света (КСС) — Г-2 и КПД осветительного прибора — 60 (св=0,6). Степень защиты осветительного прибора — IP54.

Для общего рабочего освещения к установке в светильниках намечаем лампы типа ДРИ-400Вт со световым потоком Ф = 34000лм.

Для аварийного освещения принимаем к установке осветительные приборы типа НСП20 с с лампами типа КЛЛ мощностью 250Вт, степень защиты осветительного прибора — IP63.

Определяем расчетную высоту подвеса осветительного прибора над рабочей поверхностью:

(2.9)

где H = 8 м — высота помещения;

hсв =0,6 м — высота свеса (расстояние от осветительного прибора до перекрытия),

hрп = 0,8 м — высота расчетной рабочей поверхности.

h = 8 — 0,6 — 0,8 =6,6 м

Определяем индекс помещения:

. (2.10)

На основании узнаваемых данных:

— индекса помещения i =2,1;

— кривой силы света осветительного прибора КСС — Г-2;

— коэффициентов отражения 50%, 20%, 10%

находим коэффициент полезного деяния помещения- 86 (п=0,86).

Определяем коэффициент использования осветительной установки:

и = св п = 0,86 0,6 = 0,52. (2.11)

Определяем общее количество осветительных приборов для проектируемой установки:

шт, (2.12)

где Ен = 300 лк — нормируемая освещенность;

Кз = 1,6 — коэффициент припаса;

Z = 1,15- для ламп ДРИ;

м2 — площадь помещения;

n = 1 — число ламп в осветительном приборе;

Ф =34000 лм -световой поток лампы типа ДРИ;

и = 0,52 — коэффициент использования осветительной установки.

Определяем малое и наибольшее расстояния, меж светильниками исходя из допустимых значений = 0,8 — 1,1 для осветительных приборов с КСС типа Г-2.

L1 = · h = 0,8 ·6,6= 5,28 м; (2.13)

L2 = · h = 1,1 ·6,6 =7,26 м. (2.14)

Осветительные приборы располагаются на тросе на расстоянии 6 м друг от друга и на расстоянии 6м ряд от ряда. совсем принимается 29 осветительных приборов.

Наносим осветительные приборы на план цеха.

количество осветительных приборов аварийного освещения для эвакуации людей составляет (10-15)% от количества осветительных приборов рабочего освещения:

Nав=29 · 0,15=4,4 ? 4 шт. Исходя из планировки цеха принимаем 6 осветительных приборов.

Осветительные приборы аварийного освещения располагаем около осветительных приборов рабочего освещения.

Для других помещений производим аналогичный расчет и сводим в таблицу.

Таблица 2.2 — Расчет освещения помещений цеха

Наименов помещения

Площадь помещения, м2

Нормир освещен, лк

Коэфф полезного деяния и

Индекс помещ

Тип лампы

Тип осветительного прибора и степень защиты

КПД ОУ, %

Кол-во светильн

Ремонтная база

60

300

0,375

1,1

КЛЛ 250

НСП 20 IP63

0,75

10

Склад

48

75

0,375

1,2

КЛЛ 250

НСП 20 IP63

0,75

4

Установленная мощность всех осветительных приборов в цехе рассчитывается по выражению:

Руст= КПРА ·Ркуз цех+ Ррем. база+ Рскл+РЩАО, (2.15)

Руст=1,1·29·0,4+10·0,25 + 4·0,25 + 6· 0,25 = 17,86 кВт.

Qуст= КПРА ·Ркуз цех tg+ Ррем. база tg+ Рскл tg+РЩАО tg,(2.16)

Qуст=1,1·29·0,4· 1,73+10·0,25· 0,75 + 4·0,25 · 0,75+ 6· 0,25· 0,75= 25,8 квар.

Выбор напряжения для осветительной установки производим сразу с выбором напряжения для силовых потребителей, при всем этом для отдельных частей данной нам установки учитываются также требования техники сохранности. Для питающей сети осветительных приборов общего освещения рекомендуется напряжение не выше 400/220 В переменного тока с заземленной нейтралью.

Для групповой сети принимаем пятипроводную сеть напряжением 400/220 В.

Осветительные приборы аварийного освещения для эвакуации людей из строения должны присоединяться к независящему источнику питания. Групповые щитки размещены на стыке питающих и групповых линий и предусмотрены для установки аппаратов защиты и управления электронными осветительными сетями.

При выбирании типов щитков учитываем условия среды в помещениях, метод установки щитка, типы и количество установленных в их аппаратов и количество запроектированных групп.

К установке в кузнечно-механическом цехе принимаем для рабочего освещения распределительный шкаф типа ПР 8501-1092 с выключателем на вводе серии ВА 51-39 и на 10 отходящих полосы с трехполюсным выключателем серии ВА 51-31, Iрасц =10-100 А. Конструктивное выполнение шкафа — подвесное со степенью защиты IP54 и климатическим исполнением У3 [4]. Для аварийного освещения принимаем к установке щиток типа ЯОУ 8501 с пакетным выключателем на вводе ПВЗ-60 на 6 отходящих линий с однополюсными автоматическими выключателями типа АЕ1000 Iрасц=10-25А. Конструктивное выполнение шкафа — подвесное со степенью защиты IP54 и климатическим исполнением УХЛ4 [4]. Располагаем щитки освещения открыто на стенке у входа в цех.

Проверяем, как умеренно по фазам распределены осветительные приборы:

Рр фазы А=NA·PЛ·КПРА, (2.17)

где NA — количество осветительных приборов в группе, присоединенных к фазе А;

PЛ — мощность лампы кВт;

КПРА — коэффициент, учитывающий утраты мощности в пускорегулирующей аппаратуре.

КПРА=1,1 — для ламп типов ДРИ;

Рр фазы А=3·0,4·1,1=1,32 кВт,

Рр фазы в=3·0,4·1,1=1,32 кВт,

Рр фазы с=2·0,4·1,1=0,88 кВт.

Вычисляем степень неравномерности загрузки по фазам:

(2.18)

Что не превосходит допустимого значения — 15%.

Производим расчет для одной группы освещения.

Находим более удаленную от щитка и более загруженную группу

Рр.гр = Nгрn ·РлКПРА, (2.19)

где КПРА — коэффициент, учитывающий утраты мощности в пускорегулирующей аппаратуре;

КПРА = 1,1 — для ламп типов ДРИ.

Ргр = 7· 0,4 ·1,1 =3,08 кВт.

Выбор сечений проводников по нагреву осуществляем по расчетному току Iр,

, (2.20)

где cos — коэффициент мощности перегрузки,

cos = 0,5 — для ламп типа ДРИ.

По справочным данным, зависимо от расчетного тока определяем наиблежайшее большее обычное сечение. Это сечение приводится для определенных критерий среды и метода прокладки проводов и кабелей [2]. Для групповой сети принимаем пятижильный кабель с медными жилами сечением 1,5 мм2 марки ВВГ 5х1,5, с допустимым током Iд = 19 А при прокладке кабеля в воздухе.

Iр Iд; 9,4 А 19 А.

Принципиальным условием при проектировании осветительных сетей является обеспечение у ламп нужного уровня напряжения. Для этих целей делают расчет осветительной сети по потере напряжения.

Принимая за umin мало допустимое напряжение у более удаленных ламп, можно найти величину располагаемых утрат up напряжения в сети по формуле

up= ux — umin — uт, (2.21)

где ux — номинальное напряжение при холостого хода трансформатора;

uт — утрата напряжения в трансформаторе, приведенная ко вторичному напряжению.

Все составляющие, приведенные в формуле, указаны в процентах от Uном.

Напряжение холостого хода трансформатора обычно составляет 400/231В, т.е 105 Uном .

Утрата напряжения в трансформаторе зависит от коэффициента загрузки трансформатора и коэффициента мощности перегрузки и составляет 3 — 3,5 Uном.

Понижение напряжения по отношению к номинальному не обязано у более удаленных ламп превосходить последующих значений:

2,5 — у ламп рабочего освещения промышленных и публичных спостроек, также прожекторного освещения внешних установок.

up = 105 — 97,5 — 3,5 = 4.

Располагаемую утрату напряжения при расчетах распределяем на утрату напряжения в питающей и групповой сети:

uпит = 1,5,

uгр = 2,5.

При данных номинальном напряжении сети и материале проводника:

, (2.22)

где с = 72 — коэффициент для трехфазной сети с нулем при номинальном напряжении 380/230 В для медных проводов.

S = 1,5 — сечение данного участка сети, мм2;

М — сумма моментов участков сети, кВтм.

М= Рр.гр ·l2 + Рр.3 ·l3/2,

где Рр.гр — расчетная мощность осветительных приборов более удаленной группы, кВт;

l2 — длина кабеля от щитка освещения до более удаленной группы, м;

l3 — длина кабеля большего участка группы, м;

l3/2 — потому что осветительные приборы на участке распределены умеренно;

Рр.3 — расчетная мощность осветительных приборов, присоединенных от большего участка группы, кВт.

(2.23)

Согласно ПУЭ от перегрузок нужно защищать силовые и осветительные сети, выполненные снутри помещений открыто проложенными изолированными защищенными проводниками с негорючей изоляцией.

При выбирании номинальных токов аппаратов защиты с учетом пусковых токов источников света рекомендуется воспользоваться последующими указаниями. Для сетей лампами ДРИ при защите автоматическим выключателем с комбинированным расцепителем:

Iрасц Iр·1,2. (2.24)

Определяем ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя осветительного щитка на группу

Iрасц = IР·1,2=9,4·1,2=11,3 А

По 5 избираем трехполюсный выключатель ВА51-31 с номинальным током 100А с комбинированным расцепителем на номинальный ток Iрасц=16 А.

Проверяем избранный аппарат защиты с проводником, питающим осветительный прибор.

Iдоп.=19 А Iрасц.=16 А

Выбор методов прокладки, марок проводов и кабелей делается с учетом почти всех причин и местных критерий, более принципиальным является нрав окружающей среды и строй индивидуальности спостроек.

В производственных помещениях со железными либо железобетонными фермами, на которых устанавливают осветительные приборы, более целесообразной является проводка вдоль пролетов на тросе.

Определяем расчетную мощность рабочего освещения:

Рр = Руст · Кс ·КПРА, (2.25)

где Кс — коэффициент спроса;

КПРА — коэффициент, учитывающий утраты мощности в пускорегулирующей аппаратуре;

Руст — установленная мощность (формула 2.15);

Кс = 1- для производственных спостроек;

Рр =16,96·1·=16,96 кВт.

Qуст=1,1·29·0,4· 1,73+10·0,25· 0,75 + 4·0,25 · 0,75+ 6· 0,25· 0,75= 25,8 квар.

Определяем расчетный ток питающей сети:

.

Данная питающая сеть обязана быть защищена от токов КЗ и от перегрузки, потому определяем расчетный ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя:

Iрасц = Iр ·1,2 =46,9·1,2=56,3 А.

Принимаем по шкале номинальных токов расцепителей наиблежайшее обычное

Iдоп = 66 А Iрасц =63А.

Рассчитаем питающую сеть на утрату напряжения и проверим выбранное сечение кабеля.

(2.26)

Суммарная утрата напряжения от низковольтного щита ТП до самого удаленного осветительного прибора составила

U = U пит + U гр =1,23 + 0,4 =1,63 %. (2.27)

Практически полная же утрата напряжения будет несколько больше отысканной по формуле, потому что в расчете не учитывается реактивная составляющая утраты напряжения и ее можно найти по формуле:

U = U К, (2.28)

где К — поправочный коэффициент, учитывающий реактивную составляющую утраты напряжения.

значения К можно принимать для кабелей и проводов с медными жилами, прокладываемых в воздухе, равными 1,05 — при сечении 2-16 мм2.

U= 1,051,63 =1,71 , что существенно меньше располагаемых утрат up = 4.

Для других помещений расчет производим аналогично. Итог расчета сводим в таблицу 2.3.

Для аварийного освещения принимаем осветительный щиток ЯОУ 8501 с однополюсными выключателями АЕ1000 Iном=25А, [4].

Таблица 2.3 — Расчет и выбор оборудования сети освещения

Наименов помещения

Групповая сеть

Питающая сеть

Расчетная мощность, Рр, кВт

Расчетный ток, Iр, А

Аппарат защиты

Проводник

Расчетная мощность, Рр, кВт

Расчетный ток, I, А

Аппарат защиты

Проводник

Расчетный ток расцепителя Iрасц, А

Номинальный ток расцепителя, Iрасц, А

Тип выключателя

Тип

Допустимый ток, Iдоп, А

Расчетный ток расцепителя, Iрасц, А

Номинальный ток расцепителя, Iрасц, А

Тип выключателя

Тип

Допустимый ток, Iдоп, А

Кузнечно-механич цех

3,08

9,4

11,3

16

ВА 51-31

ВВГ 5х1,5

19

16,9

42,3

51

63

ВА 51-39

ВВГнг 4х6

66

Слад

1

4,5

5,5

6,3

АЕ 1000

ВВГ 3х1,5

19

Ремонт-ная база

1,25

5,7

6,8

10

АЕ 1000

ВВГ 3х1,5

19

Расчётная мощность аварийного освещения:

Pр.гр=Nгр·Рл=2·0,25=0,5 кВт. (2.29)

Расчётный ток групповой сети аварийного освещения:

. (2.30)

Определяем расчетный ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя:

Iрасц = Iр ·1,2 =2,4·1,2=2,9 А.

Принимаем ток расцепителя автоматического выключателя АЕ 1000 групповой сети Iрасц=6,3 А. Групповую сеть аварийного освещения исполняем кабелем ВВГ 3х1,5мм2 с допустимым током Iдоп=19А.

Определяем расчетный ток питающей сети:

.

Данная питающая сеть обязана быть защищена от токов КЗ и от перегрузки, потому определяем расчетный ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя:

Iрасц = Iр ·1,2 =2,3·1,2=2,88 А.

Принимаем по шкале номинальных токов расцепителей наиблежайшее обычное

Iдоп = 28 А Iрасц =16 А.

2.1.3 Расчет осветительной перегрузки цехов завода

При расчете нагрузок завода учитывается не только лишь силовая перегрузка цехов, да и осветительная перегрузка цехов и внешнего освещения местности.

Расчетная активная перегрузка освещения определяется по формуле:

Рp.o. = Ру. ·Кс , (2.31)

где Ру — активная мощность освещения цеха, кВт;

Кс — коэффициент спроса, принимаемый по [2].

Мощность освещения цеха определяется по формуле:

Ру=Руд • Sц , (2.32)

где Ру — плотность осветительной перегрузки данного цеха, кВт/м2;

Sц— площадь цеха, м2.

значения площадей цехов компании определяются по генплану завода. Расчетная реактивная перегрузка освещения определяется по формуле:

Qp.o. = Рр.о. · tg ц , (2.33)

где tg ц определяется по [2].

При расчете освещения учитывается и внешнее освещение компании.

Рн.о. = Руд ·(Sn -?Sц,) , (2.34)

где ·(Sn -?Sц,) = 70152 м2 — площадь внешной местности завода.

Для склада метизов электронная перегрузка рассчитывается:

Руд.о=10 В т/м2, F= 3072 м2, Кс= 0,6, = 1,73.

Руст=10·1440 = 14,42 кВт. Рp.o. = 14,4·0,6 =8,6 кВт, Qp.o. = 8,6·1,73= 15 квар.

Подобные расчеты по остальным цехам сведены в таблицу 2.4.

2.1.4 Расчет электронных нагрузок завода

Приведем пример расчета электронных нагрузок для склада метизов:

Pс.р. = Ки·Pн =0,3·220=66 кВт; Qс.р. = Pс.р·tg =66·1,02=67,3 квар.

Действенное число электроприёмников в целом по цеху определяются по упрощённой формуле:

nэф= шт.

По отысканным значениям Ки и nэ из находим Кр=1.

PР = Кр·Pс.р.=1•66=66 кВт; Qр =1•67,3=67,3 квар.

Групповой коэффициент использования для строчки «Итого по заводу» определяется:

, (2.35)

Определяем число присоединений N (10 кВ) на сборных шинах ГПП. Пока не разработана схема электроснабжения, N можно принять в спектре 9-25 для ГПП. По отысканному Ки и числу присоединений N определяется Ко по [2].

Ко = 0,9.

Расчетные активные и реактивные мощности определяются по выражениям:

, (2.36)

(2.37)

кВт,

квар.

Чтоб найти полную мощность электронной перегрузки завода нужно учитывать утраты в цеховых трансформаторах. Утраты в трансформаторах обычно по любому цеху не определяются, а определяются в целом по заводу. Утраты определяются по формулам:

, (2.38)

, (2.39)

где S‘P — расчетная мощность перегрузки низковольтной и высоковольтной, питающейся через трансформаторы, кВ•А.

Для определения S‘р находим коэффициент реактивной мощности в целом по заводу:

.

Расчетные мощности для вычисления утрат в трансформаторах находим по формулам:

, (2.40)

, (2.41)

кВт;

квар;

кВ•А;

кВт;

квар.

• Расчет нагрузок по остальным цехам аналогичен и сводится в таблицу 2.5.

2.2 Определение центра электронных нагрузок завода

Картограмма электронных нагрузок дает первоначальное к примеру угол сектора окружности осветительной перегрузки (на примере склада метизов):

, (2.43)

где — осветительная перегрузка объекта (цеха), кВт;

— расчетная перегрузка объекта (цеха), кВт.

Опосля построения картограммы нагрузок находят центр активных нагрузок, на основании узнаваемых расчетных активных мощностей и определенных по картограмме координат центров всякого цеха.

ЦАН: = мм (2.44)

= мм. (2.45)

Расчет сводим в таблицу 2.6.

2.3 Выбор оптимальных напряжений сетей электроснабжения

Выбор напряжения питания зависит от мощности, потребляемой предприятием, его удаленности от источника питания, напряжений, имеющихся на источнике питания, типа оборудования, установленного на предприятии, технико-экономических характеристик.

Для приближенного определения оптимального напряжения воспользуемся формулами Илларионова и Стилла:

(2.46)

, (2.47)

где — передаваемая мощность, МВт;

— расстояние до источника питания, км.

Уточняем, по данным о источнике питания, напряжение питания: при

Uрац 110 кВ = = 58 кВ .

Uрац 35 кВ = = 57,7 кВ .

.

.

совсем принимаем напряжение источника питания 110 кВ — как наиболее рациональное и экономически прибыльное.

Напряжение внутрикомбинатского электроснабжения принимаем 10 кВ, так на предприятии находятся СД на 10 кВ.

Напряжение внутрицехового электроснабжения обосновано типом главных электроприемников компании и осветительной перегрузки. Потому принимаем более прибыльную систему напряжений 380/220 В.

2.4 Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций и места их размещения

Выбор места расположения, числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций (ТП) производим исходя из группы надежности электроснабжения потребителей, расчетной перегрузки и критерий окружающей среды. На выбор мощности трансформаторов также влияет удельная плотность перегрузки объекта (цеха).

Зависимо от группы надежности электроснабжения потребителей обычно принимают один либо два трансформатора на подстанции, а в случае питания значимых сосредоточенных нагрузок, как исключение, принимают 3-х трансформаторные подстанции. При проектировании ТП допускается соединять воединыжды объекты с маленькими перегрузками и присоединять их на одну подстанцию, размещаемую у пользователя большей мощности. Необходимость объединения проверяем условием:

(2.48)

где — полная расчетная мощность объекта (цеха), кВА

— расстояние от перегрузки до подстанции, м.

Расчет числа и мощности трансформаторов в цеховых ТП производим в табличной форме (таблица 2.7). Расчетные перегрузки берем из таблицы 2.4.

Удельную плотность перегрузки объекта (цеха) определяем по формуле (на примере склада метизов):

, (2.49)

где — площадь цеха (м2)

кВА/ м2.

За ранее определяем номинальную мощность и количество трансформаторов. Потому что перегрузки объектов маленькие, то объединяем их, и присоединяем к одной ТП.

Номинальную мощность трансформатора определяем по формуле:

, (2.50)

где N — количество трансформаторов;

— коэффициент загрузки трансформатора.

. Избираем один трансформатор мощностью 400 кВА.

Определяем фактический коэффициент загрузки до компенсации реактивной мощности:

; (2.51)

.

Колонку с допустимым коэффициентом загрузки трансформатора в аварийном режиме () заполняем опосля компенсации реактивной мощности, когда будут уточнены расчетные мощности объектов, количества и номинальные мощности трансформаторов.

Проверку избранной мощности трансформаторов с учетом требований обоюдного резервирования и допустимой аварийной перегрузки создают по формуле:

, (2.52)

где К1,2 — толика электроприемников I и II категорий в расчетной перегрузке, К1,2=0,8.

Кз.а — допустимый коэффициент загрузки трансформаторов в аварийном режиме, для трансформаторов с масляным остыванием Кз.а=1,3.

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.7.

2.5 Расчет мощности компенсирующих устройств и места их размещения

Работа большинства электроприемников переменного тока сопровождается потреблением не только лишь активной, да и реактивной мощности. Не меняя режима работы компании нереально поменять потребляемую им активную мощность в отличие от реактивной мощности, которую можно регулировать, другими словами восполнить.

Определяем значения входной реактивной мощности, другими словами разрешённой мощности передаваемой из сети энергосистемы в сеть компании в режиме больших активных нагрузок энергосистемы:

Qэ=(Рр.пот.+ДРт.гпп)?tgэ, (2.53)

где tgэ- экономически нормативное

Вычисляем нужную мощность компенсирующих устройств (КУ) в целом по предприятию:

Qк.у.=Qр.+ДQт.гпп. — Qэ; (2.54

ДРт.гпп=0,007?Sр=0,007 ? 11047,5 = 77,3 кВт; (2.55)

ДQт.гпп.=0,09?Sр=0,09 ? 11047,5 = 994,3 квар; (2.56)

Qэ=(9246,3+77,3) ? 0,5 = 4661,8 квар;

Qк.у=6045,9+994,3 — 4661,8=2378 квар;

Qк.у>0, означает нужна электронных нагрузок завода);

— выбор частей схемы осуществляется из условия неизменной работы под перегрузкой всех частей сети;

— предусматривается раздельная работа параллельных частей схемы (ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока), трансформаторов и т.д.).

Беря во внимание, эти требования и категорию надежности электроснабжения потребителей принимаем;

— распределительная сеть компании выполнена по радиально- магистральной

схеме кабельными линиями, проложенными в траншеях, на напряжение 10 кВ.

— наружное электроснабжение завода выполнено на напряжение 110 кВ по круговой схеме.

На стороне высшего напряжения ГПП присоединяется к воздушной полосы 110 кВ через разъединители и выключатели. На стороне низшего напряжения избираем схему с одной рабочей секционированной системой сборных шин. Любая секция запитывается от 1-го трансформатора, при всем этом предусмотрен секционный выключатель для бесперебойности электроснабжения.

ГПП состоит из открытого распредустройства (ОРУ) и закрытого распредустройства (ЗРУ).

2.7 Расчет и выбор мощности трансформаторов ГПП

Почти всегда на ГПП промышленных компаний устанавливают два трансформатора. Однотрансформаторные ГПП используют для компаний, на которых отсутствуют пользователи I группы и при наличии централизованного резерва трансформаторов. установка 3-х трансформаторов на ГПП вероятна и нужна в вариантах электроснабжения потребителей с резкопеременной перегрузкой от отдельного трансформатора. Выбор мощности трансформаторов ГПП делается на основании расчетной перегрузки компании Sр с учетом проведенной компенсации реактивной мощности. На ГПП инсталлируются два трансформатора, расчетная мощность всякого из их определяется по условию:

(2.57)

.

К установке на ГПП вероятны два варианта: 2 трансформатора ТДН 10000/110 либо 2 трансформатора ТМН 6300/110.

Вариант 1: 2 трансформатора ТДН 10000/110

(2.58)

Вариант 2: 2 трансформатора ТМН 63000/110

С учетом отключения потребителей третьей группы:

Как следует, совсем избираем вариант 1 — 2 трансформатора ТДН 10000/110.

Технические свойства трансформатора приведены ниже.

Таблица 2.8 — Технические свойства трансформаторов ГПП

Тип

Напряжение, кВ

Утраты, кВт

Uк.з, %

Iк.з, %

ВН

НН

Х.Х.

К.З.

ТДН 10000/110

110

10

26

85

10,5

0,85

ТДН — трехфазный трансформатор с принудительным остыванием воздуха и естественной циркуляцией масла, оснащен РПН. Схема соединения обмоток Y/.

На ГПП устанавливается два трансформатора собственных нужд. Трансформаторы собственных нужд (ТСН) присоединяют к выводам низшего напряжения основных трансформаторов на участках меж трансформатором и вводным выключателем. Эти трансформаторы нужны для питания электрооборудования на ГПП: приводы выключателей, освещение и т.п.

Мощность трансформаторов собственных нужд определяются по формуле:

. (2.59)

На ГПП принимаем трансформатор ТМГ 25/10.

Таблица 2.9 — Технические свойства ТСН

Тип трансформа-тора

Мощность

Sном,

кВА

Номинальное напряжение, кВ

Утраты, кВт

Напряжение КЗ, UКЗ, %

ток холостого хода, Ixx, %

Схема соединения обмоток.

ВН

НН

ХХ

КЗ

ТМГ-25/10

25

10

0,4

0,13

0,69

4,7

3,2

Y/Zн-11

Номинальный ток трансформатора собственных нужд определяется:

2.8 Расчет токов недлинного замыкания на стороне высочайшего напряжения

Расчет токов КЗ нужен для выбора и проверки токоведущих устройств и аппаратов защит высоковольтной сети на устойчивость к действию токов КЗ.

Более томным является режим трехфазного КЗ. При расчете нужно учесть ток подпитки высоковольтными движками.

Схема замещения составляется последующим образом: учитывается лишь индуктивные сопротивления высоковольтной сети (энергосистемы, ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока), трансформатора), т.к. активные сопротивления существенно меньше индуктивных и не оказывают на величину токов КЗ значимого воздействия.

Составим расчетную схему и схему замещения для определения токов недлинного замыкания.

Для расчета принимаем базовые величины:

МВА; кВ; кВ;

км МВА;

кА; (2.59)

; (2.60)

Набросок 1 — а) схема; б) схема замещения

Сопротивление системы:

. (2.61)

Сопротивление ВЛ

(2.62)

Сопротивление трансформатора ГПП

(2.63)

Токи КЗ в точке К1

кА (2.64)

Действующее

кА. (2.65)

Секундное

кА. (2.66)

Находим тока подпитки от электродвигателей). Ток КЗ от энергосистемы:

. (2.67)

ток подпитки от синхронных электродвигателей определяется:

, (2.68)

где .

. (2.69)

Находим действующее тока подпитки от электродвигателей).

.

Определяем амплитудное

(2.70)

2.9 Выбор и проверка высоковольтного оборудования

Выбору по наибольшим рабочим токам и проверке на стойкость к токам КЗ подлежат:

— сборные шины;

— коммутационно-защитные аппараты; выключатели, разъединители, предохранители;

— измерительные трансформаторы тока и напряжения;

— определяется мало допустимое сечение проводов и кабелей по тепловой стойкости.

Выбор и проверка оборудования делается на основании результатов расчетов: номинального и аварийного режимов, токов К.З. и сопоставления приобретенных данных с каталожными данными того либо другого оборудования.

2.9.1 Выбор и проверка коммутационно-защитной аппаратуры на стороне 110 кВ