Ответ: Выбрано трансформаторы ТМ 630/10/0,4; Кз = 0,96.
4. Выбор трансформатора для питания нагрузки после компенсации реактивной энергии
Методика расчёта
Расчетную реактивную мощность КУ можно определить из соотношения
где: Q— расчетная мощность КУ, квар;
— коэффициент, учитывающий повышение cos естественным способом, принимается = 0,9;
tg, tg— коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.
Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cos = 0,92.;.0,95.
Задавшись cosиз этого промежутка, определяют tg.
Значения , tg выбираются по результату расчета нагрузок из "Сводной ведомости нагрузок".
Задавшись типом КУ, зная Qкр и напряжение, выбирают стандартную компенсирующую установку, близкую по мощности.
Применяются комплектные конденсаторные установки (ККУ) или конденсаторы, предназначенные для этой цели.
После выбора стандартного КУ определяется фактическое значение cos
где Q — стандартное значение мощности выбранного КУ, квар. По tg определяют cos:
;
|
Параметр |
cosφ |
tgφ |
,кВт |
,квар |
,кВА |
|
Всего на НН без КУ |
0,8 |
0,742 |
513,2 |
321 |
605,3 |
Определяется расчётная мощность КУ
Принимается cosφ= 0,95, тогда tgφ= 0,329.
По таблице выбирается УК 2-0,38-50 со ступенчатым регулированием по 25 квар.
Определяется фактические значения tgφ и cosφ после компенсации реактивной мощности:
; ,
Определяются расчётная мощность трансформатора с учётом потерь:
;
;
.
По таблице выбираем трансформатор ТМ 630/10/0,4;
; ;
; ;
; ;
; ;
Определяется
.
Таблица 2. Сводная ведомость нагрузок
|
Параметр |
cosφ |
tgφ |
,кВт |
,квар |
,кВА |
|
Всего на НН без КУ |
0,841 |
0,643 |
513,2 |
321 |
605,3 |
|
КУ |
|
|
|
4*50 |
|
|
Всего на НН с КУ |
0,955 |
0,309 |
513,2 |
121 |
527,3 |
|
Потери |
|
|
10,5 |
52,73 |
53,8 |
|
Всего ВН с КУ |
|
|
523,7 |
173,73 |
551,8 |
Ответ: Выбрано 4*УКБ-0,38-50УЗ, трансформатор ТМ 630/10/0,4; Кз = 0,84.
5. Расчёт сечения и выбор проводов для питания подстанции (КТП)
Проверка выбранного сечения по допускаемой величине потери напряжения.
Высшее напряжение подстанции 6кВ низшее 0,4кВ.
Методика расчёта
Рассчитать линию электропередачи (ЛЭП)- это значит определить:
- сечение провода и сформировать марку;
- потери мощности;
- потери напряжения.
,
Потери мощности в ЛЕП определяются по формулам
; ,
где Iм.р – максимальный расчётный ток в линии при нормальном режиме работы, А. Для трёх фазной сети.
∆Pлэп – потери активной мощности в ЛЭП, МВт;
∆Qлэп – потери реактивной мощности в ЛЭП, Мвар;
Sпер – полная передаваемая мощность, МВА;
Uпер – напряжение передачи, кВ;
Rлэп, Xлэп – полное активное и индуктивное сопротивление, Ом;
nлэп – число параллельных линий.
.
Сопротивление в ЛЭП определяются из соотношений
; ,
где r0, x0 – удельные сопротивления, Ом/км.
Значение активного сопротивления на единицу длины определяется для воздушных, кабельных и других линий при рабочей температуре
,
где γ – удельная проводимость, .
Так как чаще всего длительно допустимая температура проводников 65 или 70 ˚С, то без существенной ошибки принимают
γ = 50 для медных проводов,
γ = 32 для алюминиевых проводов;
F – сечение проводника (одной жилы кабеля), мм2.
Значение индуктивного сопротивления на единицу длины с достаточной точностью принимается равным
Х0 = 0,4 Ом/км для воздушных ЛЭП ВН;
Х0 = 0,08 Ом/км для кабельных ЛЭП ВН.
Потери напряжения в ЛЭП определяются из соотношения
,
где ∆Uлэп – потеря напряжения в одной ЛЭП, %;
Pлэп – передаваемая по линии активная мощность, МВт;
Lлэп – протяженность ЛЭП, км;
r0, x0 – активное и индуктивное сопротивления на единицу длины ЛЭП;
Uлэп – напряжение передачи, кВ.
Для перевода % в кВ применяется соотношение
.
Определяем максимальный расчетный ток (2 – 130);
;
Определяется минимальное сечение проводов по формуле (2 – 131);
где F – сечение проводов, мм2.
Выбираем алюминиевый кабель проложенный в земле с сечением жил 25мм2.
Определяется сопротивление ЛЭП
;
;
.
Определяются потери мощности в ЛЭП
;
;
;
;
Определяются потери напряжения в ЛЭП
;
.
Ответ: кабель 3×25мм2, Iдоп = 60А, Lлэп = 320м, ΔSлэп = 4кВА, ΔUлэп = 0,55%.
6. Расчёт и выбор автоматов на 0,4кВ
Определяем силу тока после трансформатора на низкой стороне
;
Выбираем шины алюминиевые прямоугольного сечения 60×8мм, Iдоп = 1025А
Выбираем автомат серии Э10 (Электрон) Iном = 1000 А, коммутационная способность iвкл = 84 кА, Iоткл = 40 кА, односекундная термическая устойчивость iy = 1100 кА2*с.
Распределяется нагрузка по РУ
|
ШМА |
Рн |
n |
Рм |
Qм |
Sм |
Iм |
|
Насос пожаротушения |
200 |
2 |
|
|
|
|
|
Насос пожаротушения |
160 |
1 |
|
|
|
|
|
Всего на ШМА |
|
|
392 |
243,04 |
461,23 |
701,6 |
Для ШМА выбираем алюминиевые шины сечением 60×6мм2, Iдоп = 870А.
Определяем сечение кабелей и автоматы ШНН – ШМА
Выбираем трёхжильный кабель АВВГ 3×3×150мм2 на Iдоп = 3×255А, L = 10м, проложенный в воздухе и автомат АВМ - 10Н, Iном = 1000А, Iрас = 1000А, iвкл = 42кА, Iоткл = 20кА, уставка тока мгновенного срабатывания 2000А.
Выбранное сечение проверяем по потере напряжения.
.
|
ШРА |
Рн |
n |
Рм |
Qм |
Sм |
Iм |
|
Насос подъёма нефти |
55 |
3 |
|
|
|
|
|
Осевые вентиляторы |
0,18 |
8 |
|
|
|
|
|
Электрозадвижки |
1,1 |
22 |
|
|
|
|
|
Всего на ШРА |
|
|
121,2 |
77,9 |
144,1 |
219,2 |
Для ШРА выбираем алюминиевые шины сечением 25×3мм2, Iдоп = 265А.
