Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

5.1 Расчет внешнего электроснабжения

 

Исходные данные:

Установленная нагрузка на предприятии:

SP_уст=9000 кВт;

Р_0,4=1300 кВт;

P_ЦПП=6000 кВт;

cosj=0,87.

Линии электропередачи:

L_вл1=9 км;

L_вл2=13 км.

Источники питания:

п/ст ЭС

Потребители:

2СД типа СДВ-15-49-12У3 2АД типа АК1У-59-4У4;

P_ном=800 кВт; P_ном=1000 кВА;

cosj=0,9. U_ном=6 кВ;

U_ном=6 кВ; cosj=0,81.

K_ср.см=0,51

Определение расчётной нагрузки

Коэффициент использования:

 

 (5.1)

 

Принимаю коэффициент спроса k_с=0,6.

Активная расчетная мощность:

 

. (5.2)

 

Реактивная расчетная мощность:

 

, (5.3)

 

Полная расчётная мощность:

 

, (5.4)

 

где k_р.max-коэффициент разновременности максимумов нагрузки отдельных групп приёмников, k_р.max =0,9.

Выбор силовых трансформаторов

Предварительно по величинам полной расчётной мощности и напряжения внешнего электроснабжения выберу силовой трансформатор марки ТДТН-10000/115-38,5-6,6:

S_номт=10000 кВА; I_хх=1,0 %;

_DР_кз=76 кВт; U_кз=10,5; 17,5; 6,5 %.

_DР_хх=17 кВт;

Проверка выбранных силовых трансформаторов

Коэффициент загрузки силового трансформатора:

 

. (5.5)

 

Найду потери активной и реактивной мощности в силовых трансформаторах:

 

, (5.6)

 

где - потери при хх трансформатора, кВт;

- потери при КЗ, кВт.

.

Потери реактивной мощности трансформатора:

 

, (5.7)

 

где - реактивные потери хх, квар;

- реактивные потери КЗ, квар;

 

, (5. 8)

, (5. 9)

 

.

Найду число часов использования активной и реактивной мощности:

 

, (5.10)

, (5.11)

 

где Т_ма,Т_мр-соответственно годовое число часов использования активной и реактивной нагрузки.

Найду потери активной и реактивной энергии:

 

 (5.12)

 (5.13)

 

Для Р_0,4 выберу понижающий трансформатор: ТМ-2500-6/0,4

Из условия: .

Расчёт воздушных линий электропередачи

Уточнённая расчётная нагрузка предприятия с учётом потерь мощности в силовом трансформаторе:

 

 (5.14)

 (5.15)

. (5.16)

 

Расчётный ток, протекающий по воздушной линии:

 

. (5.17)

 

Предварительно выбираю провод марки: АС-70.

Сечение по экономической плотности тока:

 

, (5.18)

 

где j_э-экономическая плотность тока.

Предварительно по результатам по результатам расчета по экономической плотности тока целесообразно выбрать провод марки АС-70.

R₀=0,46 Ом/км, X₀=0,427 Ом/км.

Расстояние между проводами 3м.

Корректировка на длину:

 

 (5.19)

 (5.20)

 

Найду потери активной и реактивной мощности в ВЛ:

 

 (5.1.17)

(5.21)

 

Проверю выбранный провод на потерю напряжения:

 

 

Проверю на допустимую потерю напряжения:

 

 (5.24)

 

Расчёт токов короткого замыкания

 

На рис. 5.1 представлена первичная схема замещения для расчетов точек КЗ.

 

Рис. 5.2. Первичная схема замещения для расчетов точек КЗ

 

Приму S_b=1000 МВА.

Сопротивление подстанций:

Х₁ = Х₃ =1Ом.

Сопротивление линий:

 

; (5.25)

.

 

Сопротивление трехобмоточного трансформатора типа ТДНТ-10000/115-38,5-6,6:

 (5.26)

 

Сопротивление каждой обмотки:

 

 (5.27)

 

Сопротивление понижающего трансформатора типа ТМН-4000/35-6,6

 

. (5.28)

 

Сопротивление синхронных двигателей:

.

Сопротивление асинхронных двигателей:

.

Для первой точки КЗ

Сопротивление ветви от п/ст ЭС до точки КЗ:

 

 (5.29)

 

Так как условие не выполняется, то объединение схемы не возможно.

Следовательно, расчет делаем по каждой линии.

Со стороны S₁:

 

 (5.30)

 (5.31)

 (5.32)

 

Со стороны S₂:

Точки КЗ в точке К1:

Ударный ток КЗ:

 

. (5.33)

 

Наибольшее действующее значение тока КЗ за первый период:

 

. (5.34)

 

Мощность КЗ:

 

 (5.35)

 

Для второй точки КЗ

Для расчетов точки К2 преобразовываю схему замещения. Она представлена на рис. 5.3.

 

Рис. 5.3. Упрощенная расчетная схема для нахождения токов КЗ в точке К2

Так как >3 и >3 , то объединяем источники питания.

 

; (5.36)

 . (5.37)

 

Ударный ток КЗ:

 

. (5.38)

 

Наибольшее действующее значение тока КЗ за первый период:

 

. (5.39)

 

Мощность КЗ:

 

 (5.40)

 

Для третьей точки

Ударный ток КЗ:

Наибольшее действующее значение тока КЗ за первый период:

Мощность КЗ:

Для четвертой точки

Точка К4 является удаленной от источников питания. Преобразованную схему для расчетов точек КЗ представлю на рис. 5.4.

 

Рис. 6.4. Преобразованная схема замещения для расчета токов КЗ в точке К4

 

- сопротивления двигателей.

Так как >3 и >3 , то ток и мощность в относительных единицах равны:

 

 (6.41)

 

Следовательно, ток и мощность, посылаемые энергосистемой равны:

Мощности и токи, посылаемые электродвигателю равны, так как Х_р3 = Х^’₄ = 68,7 > 3, то

Полны мощности и ток КЗ в точке К4:

Через 0,2сек после КЗ:

При установившемся режиме:

Ударный ток КЗ:

Наибольшее действующее значение тока КЗ за первый период:

Результаты расчетов заносим в табл. 5.1

 

Таблица 5.1. Расчетные значения токов КЗ во всех точках

Точки КЗ	,кА	,кА	,кА	,кА	,кА	, МВА	, МВА
К1	5,36	5,68	6,23	13,64	8,1	1190	1300
К2	18,4	18,4	18,4	46,8	17,8	210,34	210,34
К3	5,13	5,13	5,13	13,1	7,7	333,2	333,2
К4	10,2	10,2	10,2	13,886	8,237	116,011	116,011

Выбор электрических аппаратов, изоляторов и шин

Все электрические аппараты, изоляторы, шины выбираются по номинальному напряжению, номинальному току и проверяются на электродинамическую и термическую стойкость.

Выбор выключателей и разъединителей

Со стороны 110 кВ:

напряжение–U_ну=110 кВ;

расчётный ток-I_pmax= 52,5 A;

ток отключения– I_{p от}=5,68 кА;

мощность отключения–S_0,2=1190 МВ·А;

ударный ток–i_у=13,64 кА;

установившейся ток КЗ–I_∞=6,23 кА (I_∞·√t_ф=2,4 кА).

Выберу выключатель марки МКП-110-630-20У1

номинальное напряжение–U_на=110 кВ;

номинальный ток-I_на= 630 A;

номинальный ток отключения– I_{н от}=20 кА;

номинальная мощность отключения–S_{н от}=3810 МВ·А;

допустимый ударный ток–i_дин=52 кА;

ток термической стойкости –I_t=20 кА (I_t·√t=34,64 кА);

Выберу разъединитель марки РНДЗ-1-110/1000;

номинальное напряжение–U_на=110 кВ;

номинальный ток-I_на= 1000 A;

допустимый ударный ток– i_дин=80 кА .

Со стороны 6,6 кВ:

напряжение–U_ну=6,6 кВ;

расчётный ток-I_pmax= 252,7 A;

ток отключения– I_{p от}=10,2 кА;

мощность отключения–S_0,2=116,011МВ·А;

ударный ток–i_у=13,886 кА;

установившейся ток КЗ–I_∞=10,2 кА (I_∞·√t_ф=3,95 кА).

Выберу КРУ марки КЭ-10/20-У3

номинальное напряжение–U_на=10 кВ;

номинальный ток-I_на= 630 A;

номинальный ток отключения– I_{н от}=20 кА;

номинальная мощность отключения–S_{н от}=228 МВ·А;

допустимый ударный ток–i_дин=51 кА.

Выберу разъединитель марки РВ-10/630 У3

номинальное напряжение–U_на=10 кВ;

номинальный ток-I_на= 630 A;

допустимый ударный ток– i_дим=52 кА.

Вид встраиваемого выключателя ВЭ-10-1250-20.

На стороне 6,6 кВ выбираем выключатель типа: ВЭ-10-1250-20

номинальное напряжение–U_на=10 кВ;

номинальный ток-I_на= 1250 A;

номинальный ток отключения– I_{н от}=20 кА;

номинальная мощность отключения–S_{н от}=228 МВ·А;

допустимый ударный ток–i_дин=51 кА;

ток термической стойкости –I_t=35 кА (I_t·√t=3,56 кА).

Со стороны 35 кВ:

напряжение–U_ну=35 кВ;

расчётный ток-I_pmax= 92,3 A;

ток отключения– I_{p от}=1,44 кА;

мощность отключения–S_0,2=168,9 МВ·А;

ударный ток–i_у=5,13 кА;

установившейся ток КЗ–I_∞=7,7 А (I_∞·√t_ф=4,9 кА).

Выберу выключатель марки ВТ-35-800-12,5

номинальное напряжение–U_на=35 кВ;

номинальный ток-I_на=800 A;

номинальный ток отключения– I_{н от}=12,5 кА;

номинальная мощность отключения–S_{н от}=757,7МВ·А;

допустимый ударный ток–i_дин=31 кА;

ток термической стойкости –I_t=12,5 кА (I_t·√t=21,6 кА).

Выберу разъединитель марки РВ-35/630 У3

номинальное напряжение–U_на=35 кВ;

номинальный ток-I_на= 630 A;

допустимый ударный ток– i_дин=40,5 кА.

Выбор и проверка изоляторов и шин

Изолятор выбирают:

- по номинальному напряжению,

- по номинальному току для проходных изоляторов,

- по допустимому усилию на головку изолятора.

Для шин установленных плашмя:

 

, (5.42)

 

где l–длина пролёта между изоляторами; l=60 см;

a–расстояние между шинами, а=30 см.

Выберу проходной изолятор марки П10/630-750

номинальное напряжение–U_на=10 кВ;

максимальная разрушающая нагрузка– F_max=750 кгс;

номинальный ток изолятора I_н.из. =630 А.

Выберу опорные изоляторы марки ОФР-10-750

номинальное напряжение–U_на=10 кВ;

максимальная разрушающая нагрузка– F_max=750 кгс;

номинальный ток изолятора I_н.из. =1600 А.

Выберу алюминиевую шину (60 х 8)

 

, (5.43)

 

где I_доп0–длительно допустимый ток I_доп0 =2160 А;

k₁– поправочный коэффициент при расположении шин плашмя(0,95);

k₂– поправочный коэффициент для двухполосных медных шин k₂ =1,70;

k₃– поправочный коэффициент для шин при температуре окружающей среды отличной от +25 ^оС, k₃ =0,98.

Ударный ток КЗ при трёхфазном КЗ:

.

Изгибающий момент:

 

. (5.44)

 

Момент сопротивления, при установки шин плашмя:

 

 . (5.45)

 

Расчётное сопротивление на изгиб:

 

, (5.46)

,

 

где σ_доп–допустимое напряжение в шине данного сечения и материала, σ_доп =13 кН/см² .

Минимальное сечение шины по условию термической стойкости:

, (5.47)

 

где α–термический коэффициент α=6 ;

t_ф–фиктивное время действия КЗ.

.

Оставляем шину 60 х 8.

Выбор и проверка трансформаторов тока

Со стороны 110 кВ: