Таблица 11 – Выбор площади сечения жил кабелей сети 10кВ, вариант 2
|
Линия |
Sр, кBА |
Кол-во линий |
Iр.норм, А |
Iр.ав, А |
Площадь сечения, мм2 |
Мар-ка |
L, м |
Проклад-ка |
||
|
по Jэк |
по Iдл.доп |
принято |
||||||||
|
1 |
2 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
ГПП-ТП1 |
2919,8 |
2 |
84,4 |
168,8 |
60 |
70 |
3х70 |
АСБ |
230 |
В траншее |
|
ТП1-ТП2 |
1828,2 |
2 |
52,8 |
105,7 |
38 |
35 |
3х35 |
АСБ |
170 |
В траншее |
|
ГПП-ТПЗ |
2253,1 |
2 |
65,1 |
130,2 |
47 |
50 |
3х50 |
АСБ |
140 |
В траншее |
|
ГПП-ТП4 |
2199,6 |
2 |
63,6 |
127,1 |
45 |
50 |
3х50 |
АСБ |
100 |
В траншее |
|
ГПП-ТП5 |
1113,1 |
2 |
32,2 |
64,3 |
23 |
16 |
3х25 |
АСБ |
110 |
В траншее |
|
ГПП-ТП6 |
1496,3 |
2 |
43,2 |
86,5 |
31 |
25 |
3х25 |
АСБ |
115 |
В траншее |
|
ТП6-Цех8 |
1035,3 |
2 |
29,9 |
59,8 |
21 |
16 |
3х25 |
АСБ |
60 |
В траншее |
|
ТП1-Цех3 (0,4 кВ) |
197,74 |
1 |
191,5 |
191,5 |
137 |
70 |
3х120+ 1х95 |
АВБбшв |
50 |
В траншее |
|
ТП2-Цех12 (0,4 кВ) |
370,36 |
2 |
209,4 |
418,8 |
150 |
2х95 |
2х(4х95) |
АВБбшв |
30 |
В траншее |
|
ТП3-Цех9 (0,4 кВ) |
226,73 |
2 |
144,3 |
288,7 |
103 |
150 |
3х150+ 1х120 |
АВБбшв |
35 |
В траншее |
|
ТП3-Цех10 (0,4 кВ) |
172,08 |
1 |
182,1 |
182,1 |
130 |
70 |
3х120+ 1х95 |
АВБбшв |
40 |
В траншее |
|
ТП5-Цех11 (0,4 кВ) |
165,96 |
1 |
150,2 |
150,2 |
107 |
50 |
4х95 |
АВБбшв |
35 |
В траншее |
|
ТП6-Цех8 (0,4 кВ) |
197,68 |
1 |
102,5 |
102,5 |
73 |
25 |
4х70 |
АВБбшв |
50 |
В траншее |
7.4 Выбор варианта внутреннего электроснабжения
Сравним стоимость двух предложенных вариантов. Поскольку издержки на обслуживание и потери будут мало друг от друга отличаться, сравним только капиталовложения предложенных вариантов.
На основании экономического сравнения табл.12, выбираем вариант 2.
Таблица 12 – Сравнение стоимости вариантов распределительной сети 10-0,4 кВ
|
N |
Оборудование |
Кол-во, шт., м |
Стоимость руб/шт., руб/м., |
Стоимость, руб. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Вариант 1 |
||||
|
1 |
АСБ-3х25 |
1960 |
220 |
431200 |
|
2 |
АСБ-3х35 |
400 |
239 |
95600 |
|
3 |
АСБ-3х50 |
120 |
340,97 |
40916,4 |
|
4 |
АСБ-3х70 |
120 |
399 |
47880 |
|
5 |
АВБбшв - 4х70 |
60 |
326,88 |
19612,8 |
|
6 |
АВБбшв - 4х95 |
90 |
415,32 |
37378,8 |
|
7 |
АВБбшв -4х120 |
30 |
490,1 |
14703 |
|
8 |
ТСЗ-250/10 |
6 |
474065 |
2844390 |
|
9 |
ТСЗ-400/10 |
2 |
548228 |
1096456 |
|
10 |
ТСЗ-630/10 |
4 |
726113 |
2904452 |
|
11 |
ТСЗ-1000/10 |
2 |
980000 |
1960000 |
|
12 |
ТСЗ-1600/10 |
2 |
1399000 |
2798000 |
|
Итого |
12290589 |
|||
|
Вариант 2 |
||||
|
1 |
АСБ-3х25 |
570 |
220 |
125400 |
|
2 |
АСБ-3х35 |
340 |
239 |
81260 |
|
3 |
АСБ-3х50 |
480 |
340,97 |
163665,6 |
|
4 |
АСБ-3х70 |
460 |
399 |
183540 |
|
5 |
АВБбшв - 4х70 |
50 |
326,88 |
16344 |
|
6 |
АВБбшв - 4х95 |
155 |
415,32 |
64374,6 |
|
7 |
АВБбшв -4х120 |
90 |
490,1 |
44109 |
|
8 |
АВБбшв -4х150 |
70 |
598,95 |
41926,5 |
|
9 |
ТСЗ-250/10 |
2 |
474065 |
948130 |
|
10 |
ТСЗ -400/10 |
2 |
548228 |
1096456 |
|
11 |
ТСЗ -630/10 |
4 |
726113 |
2904452 |
|
12 |
ТСЗ -1000/10 |
2 |
980000 |
1960000 |
|
13 |
ТСЗ -1600/10 |
2 |
1399000 |
2798000 |
|
Итого |
10427658 |
|||
8. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
8.1 Выбор компенсирующих устройств ГПП
Расчетная реактивная нагрузка на внешнее электроснабжение, реактивная мощность, которую целесообразно принимать из системы, кВар:
QС = РрВН · tgφ,(65)
гдеtgφ =0,329, соответствует коэффициенту мощности = 0,95.
QС = 8839,9 · 0,329 = 2900 кВар
Суммарная мощность, которую необходимо скомпенсировать на предприятии определяется исходя из соотношения, кВар:
QКУ = QР – QС;(66)
QКУ =4425 – 2900 =1525 кВар
Суммарная мощность конденсаторных батарей по 0,4 кВ составит:
QНБК0,4 = 96+192+67+67+384 = 806 кВар.
Остальную реактивную мощность 1525 – 806 = 719 кВар скомпенсируем на ГПП.
На ГПП устанавливаем 2 комплектные конденсаторные установки УКЛ(П)56-6,3(10,5)-450 напряжением 10 кВ, мощностью 450 кВар каждая, с автоматическим регулированием по напряжению на шины ГПП. Т.о. суммарная мощность конденсаторных батарей по 10 кВ составит:
QНБК10 = 2·450 = 900 кВар.
QКУ = 900 + 806 = 1706 кВар
8.2 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов ГПП, с учетом компенсации реактивной мощности
Полная нагрузка на внешнее электроснабжение, с учётом компенсации РМ, кВА:
;(67)
кВА
Для установки на ГПП примем два трансформатора, так как на предприятии в основном потребители 2 категории.
Мощность одного трансформатора определим как, кВА:
,(68)
гдеn – количество трансформаторов, ;
Кз – коэффициент загрузки, исходя из категории потребителей, Кз=0,7.
Sном = 9248,6/(2·0,7) = 6606 кВА
Примем к установке на ГПП два трансформатора ТМН-10000/35.
Проверяем трансформатор по перегрузочной способности при аварийном отключении второго трансформатора:
1,4 Sном ³ Sр;(69), 1,4·10000 > 9248,6
Трансформатор проходит по перегрузочной способности.
9. РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ
9.1 Расчет параметров схемы замещения
Рисунок 7 – Схема расчета токов к.з.
Рисунок 8 – Схема замещения
Сопротивление системы, приведенное к 10 кВ, Ом:
,(70)
где – относительное сопротивление системы, приведенное к Uc = 110 кВ из [1] =0,3;
SC – мощность энергосистемы, SC = 1000 МВт из [1].
Ом.
Сопротивление силовых трансформаторов приведенное к 10 кВ, Ом:
,(71)
где uk – напряжение к.з. трансформатора, %.
Для трансформатора ГПП (ТД-10000/35):
Ом
Для цехового трансформатора в ТП-2 (ТМ-1000/10):
Ом
Сопротивление СД, Ом:
;(72)
,(73)
где Pн – номинальная мощность двигателя, МВА, Pн1 = 1,07, Pн2 = 0,55 МВт;
η – КПД, η1 = 0,946, η2 = 0,92;
cosφ –коэффициент мощности, cosφ1 = 0,85, cosφ2 = 0,85;
Iн – номинальный ток, А, Iн1 =59, Iн2 =30;
x’’ – сверхпереходное сопротивление, о.е., x1’’ = 0,2, x2’’ = 0,2.
Ом
кВ
Ом
кВ
Сопротивление линий:
,(74)
где n – количество параллельных линий,
L – длинна линии, км.
Для АС-70 (ВЛ-35кВ) – rуд = 0,428 ом/км, xуд = 0,432 Ом/км
Для АСБ-10-3х25 (КЛ-10кВ) – rуд = 1,24 ом/км, xуд = 0,099 Ом/км
Для АСБ-10-3х35 (КЛ-10кВ) – rуд = 0,89 ом/км, xуд = 0,085 Ом/км
Для АСБ-10-3х50 (КЛ-10кВ) – rуд = 0,62 ом/км, xуд = 0,09 Ом/км
Для АСБ-10-3х70 (КЛ-10кВ) – rуд = 0,443 ом/км, xуд = 0,086 Ом/км
Для АВБбшв-0,4-4х95 (КЛ-10кВ) – rуд = 0,326 ом/км, xуд = 0,05 Ом/км
Сопротивление ВЛ-35кВ, приведенное к 10кВ:
Ом
Сопротивление КЛ-10кВ, отходящей от ГПП к ТП-2, приведенное к 10кВ:
Ом
Сопротивление КЛ-10кВ, отходящей от ТП-2 к РУ-0,4кВ цеха-12, приведенное к 0,4кВ:
Ом
Сопротивление КЛ-10кВ, отходящей от ГПП к цеху 7, приведенное к 10кВ:
Ом
Сопротивление КЛ-10кВ, отходящей от ГПП к цеху 8, приведенное к 10кВ:
Ом
9.2 Расчет токов кз в сети 10 кВ
Расчет токов КЗ выполняем в именованных единицах, А:
,(75)
где Zk∑ – суммарное сопротивление до точки к.з., Ом;
EС – напряжение системы, кВ.
Сложим параллельно ветви системы и СД, Ом:
;(76)
Ом.
;(77)
кВ.
кА.
Постоянная времени, с:
;(78)
с.
Ударный коэффициент:
;(79)
.
Ударный ток к.з. в точке К1, кА:
;(80)
кА.
Суммарное сопротивление до точки К2, приведенное к 10 кВ, Ом:
;(81)
Ом.
кА.
9.3 Расчет токов КЗ в сети 0,4кВ цеха
Расчет токов КЗ производим в именованных единицах. При этом параметры схемы замещения приводим к ступени напряжения сети, на которой находится расчетная точка КЗ, а активные и индуктивные сопротивления всех элементов выражаем в мОм. При этом коэффициенты трансформации всех трансформаторов принимают равными отношению средних номинальных напряжений сетей, которые связывают эти трансформаторы.
Результирующие активное и индуктивное сопротивления короткозамкнутой цепи до точки К3 (на шинах РУ-0,4кВ цеха №12), Ом:
,(82)
где Rдоб – добавочное сопротивление контактов, Rдоб = 15 мОм для РУ-0,4кВ;
кА.
Постоянная времени, по (65):
с.
Ударный коэффициент, по (66):
.
Ударный ток КЗ в точке К2, по (67):
кА.
10. ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ И ПРОВОДНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ПО УСЛОВИЯМ КЗ
10.1 Проверка выключателей ВВ/TEL-10/600-12,5/31,5
а) При проверке коммутационной (отключающей) способности учитывается изменение периодической и апериодической составляющих тока КЗ за расчетное время отключения выключателя tоткл. В первую очередь производится проверка на отключение периодической составляющей, кА:
(83)
где Iоткл.ном – номинальный ток отключения, кА , Iоткл.ном=12,5.
6,31612,5.
б) Затем проверяется возможность отключения апериодической составляющей. При этом она не должна превышать своего номинального значения iа.ном, кА:
;(84)
16,4931,5.
в) Условие проверки на термическую стойкость зависит от соотношения между расчетной продолжительностью КЗ tоткл = 0,08 с (время срабатывания токовой отсечки) и предельно допустимым временем tтерм = 4с воздействия нормированного тока термической стойкости Iтерм = 31,5 кА на выключатель. Т.к. tоткл < tтерм, то условие проверки имеет вид, А2с:
;(85)
3970 > 3,19.
10.2 Проверка КЛ на термическую стойкость
Данная проверка сводится к выполнению условия, мм2:
(86)
где Fmin – минимальная площадь у выбранных кабелей, 25 мм2;
FminКЗ – минимальная площадь сечения, допустимая по условию термической стойкости, мм2;
(87)
гдест = 85 А∙с1/2/мм2 – коэффициент для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией;
мм2.
25 21,02
Вывод минимальное сечение КЛ – 25мм2.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Некрасов И.С. Электроснабжение промышленных предприятий. Методические указания и задания к курсовому проектированию [Текст]/И.С. Некрасов, Г.А. Шепель– Архангельск: РИО АЛТИ, 2006. -80с.
2. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования [Текст]/ Б.Н. Неклепаев , И.П. Крючков– М.:Энергоатомиздат, 1989.-608 с.
3. Волков В.М. Электроснабжение промышленных предприятий. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию [Текст]/ В.М. Волков- Архангельск: РИО АЛТИ, 2005- 44с.
4. «Справочник по электроснабжению и электрооборудованию» Под ред. Федорова А.А. [Текст] – М.: Энергоатомиздат, 1986. Т1 – 568 с.: ил.; 1987. Т2 – 592 с.; ил.
5. Бушуева О.А., Рыжков О.И. «Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предпрятий» Методические указания для самостоятельной работы студентов. [Текст] – Иваново, 2005. – 26с.
6. Федоров А.А., Старкова Л.Е. «Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий»: Учебное пособие для вузов. [Текст] – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 368с. И1.
7. Коновалова Л. Л. Электроснабжение промышленных предприятий и установок [Текст]/ Л. Л. Коновалова, Л.Д. Рожкова- М.: Энергоатомиздат, 1989.- 528с.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
