В максимальном режиме трансформатор нужно переключить на ответвление +5, и минимальном – +5.
Пересчитаем напряжения на стороне НН при выбранных ответвлениях
12. Определение сечения проводов сети, питающей ТП
Выбор сечения проводов производится по экономической плотности тока:
, (12.1)
где сечение на участке
номинальный ток на участке
jэ – экономическая плотность тока, j = 1.1 А/мм2 при Тmax = 3500 ч.
Результаты расчета сведем в таблицу 13.1. Выбираем кабели марки ААБв
Таблица 13.1. Сечения и параметры кабелей, питающих ТП
|
участок |
I, A |
F, мм2 |
l, м |
r, Ом |
|
ГПП – ТП1 |
23 |
20,91 |
500 |
0,62 |
|
ГПП – ТП2 |
94,2 |
85,64 |
700 |
0,228 |
|
ТП1 – ТП3 |
21,99 |
19,99 |
1200 |
1,49 |
|
ТП3 – ТП4 |
10,39 |
9,45 |
400 |
1,24 |
13. Определение напряжения на стороне ВН всех ТП. Определить потери напряжения в сети до 1000В
Напряжение на стороне ВН ТП при максимальном режиме.
Радиальная сеть. (ТП №1):
ТП №1: Мощность трансформатора
Выбираем трансформатор типа ТМ-400 с параметрами:
Сопротивления трансформатора
Потери в трансформаторе определим согласно [1]
, (14.1)
Мощность в конце участка ГПП-ТП1
(14.2)
где потери холостого хода трансформатора
, (14.3)
, (14.4)
где ток холостого тока трансформатора,
Потери мощности в линии ГПП-ТП1
Мощность в начале участка ГПП-ТП1
Напряжение на шинах ВН ТП №1:
Потери напряжения в трансформаторе Т1
(14.5)
Магистральная сеть.
ТП №2: Мощность трансформатора
Выбираем трансформатор типа ТМ-1600 с параметрами:
Сопротивления трансформатора
ТП №3: Мощность трансформатора
Выбираем трансформатор типа ТМ – 250 с параметрами:
Сопротивления трансформатора, приведённые к стороне ВН.
(14.6)
(14.7)
Потери в трансформаторе определим согласно [1]
, (14.8)
Мощность в конце участка ТП2-ТП3
(14.9)
где потери холостого хода трансформатора
, (14.10)
, (14.11)
где ток холостого тока трансформатора,
Потери мощности в линии ТП2-ТП3
Мощность в начале участка ТП2-ТП3
Потери в трансформаторе Т2
Мощность на шинах ВН Т2:
(14.12)
Полная мощность в конце линии ГПП-ТП2
Потери мощности в линии ГПП-ТП2
Мощность в начале участкаГПП-ТП2
Напряжение на шинах ВН ТП №2:
Потери напряжения в трансформаторе Т3
(14.13)
Потери напряжения в трансформаторе Т2
Радиальная сеть.
ТП №4: Мощность трансформатора
Выбираем трансформатор типа ТМ-400 с параметрами:
Сопротивления трансформатора
Потери в трансформаторе определим согласно [1]
, (14.14)
Мощность в конце участка ГПП-ТП4
(14.15)
где потери холостого хода трансформатора
, (14.16)
, (14.17)
где ток холостого тока трансформатора,
Потери мощности в линии ГПП-ТП4
Мощность в начале участка ГПП-ТП1
Напряжение на шинах ВН ТП №4:
Потери напряжения в трансформаторе Т4
(14.18)
Напряжение на стороне ВН ТП при минимальном режиме рассчитываются аналогично. Результаты расчета сведем в таблицы 14.1.
Таблица 14.1. Мощности и напряжения на ТП
|
|
ТП1 |
ТП2 |
ТП3 |
ТП4 |
|
∆ST, кВА |
0,352+j2,88 |
2,15+j10,5 |
0,31+j0,92 |
0,32+j2,6 |
|
SВНТП, кВА |
129,43+j107,28 |
461,75+j317,5 |
47,11+j55,64 |
92,6+j132,6 |
|
UВНТП, кВ |
10,11+j0,061 |
10,109+j0,0084 |
10,1+j0,0152 |
10,106+j0,0195 |
|
∆UТ, кВ |
0,137+j0,129 |
0,14+j0,135 |
0,126+j0,053 |
0,151+j0,085 |
|
Мощности в линиях |
||||
|
|
ГПП-ТП1 |
ГПП-ТП2 |
ТП2-ТП3 |
ГПП-ТТП4 |
|
SK, кВА |
129,43+j107,28 |
508,86+j373,14 |
47,11+j55,64 |
92,6+j132,6 |
|
∆S, кВА |
0,44 |
0,91 |
0,065 |
0,39 |
|
SH, кВА |
129,87+j98,88 |
509,77+j373,14 |
47,175+j55,64 |
92,99+j132,6 |
Выбор ответвлений регулирования напряжения трансформаторов.
На всех ТП устанавливаются трансформаторы с ПБВ. Коэффициент трансформации может изменяться в пределах со ступенью регулирования по 2,5%.
Согласно [1]
(14.19)
где отклонение напряжения на стороне НН, %
отклонение напряжения на стороне ВН, %
потери напряжения в трансформаторе, %
Е – добавка напряжения, %
ТП №1:
В максимальном режиме:
В минимальном режиме:
Принимаем ответвление 0%, величина добавки по [1] равна 5%
Так как к ТП1 подключена как двигательная так и осветительная нагрузка, то допустимое отклонение напряжения в большую сторону должно быть не больше 5%.
Условие выполняется.
ТП №2
В максимальном режиме
В минимальном режиме
Принимаем ответвление 0%, величина добавки по [1] равна 5%.
У ТП №2 отклонение напряжения в допустимых пределах Uдоп = 5%. Условие выполняется.
ТП №3
В максимальном режиме
В минимальном режиме
Принимаем ответвление 0%, величина добавки по [1] равна 5%.
У ТП №3 отклонение напряжения в допустимых пределах Uдоп = 5%. Условие выполняется.
ТП №4
В максимальном режиме
В минимальном режиме
Принимаем ответвление 0%, величина добавки по [1] равна 5%.
У ТП №4 отклонение напряжения в допустимых пределах Uдоп = 5%. Условие выполняется.
Действительное напряжение на стороне НН ТП [1]:
(14.20)
где
ТП №1:
ТП №2:
ТП №3:
ТП №4:
14. Баланс реактивной мощности
Уравнение баланса реактивной мощности [1]:
, (15.1)
где генетитуемая реактивная мощность станции за вычетом собственных нужд.
реактивная мощность потребителей,
суммарные потери реактивной мощности,
Суммарное потребление реактивной мощности.
В максимальном режиме:
,
(15.2)
В этом случае необходимо установить конденсаторные батареи, которые будут обеспечивать компенсацию реактивной мощности.
В минимальном режиме реактивная мощность:
В данном случае наблюдается нарушение баланса реактивной мощности.
,
В этом случае необходимо установить конденсаторные батареи, которые будут обеспечивать компенсацию реактивной мощности.
15. Выбор защитных аппаратов и сечения проводов сети до 1000 В
По заданным мощностям двигателей РНОМ по справочным данным [3] выбираем соответствующие мощности и КПД. Пусковые и номинальные токи двигателей определяем по формуле:
(16.1)
(16.2)
где коэффициент пуска.
Для двигателя М1 принимаем [3]:
;
Результаты расчётов для остальных двигателей сводим в табл. 16.1.
Таблица 16.1. Справочные и расчётные данные двигателей
|
Параметры |
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
|
Р, кВт |
81,08 |
59,78 |
38,46 |
133,69 |
81,52 |
|
cosφ |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
|
η |
0,93 |
0,925 |
0,91 |
0,93 |
0,93 |
|
IH, А |
136,14 |
100,38 |
68,64 |
239,61 |
136,14 |
|
KП |
7 |
7 |
7 |
6 |
7 |
|
IП, А |
952,98 |
702,66 |
480,48 |
1437,66 |
952,98 |
Для защиты двигателей принимаем автоматические выключатели. Выбор автоматов для каждого двигателя произведем по условиям согласно [1]
(16.3)
(16.4)
где расчётный ток двигателя
пусковой ток двигателя.
Для двигателя М1:
Принимаем автомат АЕ – 2063М; ;
Выбираем проводник для питания двигателя М1 по условию согласно [1]
Iдоп≥Iу
Iдоп≥136,14 А
Принимаем кабель, АСБ (3×50+1×25), Iдоп=165 А.
Аналогично выполняем выбор для остальных двигателей. Результаты расчётов сводим в таблицу 16.2.
Таблица 16.2. Справочные и расчётные данные двигателей
|
№ п/п |
Р, кВт |
cosφ |
η |
IH, А |
IП, А |
Автоматический выключатель |
Проводник |
|
|
тип |
Iдоп, А |
|||||||
|
М1 |
8108 |
0,9 |
0,93 |
136,14 |
925,98 |
АЕ-2063, Iу=160А, 12Iу |
АСБ (3×50+1×25) |
65 |
|
М2 |
59,78 |
0,9 |
0,925 |
100,38 |
702,66 |
АЕ2063, Iу=125А, 12Iу |
АСБ (3×35+1×25) |
135 |
|
М3 |
38,46 |
0,9 |
0,91 |
68,64 |
480,48 |
АЕ2053МП, Iу=80А, 12Iу |
АСБ (3×16+1×10) |
90 |
|
М4 |
133,69 |
0,9 |
0,93 |
239,61 |
1437,66 |
АВ4Н, Iу=250А, 12Iу |
АСБ (3×120+1×70) |
270 |
|
М5 |
81,52 |
0,9 |
0,93 |
136,14 |
925,98 |
АЕ-2063, Iу=160А, 12Iу |
АСБ (3×50+1×25) |
65 |
Выбор автомата для защиты группы электродвигателей М1, М3, М5:
(16.5)
; (16.6)
где Iр - расчетный ток, Iр=kcΣ·IH;
kc – коэффициент спроса, kc=1
;
Выбираем АВМ4Н, , 5Iу.
Проводник выбираем по условию:
Iдоп≥Iу (16.7)
Iдоп≥400 А
Выбираем кабель 2 АСБ (3×70+1×35), Iдоп=400А;
Для защиты сети освещения выбираем предохранители по условию:
, (16.8)
где номинальный ток плавкой вставки.
Номинальный ток одной распределительной сети освещения:
; (16.9)
Принимаем предохранитель ПРС-25, IВ=25А
Предохранитель для группы распределительных сетей освещения:
Iр=n∙;
n-число распределительных сетей освещения, n=9;
Iр=9∙22,727=204.543А;
Принимаем предохранитель ПП31–250, IВ=250А
Группа сетей освещения защищается автоматом. Его выбор произведем также по условию:
Принимаем автомат АВМ4Н,,
Вводной автомат всей сети, питающейся от ТП:
Принимаем автомат АВМ10Н,, 3Iу
Выбираем кабель 3×АСБ (3×120+1×70), Iдоп=810А
Список литературы
1. Идельчик В.И. «Электрические системы и сети»
2. Радченко В.Н.: «Методические указания и задания на курсовой проект по дисциплине < Электрические сети и системы >.
3. Неклепаев Б.Н.:» Электрическая часть электростанций и подстанций.
Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования»
