Так как < , то реактивная мощность от
системы , реактивная
мощность конденсаторных батарей . Переходим на четвертый этап.
4 этап.
.
Проверим выполнение условия
;
.
Следовательно, трансформатор не может пропустить необходимую мощность.
В этом случае установка конденсаторных батарей необходима.
В данном случае .
Так как > , то , а реактивная мощность от системы
.
Таким образом, получили результаты.
Реактивная мощность источников:
-Синхронные двигатели .
-Энергосистема .
-Конденсаторные батареи 0,38 кВ .
Итого: .
КОМПЕНСАЦИЯ
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
ИСХОДНЫЕ
ДАННЫЕ
Расчетная
нагрузка 0.4 кВ: Pp = 434.7 кВт, Qp = 469.8 квар
Номинальная
мощность трансформаторов 6/0.4 кВ Sт = 630 кВ*А
Максимальный
коэффициент загрузки Т в нормальном режиме = 0.70
Высшее
напpяжение п/ст, питающей сеть 6 кВ = 220 кВ и выше
Режим
работы - двухсменный
Число
часов использования максимума нагрузки Тм = 4000 ч/год
Число
часов использования максимума потерь tм = 2400 ч/год
Тариф
на электроэнергию - двухставочный
Плата
за 1 кВт максимальной нагрузки = 188.00 руб/кВт*мес
Плата
за 1 кВт*ч электроэнергии = 0.42 руб/кВт*ч
Удельная
стоимость конденсаторов 0.38 кВ = 350.00 руб/квар
Номер
группы энергосистемы = 4
Коэффициент
отличия стоимости электроэнергии k = 0.9
Высоковольтные
синхронные двигатели 6 кВ
Номер
Колич. Рном Qном D1 D2 Кзагр.
кВт
квар кВт кВт
1
1 400 204 5.31 4.27 0.97
РАСЧЕТЫ
Удельная
стоимость потерь Со = 2.36 т.руб/кВт*год
Затраты
первые БК 0.38 кВ З1бк = 80.50 т.руб/Мвар*год
Затраты
первые СД (т.руб/Мвар*год)
61.47
Затраты
вторые СД (т.руб/Мвар**2*год)
242.31
Располагаемая
реактивная мощность СД (квар)
217.5
Экономический
коэффициент реактивной мощности
Tg(fi)э
= 0.67
Экономическая
реактивная мощность энергосистемы
Qэ
= 291.2 квар
Допустимая
через трансформаторы мощность Qдоп = 74.3 квар
Этапы
распределения Qp (квар) между источниками :
Этап
СД1 C БК
1
39 0 431
3
39 291 139
4
39 35 396
РЕЗУЛЬТАТЫ
Реактивная
мощность источников (квар)
Синхронные
двигатели
39.3
Энергосистема
Конденсаторы 0.38 кВ
35.0
395.5
Итого
: 469.8
8.1 Выбор сечения проводников на первом
уровне
Сечение проводов и жил кабелей выбирают по техническим и экономическим
условиям в /6/.
На первом уровне линия электрической сети связывает электроприемники с
РП, к которым они присоединены. В качестве проводника используются провода с
резиновой и поливинилхлоридной изоляцией, алюминиевыми жилами, три одножильных
в одной трубе. К РП подсоединен асинхронный двигатель (АД). Провод выбираем по
нагреву из условия
, (8.1)
где – допустимый ток проводника перед АД;
– номинальный ток
АД, , c.Кроме фазных проводов используется нулевой защитный проводник, который
в расчет не принимаем (п. 1.3.10 /3/), так как в нормальном режиме он не
обтекается током, так если не участвует в тепловом процессе. По данным
подраздела 1.3 /3/ выбираем провод сечением 2,5 мм2 с. .
.
Условие согласования предохранителя защищающего АД только от короткого
замыкания
(8.2)
где –
номинальный ток плавкой вставки, , с. .
Получаем, что , то
есть номинальный ток плавкой вставки согласуется с допустимым током проводника
перед асинхронным двигателем.
Окончательно на первом уровне выберем провод сечение 2,5 мм2 с , марки АПВ (4х2,5) мм2.
На втором уровне линия распределительной сети до 1 кВ обеспечивает
связь РП с щитами управления магистральных шинопроводов, связанных с шинами НН
трансформаторной подстанции. На данном уровне выбираем проводник из условия
согласования теплового расцепителя автомата с допустимым током проводника
, (8.3)
где – допустимый ток для кабеля перед РП;
– номинальный ток
расцепителя, , с. .
Здесь следует использовать совмещенный нулевой рабочий и защитный
проводник. По таблице на с. 402 /8/ выбираем четырехжильный кабель с бумажной
пропитанной изоляцией, с алюминиевыми жилами, проложенный в воздухе сечением 35
мм2 с и сечением нулевого
защитного проводника 16 мм2 с допустимым током из таблицы 1.7.5 /3/. Тип кабеля выбирается на с.
141 /7/ ААШвУ или ААШпУ.
Получаем, что >
? Следовательно расцепитель
согласуется с защищаемым проводником.
Выберем кабель ААШвУ (3х35 мм2 + 1х16 мм2).
8.3 Выбор сечения
проводников на четвертом уровне
На четвертом уровне выбираем высоковольтный кабель, соединяющий шины РП
6 кВ и линии, подходящие к ним, по которым питаются высоковольтные двигатели.
Выбираем кабель по трем условиям, изложенным в /6/:
- По экономической плотности тока
, (8.4)
где – расчетное сечение кабеля, мм2;
– рабочий ток
кабеля, определяется по формуле (8.5);
– экономическая
плотность тока, для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами , из таблицы 1.3.36 /3/, при .
, (8.5)
где – активная мощность, протекающая по кабелю;
– реактивная
мощность, протекающая по кабелю;
– номинальное
напряжение на низшей стороне ГПП, , с. .
Определим активную мощность, протекающую по кабелю
, (8.6)
где – средняя
мощность на один трансформатор, с. ;
– коэффициент
использования СД, с. 325 /6/;
– активная
мощность СД, кВт с. ;
– коэффициент
использования ИВГ, с. 327 /6/;
– активная мощность
ИВГ, кВт.
Определим активную и реактивную мощности источника высших гармоник
(ИВГ), в качестве которого используется сварочный выпрямитель мощностью , с. ;
, с. 40 /6/;
, с. 40 /6/.
; (8.7)
. (8.8)
Тогда, с учетом вышеуказанных значений получим
Определим реактивную мощность, протекающую по кабелю
, (8.9)
где –
реактивная мощность системы, ,
с. .
.
Рабочий ток кабеля по (8.5)
.
Расчетное сечение кабеля по (8.4)
.
Из /6/ выбираем ближайшее большее стандартное сечение 70 мм2 с
допустимым током 190 А.
- По нагреву током рабочего утяжеленного режима.
В утяжеленном режиме должно выполняться условие
, (8.10)
где – допустимый ток кабеля по условию нагрева;
– коэффициент
перегрузки;
– рабочий
утяжеленный ток.
Определим ток рабочего утяжеленного режима
(8.11)
Коэффициент перегрузки находим исходя из пункта 2.4.8 /5/: «На период
ликвидации аварии допускается перегрузка по току для кабеля с бумажной
пропитанной изоляцией напряжение до 10 кВ на 30% с продолжительностью не более
6 часов в сутки, в течение 5 суток, но не более 100 часов в году, если в
остальные периоды суток нагрузка не превышает длительно допустимой». На
основании этого используем =1,3.
Получаем , откуда .
Выбираем кабель сечением 50 мм2 для которого ближайший больший
стандартный допустимый ток 155 А.
- По термической стойкости к токам короткого замыкания.
Определим минимальное сечение по термической стойкости
(8.12)
где – ток трехфазного КЗ, кА;
– приведенное время
отключения, с. 43 /3/;
– тепловой
коэффициент, для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией напряжением
до 10 кВ из таблицы 8.3 /2/ принимаем .
, (8.13)
где – мощность
короткого замыкания системы, с. .
Тогда сечение кабеля по термической стойкости
Из /6/ выбираем ближайшее большее стандартное сечение 120 мм2.
По результатам трех условий окончательно выбираем кабель сечением 120
мм2 с допустимым током ,
марки ААШвУ (3х120 мм2), /6/.
Мощность цехового трансформатора выбираем по средней активной мощности
цеха , смотри с. , так
проверка показала, что при выборе мощности трансформаторов по расчетной
максимальной нагрузке, мощность трансформатора оказывается завышено.
Проверим перегрузочную способность трансформатора по формуле
, (9.1)
где 1,1 – коэффициент, учитывающий нагрузку
освещения;
1,4 – коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, п.2.1.21 /5/
.
Из /8/ выбираем трансформатор марки ТМ-630/6 с номинальными
параметрами:
- Номинальная мощность трансформатора .
- Номинальное высшее напряжение трансформатора .
- Номинальное низшее напряжение трансформатора .
- Мощность КЗ трансформатора .
- Напряжение КЗ трансформатора .
- Мощность холостого хода трансформатора .
10.1 Основные положения
Основной причиной нарушения нормального режима работы системы
электроснабжения является возникновение короткого замыкания (КЗ) в сети или
элементах электрооборудования вследствие повреждения изоляции или неправильных
действий обслуживающего персонала. Для снижения ущерба, обусловленного выходом
из строя электрооборудования при протекании токов КЗ, а также для быстрого воcстановления нормального режима работы системы электроснабжения
необходимо правильно определять токи КЗ и по ним выбирать электрооборудование,
защитную аппаратуру и средства ограничения токов КЗ.
В выпускной
работе рассматриваются две расчётные схемы.
Согласно ПУЭ в
электроустановках до 1 кВ расчётное напряжение каждой ступени принимается на 5 %
выше номинального напряжения сети; кроме того если электрическая сеть питается
от понижающих трансформаторов, при расчёте токов КЗ необходимо исходить из
условия, что подведённое к трансформатору напряжение неизменно и равно его
номинальному напряжению.
Учитывая
вышесказанное получаем расчетную схему показанную на рисунке 10.1.
Рисунок 10.1 – Расчетная схема
Кроме первой
расчётной схемы в ВР рассматривается схема с учётом активного сопротивления
переходных контактов, схема показанна
на рисунке 10.2
Рисунок 10.2 – Расчетная схема с учетом активного сопротивления
переходных контактов
На рисунке 10.2
обозначены - номер узла.
Исходные данные для первой расчетной схемы:
-Номинальные параметры трансформатора, данные из раздела 9:
1)
Номинальная мощность .
2)
Номинальное высшее напряжение .
3)
Номинальное низшее напряжение .
4)
Мощность КЗ .
5)
Напряжение КЗ .
6)
Мощность холостого хода .
-Номинальные параметры автомата (QF1), рисунок
10.3:
1)
-
номинальный ток вводного автомата, примечание 3.
2)
-
активное сопротивление автомата, с.139 /6/.
3)
- реактивное сопротивление автомата, с.139 /6/.
-Сопротивление контактов автомата (QF1 и QF2), рисунок 10.3:
1)
-
активное сопротивление контактов, с. 159 /6/.
2)
-
реактивное сопротивление контактов, с. 159 /6/.
-Номинальные параметры автомата (QF2), рисунок
10.3:
1)
-
номинальный ток вводного автомата, с. .
2)
-
активное сопротивление автомата, с.139 /6/.
3)
- реактивное сопротивление автомата, с.139 /6/.
-Параметры кабеля:
1)
-
номинальное сечение кабеля, приложенного к РП, с.
2)
,
с. 139 /6/.
3)
,
с. 139 /6/.
4)
,
с. .
5)
Материал – алюминий.
-Параметры провода:
1)
-
номинальное сечение изолированного провода в трубе, с. .
2)
,
с. 139 /6/.
3)
,
с. 139 /6/.
4)
,
с. .
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
|