7.2 Выбор трансформаторов ППЭ
Выбор трансформаторов ППЭ производится по ГОСТ 14209-85, т.е. по расчетному максимуму нагрузки SР, по заводу намечаются два стандартных трансформатора, намечаемые трансформаторы проверяются на эксплуатационную перегрузку.
По суточному графику определяем среднеквадратичную мощность
кВА
Намечаемая мощность трансформатора
В соответствии с тем, что SСК = 37948,94 кВА предварительно намечаем трансформатор марки ТРДН – 40000 кВА.
Так как SСР.КВ = 37948,94 кВА < 2×SН.Т = 80000 кВА, то проверки на эксплуатационную перегрузку не требуется.
По полной мощности подстанции приблизительно выбираем трансформатор ТРДН-40000/110.
Определяется коэффициент первоначальной загрузки.
Проверяется трансформатор на аварийную перегрузку, т.е. когда один трансформатор на ППЭ выведен из строя.
Определяем коэффициент загрузки в ПАР
Сравним значение и КМ. Так как , то принимается
По табл. 2 [4] находим К2 доп
Для n = 12 и К = 0,943; К2 доп = 1,5
К2 =0,8 < К2 доп = 1,5, следовательно трансформаторы ТДН-25000/110 удовлетворяют условиям выбора.
Для ТДН-40000/110:
DРР = 170 кВт; DРХХ = 34 кВт; IХХ% = 0,55%; UКЗ% = 10,5%
7.3 Выбор ВЛЭП
Питание завода осуществляется по двухцепной воздушной линии так как завод состоит из потребителей электроэнергии 2 и 3 категории. При этом выбирается марка проводов и площадь их сечения. При выборе необходимо учесть потери в трансформаторах.
Для трансформатора ТРДН-40000/110
DРР = 170 кВт; DРХХ = 34 кВт; IХХ% = 0,55%; UКЗ% = 10,5%
Потери в трансформаторе:
;
кВт;
кВар.
Расчетная полная мощность с учетом потерь в трансформаторах
кВА.
Принимаются к установке провода марки АС.
Расчетный ток в ПАР
А
Расчетный ток в нормальном режиме.
А
Предварительно принимаем провод сечением FР = 120 мм2 с Iдоп = 390 А табл.1.3.29 [5].
Проверяется выбранное сечение провода по экономической плотности тока:
где IР – расчетный ток в нормальном режиме.
jЭК – экономическая плотность тока. jЭК = 1 А/мм2 по табл. 1.3.36 [5] для Тmax > 5000 ч.
мм2
Выбираем FР = 120 мм2 с Iдоп = 390 А по табл. 1.3.29 [5].
По условиям короны минимальное сечение провода на напряжение 110 кВ составляет 120 мм2, данное условие выполняется.
Проверка по потерям напряжения:
Потери напряжения в линии.
,
где , кВт
, кВар
Сопротивление линии:
Ом
Ом
По потерям напряжения данное сечение также удовлетворяет условиям проверки. Выбранные провода ЛЭП-110 сечением 120 мм2 и Iдоп = 390 А удовлетворяет всем условиям проверки. Окончательно принимаем провода марки АС-120/19 с Iдоп = 390 А. Опоры железобетонные двухцепные.
8. Выбор системы распределения
В системе распределения завода входят распределительные устройства низшего напряжения ППЭ, комплектные трансформаторные (цеховые) подстанции (КТП), распределительные пункты (РП) напряжением 6-10 кВ и линии электропередач (кабели, токопроводы), связывающие их с ППЭ.
Выбор системы распределения включает в себя решение следующих вопросов:
1. Выбор рационального напряжения системы распределения.
2. Выбор типа и числа КТП, РП и мест их расположения.
3. Выбор схемы РУ НН ППЭ.
4. Выбор сечения кабельных линий и способ канализации электроэнергии.
8.1 Выбор рационального напряжения распределения
Рациональное напряжение распределения определяется на основании ТЭР и для вновь проектируемых предприятий в основном зависит от наличия и значения мощности ЭП напряжением 6кВ, 10 кВ, наличия соответственной ТЭЦ и величины ее генераторного напряжения, а так же Uрац системы питания. ТЭР не проводится в случаях:
Суммарная мощность электроприемников 6 кВ равна или превышает 40% общей мощности предприятия – тогда напряжение распределения принимается 6 кВ.
Суммарная мощность электроприемников 6 кВ не превышает 15% общей мощности предприятия – тогда напряжения распределения принимается 10 кВ.
Суммарная мощность 6 кВ
кВА
На основании этого принимаем напряжение распределения классом
UР = 6 кВ.
8.2 Выбор числа и мощности цеховых ТП
Число КТП и мощность трансформаторов на них определяется средней мощностью за смену (SСМ) цеха, удельной плотностью нагрузки и требованиями надежности электроснабжения. Если нагрузки цеха (SСМi)на напряжении до 1000 В не превышает 150 – 200 кВА, то на данном цехе ТП не предусматривается, и ЭП цеха запитывается с шин ТП ближайшего цеха кабельными ЛЭП. Число трансформаторов в цехе определяются по:
где SСМ – сменная нагрузка цеха; SН.Т. – номинальная мощность трансформатора, кВА; r - экономически целесообразный коэффициент загрузки.
для 1 – трансформаторной КТП (3 категория) b = 0,95-1,0
для 2 – трансформаторной КТП (2 категория) b = 0,9-0,95
для 3 – трансформаторной КТП (1 категория) b = 0,65-0,75
Коэффициент максимума для определения средней нагрузки за спину находим по:
Средняя нагрузка за смену равна:
Так как выбор мощности цеховых трансформаторов производится с учетом установки компенсирующих устройств, то найдем мощность компенсации и выберем комплектные компенсирующие устройства.
Мощность компенсации:
Средняя реактивная мощность заводского цеха определяется из выражения:
Если нет необходимости устанавливать компенсирующие устройства, то выражение принимает вид:
Полная мощность, приходящаяся на КТП с учетом компенсации реактивной мощности:
Цеховые трансформаторы выбираются по SСМ с учетом Sуд
Удельная мощность цеха:
где F – площадь объекта, м2
При определении мощности трансформаторов следует учесть, что если Sуд не превышает 0,2 (кВА/м2), то при любой мощности цеха мощность трансформаторов не должна быть более 1000 кВА. Если Sуд находится в пределах 0,2-0,3 кВА/м2, то единичная мощность трансформаторов принимается равной 1600 кВА.
Если Sуд более 0,3 кВА/м2, то на ТП устанавливается трансформаторы 2500 кВА.
После предварительного выбора трансформатора в НР и ПАР, а там где есть необходимость с учетом отключения потребителей 3 категории.
Для примера определяется средняя нагрузка ремонтно-строительного цеха(№21). Коэффициент использования для цеха №21 КИ = 0,25. Коэффициент максимума определяется по формуле.
Средняя нагрузка за максимально нагруженную смену определяется по формулам:
кВт кВа
Определяем полную мощность.
кВА
Поскольку < 200¸250 кВА, то на этом объекте КТП не предусматривается, а ЭП будут запитаны с шин ТП ближайшего цеха по кабельной ЛЭП.
Результаты расчетов средних нагрузок за наиболее загруженную смену остальных цехов сведем в табл. 5.
Согласно [6] для компенсации реактивной мощности используются только низковольтные БСК (напряжением до
где QЭ – реактивная мощность, 1000 В) при выполнении следующего условия:
передаваемое из энергосистемы в сеть потребителя, кВар.
Qсд – реактивная мощность, выдаваемая в электрическую сеть синхронными двигателями. кВар.
Qa – мощность потребителей реактивной мощности на шинах 6 кВ, кВар.
кВар > кВар
Следовательно будем использовать БСК только на 0,4 кВ. Размещение БСК будем производить пропорционально реактивной мощности узлов нагрузки. БСК не следует устанавливать на силовых пунктах, на подстанциях, где мощность нагрузки менее 200 кВар (это экономически нецелесообразно). Величина мощности БСК в том узле нагрузки определяется по выражению (6.2.
где QМ – реактивная нагрузка в i-том узле, кВар;
- сумма реактивных нагрузок всех узлов, кВар.
Таблица 5
|
№ |
РМ, кВт |
QМ, кВар |
КС |
КИ |
КМ |
РСМ, кВт |
QСМ, кВар |
, кВА |
|
1 |
61,317 |
35,67 |
0,5 |
0,55 |
0,909 |
67,4487 |
39,2388 |
78,0321 |
|
2 |
5061,4 |
4312 |
0,7 |
0,65 |
1,077 |
4699,9 |
4003,93 |
6174,19 |
|
3 |
2866,4 |
2798 |
0,85 |
0,8 |
1,063 |
2697,81 |
2633,81 |
3770,3 |
|
4 |
1958,7 |
1903 |
0,85 |
0,8 |
1,063 |
1843,47 |
1790,82 |
2570,1 |
|
5 |
1374,4 |
1354 |
0,75 |
0,65 |
1,154 |
1191,12 |
1173,76 |
1672,27 |
|
6 |
3324,2 |
3752 |
0,7 |
0,65 |
1,077 |
3086,8 |
3484,06 |
4654,79 |
|
7 |
862,85 |
846,7 |
0,75 |
0,65 |
1,154 |
747,807 |
733,798 |
1047,7 |
|
8 |
11,219 |
6,531 |
0,5 |
0,45 |
1,111 |
10,0972 |
5,87759 |
11,6833 |
|
9 |
8,4642 |
4,927 |
0,5 |
0,45 |
1,111 |
7,61779 |
4,43413 |
8,81432 |
|
10 |
17,086 |
14,11 |
0,5 |
0,45 |
1,111 |
15,3778 |
12,7004 |
19,9443 |
|
11 |
65,093 |
54,57 |
0,5 |
0,45 |
1,111 |
58,5834 |
49,1136 |
76,4471 |
|
12 |
300,03 |
426,1 |
0,4 |
0,25 |
1,6 |
187,519 |
266,294 |
325,693 |
|
13 |
14,195 |
8,251 |
0,5 |
0,45 |
1,111 |
12,7759 |
7,42614 |
14,7774 |
|
14 |
156,86 |
175,9 |
0,6 |
0,5 |
1,2 |
130,718 |
146,611 |
196,423 |
|
15 |
48,423 |
51,84 |
0,6 |
0,5 |
1,2 |
40,3528 |
43,2005 |
59,1154 |
|
16 |
19,344 |
13,37 |
0,5 |
0,45 |
1,111 |
17,4094 |
12,0296 |
21,1612 |
|
17 |
569,86 |
485,5 |
0,85 |
0,75 |
1,133 |
502,821 |
428,368 |
660,552 |
|
18 |
9,2742 |
5,395 |
0,5 |
0,45 |
1,111 |
8,34678 |
4,85555 |
9,65635 |
|
19 |
1705,1 |
1454 |
0,75 |
0,7 |
1,071 |
1591,46 |
1356,96 |
2091,43 |
|
20 |
1205,6 |
1028 |
0,85 |
0,65 |
1,308 |
921,9 |
786,301 |
1211,68 |
|
21 |
78,736 |
88,61 |
0,4 |
0,25 |
1,6 |
49,2101 |
55,384 |
74,0879 |
|
22 |
7702,9 |
6568 |
0,85 |
0,65 |
1,308 |
5890,42 |
5022,65 |
7741,06 |
|
23 |
7370,3 |
7196 |
0,85 |
0,8 |
1,063 |
6936,79 |
6772,62 |
9694,71 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21
