Схемы электрических соединений подстанций и распределительных устройств должны выбираться из общей схемы электроснабжения предприятия и удовлетворять следующим требованиям:
- Обеспечивать надежность электроснабжения потребителей;
- Учитывать перспективу развития;
- Допускать возможность поэтапного расширения;
- Учитывать широкое применение элементов автоматизации и требования противоаварийной автоматики;
- Обеспечивать возможность проведения ремонтных и эксплуатационных работ на отдельных элементах схемы без отключения соседних присоединений.
На всех ступенях системы электроснабжения следует широко применять простейшие схемы электрических соединений с минимальным количеством аппаратуры на стороне высшего напряжения, так называемые блочные схемы подстанций без сборных шин.
При выполнении блочных схем подстанции напряжением 35 – 220 кВ следует применить:
1. Схемы «отделитель-короткозамыкатель» при питании предприятия по магистральной линии и «разъединитель-короткозамыкатель» при питании по радиальной линии. В данной схеме отключающий импульс от релейной защиты подается на короткозамыкатель, который создает искусственное короткое замыкание, что приводит к отключению головного выключателя линии. При питании по магистральной линии отделитель во время бестоковой паузы срабатывает, отделяя УВН от линии, и через выдержку времени устройство АПВ на головном выключателе подает на него включающий импульс и линия вновь включается, обеспечивая электроснабжение оставшихся потребителей. При радиальной схеме устройство АПВ на головном выключателе не устанавливается, следовательно, отдельной схемы, при малых расстояниях от подстанции до короткозамыкателя (до 5 км), не рекомендуется из-за возникновения километрического эффекта.
2. Схемы глухого присоединения линии к трансформатору через разъединитель является более дешевой по сравнению с предыдущей, при малых расстояниях. Отключающий импульс в данной схеме подается по контрольному кабелю на головной выключатель.
3. Схемы с выключением на стороне высокого напряжения.
Выбор вида УВН осуществляется на основании технико-экономического расчета (ТЭР).
Наиболее экономичный вариант электроустановки требует наименьшего значения полных при приведенных затрат, которые определяются по выражению:
где ЕН = 0,12 нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, руб.
К – капиталовложения в электроустановку, руб.
И – годовые издержки производства, руб/год.
На основании вышеизложенного наметим два варианта и по результатам ТЭР выберем вариант с наименьшими затратами.
Вариант 1 Схема «разъединитель-короткозамыкатель» рис.6.
Вариант 2 Схема «Выключатель» рис. 7.
Вариант 1.
Капиталовложения
Разъединитель РНД3-1б-110/1000
Краз = 4,6 тыс. руб. согласно [7]
Короткозамыкатель КЗ-110У-У1(Т1)
ККЗ = 10,6 тыс. руб. согласно [7].
Стоимость монтажа и материалов 1 км контрольного кабеля в траншее с алюминиевыми жилами сечением 10х2,5 мм2
ККК = 11,3 тыс. руб.
Суммарные капиталовложения:
тыс. руб.
Вариант 2.
Капиталовложения ВВЭ-110Б-16/1000 УХЛ1
КВ = 90 тыс. руб. согласно [7]
Разъединитель РНД3-1б-110/1000
Краз = 4,6 тыс. руб. согласно [7]
Суммарные капиталовложения:
тыс. руб.
2. Издержки на амортизацию и обслуживание.
где Ра – амортизационное отчисление, руб.
Р0 – затраты на электроэнергию, руб.
РР – расходы на эксплуатацию, руб.
Вариант 1
тыс. руб.
Вариант 2
тыс. руб.
3. Полные приведенные затраты
Вариант 1.
тыс. руб.
Вариант 2
тыс. руб.
Окончательно выбираем наиболее надёжную схему УВН ППЭ, т.е. схему «Выключатель» вариант 2.
Выбор трансформаторов ППЭ
Выбор трансформаторов ППЭ производится по ГОСТ 14209-85, т.е. по расчетному максимуму нагрузки S Р, 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 S СК = 28210,67 кВА выбираем трансформатор марки ТРДН – 25000 кВА.
Так как S СР.КВ = 28210,67 кВА < 2 × S Н.Т = 50000 кВА, то проверки на эксплуатационную перегрузку не требуется.
По полной мощности подстанции выбираем трансформатор ТРДН-25000/110.
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 =21 и К = 0,564 К2 доп = 1,4
К2 =1,15 < К2 доп = 1,4 следовательно трансформаторы ТРДН-25000/110 удовлетворяют условиям выбора.
Для ТРДН-25000/110:
DРР = 120 кВт; DРХХ = 25 кВт; IХХ% = 0,65%; UКЗ% = 10,5%
Выбор ВЛЭП
Питание завода осуществляется по двухцепной воздушной линии так как завод состоит из потребителей электроэнергии 1,2 и 3 категории. При этом выбирается марка проводов и площадь их сечения. При выборе необходимо учесть потери в трансформаторах.
Для трансформатора ТРДН-25000/110
DРР = 120 кВт; DРХХ = 25 кВт; IХХ% = 0,65%; UКЗ% = 10,5%
Потери в трансформаторе:
;
кВт;
кВар.
Расчетная полная мощность с учетом потерь в трансформаторах
Принимаются к установке провода марки АС.
Расчетный ток в ПАР
А
Расчетный ток в нормальном режиме.
А
Предварительно принимаем провод сечением F Р = 70 мм2 с I доп = 265 А табл.1.3.29 [5].
Проверяется выбранное сечение провода по экономической плотности тока:
где I Р – расчетный ток в нормальном режиме.
j ЭК – экономическая плотность тока. j ЭК = 1 А/мм2 по табл. 1.3.36 [5] для Т max > 5000 ч.
мм2
Выбираем F Р = 95 мм2 с I доп = 330 А по табл. 1.3.29 [5].
По условиям короны минимальное сечение провода на напряжение 110 кВ составляет 70 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 95 мм2 и I доп = 330 А удовлетворяет всем условиям проверки. Окончательно принимаем провода марки АС-95 с Iдоп = 330 А. Опоры железобетонные двухцепные.
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.
Дата: 2019-05-28, просмотров: 360.
