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

 

Для выбора рационального напряжения используем метод планирования эксперимента. Факторами, наиболее влияющими на рациональное напряжение, являются следующие: суммарная нагрузка предприятия (S_Σ); средняя длина линии распределительной сети (l_ср); стоимость 1 кВт·года потерь электроэнергии (Δс₀); отношение нагрузки потребителей (6 кВ) ко всей нагрузке предприятия (β),%; отношение числа часов работы предприятия в году Т_г к числу часов использования максимума нагрузки Т_м.

Все влияющие факторы в математических моделях используют в кодированном виде, переход к которому осуществляют по форме:

 

, (15)

 

где x_i - кодированное значение фактора;

X_i - действительное значение фактора;

X_{i, б} - базовый уровень фактора;

ΔX_i - шаг варьирования фактора.

Кроме факторов, указанных выше, на выбор рационального напряжения решающее влияние оказывает схема распределения электроэнергии по территории промышленного объекта.

Для магистральной схемы:

 

(16)

 

Для определения рационального стандартного напряжения необходимо определить приведенные затраты для ближайшего большего и ближайшего меньшего к расчетному значению нестандартного.

Определение приведенных затрат для стандартных напряжений осуществляется также с помощью математических моделей, полученных с применение теории планирования эксперимента с учетом факторов, перечисленных выше.

Для магистральной схемы:

, (17)

. (18)

 

Расчет для первого варианта схемы электроснабжения завода.

 

Таблица 4 - Исходные данные

Суммарная мощность SΣ, кВ·А	Средняя длина линии lср, м	Тг, ч	Тм, ч	Δс0, руб/ (кВт·год)
18903	0,482	4500	3770	54

 

Таблица 5 - Расчет факторов

Факторы	Базовый уровень Xi, б	Шаг варьирования ΔXi	x1
x1 - SΣ, кВ·А	30000	20000	0,445
x2 - lср, км	0,6	0,4	-0,295
x3 - γ, руб/ (кВт·год)	70	30	-0,533
x4 -β,%	6	4	-1,5
x5 -a	1,3	0,1	-1,06

 

U_рац=10,028 кВ,

З_Σ6=98,998 тыс. руб/год,

З_Σ10=98,735 тыс. руб/год.

 

Рациональным стандартным напряжением для данной системы электроснабжения является напряжение 10 кВ.

Расчет для второго варианта схемы электроснабжения завода.

 

Таблица 6 - Исходные данные

Суммарная мощность SΣ, кВ·А	Средняя длина линии lср, м	Тг, ч	Тм, ч	Δс0, руб/ (кВт·год)
18903	0,452	4500	3770	54

Таблица 7 - Расчет факторов

Факторы	Базовый уровень Xi, б	Шаг варьирования ΔXi	x1
x1 - SΣ, кВ·А	30000	20000	0,445
x2 - lср, км	0,6	0,4	-0,37
x3 - γ, руб/ (кВт·год)	70	30	-0,533
x4 -β,%	6	4	-1,5
x5 -a	1,3	0,1	-1,06

 

U_рац=9,94 кВ,

З_Σ6=100,89 тыс. руб/год,

З_Σ10=100,6 тыс. руб/год.

 

Рациональным стандартным напряжением для данной системы электроснабжения является напряжение 10 кВ.

 

Выбор сечений линий 10 кВ

 

Для выбора сечений кабелей определяется расчетный ток, по таблице выбирается стандартное сечение, соответствующее ближайшему большему току.

Расчетный ток определяется по формуле:

 

. (19)

 

Далее определяется длительно допустимый ток для КЛ по выражению:

 

I_доп = I_{доп. табл.} × К₁ × К₂, (20)

 

где К₁ - коэффициент, учитывающий число работающих кабелей проложенных в земле, К₁=0,9;

К₂ - коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды и допустимую температуру кабеля, К₂=1,11.

Условие допустимости по нагреву для КЛ-10 кВ:

 

I_доп  I_{наиб. (}21)

Выбор сечений кабелей

Проведем расчет на примере магистрали ГПП-ТП2-ТП1.

 

 кА,

I_доп=263·0,9·1,11=262,737 А.

 

Итак, для магистрали ГПП-ТП2-ТП1 выбираем кабель марки АПвП (алюминиевая жила изоляция из сшитого полиэтилена, оболочка из полиэтилена) сечением 95 мм².

Результаты расчета сведены в таблицу.

 

Таблица 8 - Результаты расчета

Линия	Рр, МВт	Qр, МВ·Ар	Iр, A	Iдоп, A	Марка и сечение кабеля
Первый вариант схемы
ГПП-ТП1-ТП4	3,03	1,646	199	240	АПвП (3×70)
ГПП-ТП2	4,032	2,5	274	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП3-ТП8	4,34	1,522	266	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП5	4,8	2,3	307	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП6-ТП7-ТП9	0,605	0,685	53	195	АПвП (3×50)
Второй вариант схемы
ГПП-ТП1	0,48	0,422	37	195	АПвП (3×50)
ГПП-ТП2	4,032	2,5	274	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП4	2,55	1,224	163	195	АПвП (3×50)
ГПП-ТП5	4,8	2,3	307	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП8-ТП7	4,61	1,881	287	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП6-ТП9	301	315	25	195	АПвП (3×50)

 

1.8 Выбор оптимального варианта схемы внутреннего электроснабжения

 

Для выбора оптимального варианта системы внутреннего электроснабжения сравним капиталовложения на два варианта сети.

 

К=ΣК_0i·l_i, (22)

 

где К_0i - стоимость кабеля тыс. руб. /км;

l_i - длина i-ого участка кабеля.

 

Таблица 9 - Капиталовложения в сеть

Линия	Длина линии, км	Сечение кабеля	Удельная стоимость, тыс. руб/км	Капиталовложения, тыс. руб.
1	2	3	4	5
Первый вариант схемы
ГПП-ТП1-ТП4	0,568	(3×70)	221,65	125,9
ГПП-ТП2	0,231	(3×150)	339,315	78,4
Продолжение таблицы 9
1	2	3	4	5
ГПП-ТП3-ТП8	0,494	(3×150)	339,315	167,6
ГПП-ТП5	0,284	(3×150)	339,315	96,4
ГПП-ТП6-ТП7-ТП9	0,829	(3×50)	185,56	153,8
ИТОГО				622,13
Второй вариант схемы
ГПП-ТП1	0,263	(3×50)	185,56	48,8
ГПП-ТП2	0,231	(3×150)	339,315	78,4
ГПП-ТП4	0,458	(3×50)	339,315	155,4
ГПП-ТП5	0,284	(3×150)	339,315	96,37
ГПП-ТП3 - ТП8-ТП7	0,736	(3×150)	339,315	249,73
ГПП-ТП6-ТП9	0,736	(3×50)	185,56	136,6
ИТОГО				765,3

 

По результатам расчета видно, что дешевле первый вариант схемы электроснабжения, его и выбираем для завода.

 

Проверка сечений линий

 

Проверка сечений КЛ 10 кВ на термическую стойкость осуществляется следующим образом.

Определяется термически стойкое к токам КЗ минимально допустимое сечение, мм²:

 

, (23)

 

где В_кз - тепловой импульс, А^2. с;

С - температурный коэффициент, учитывающий ограничение допустимой температуры нагрева жил кабеля, значения которого приведены в табл.3.4 [8] и принимается для алюминиевых жил 95 А∙с^1/2/мм².

Тепловой импульс определяется по формуле:

 

, (24)

 

где Iк - ток трехфазного короткого замыкания, принимается равным в соответствии с условием 25 кА;

- время отключения тока короткого замыкания, 0,06 с;

Та - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ.

Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ находится по формуле:

 

, (25)

 

где  - суммарные активное и индуктивное сопротивления цепи КЗ, Ом.

 

Таблица 10 - Проверка сечений кабелей

Линия	Сечение кабеля, мм2	Индуктивное сопротивление хΣ, Ом/км	Активное сопротивление rΣ, Ом/км	Та	Тепловой импульс Вк, А2·с	Минимальное сечение Fmin, мм2
ГПП-ТП1-ТП4	(3×70)	0,177	0,443	0,0013	3,8·107	64,9
ГПП-ТП2	(3×150)	0,164	0, 206	0,0025	3,9·107	65,7
ГПП-ТП3-ТП8	(3×150)	0,164	0, 206	0,0025	3,9·107	65,7
ГПП-ТП5	(3×150)	0,164	0, 206	0,0025	3,9·107	65,7
ГПП-ТП6-ТП7-ТП9	(3×50)	0,184	0,641	0,0009	3,8·107	65,7

 

Выбранные сечения кабелей на всех участках СЭС 10 кВ, кроме магистрали ГПП-ТП6-ТП7-ТП9 выше минимального сечения по условию термической стойкости к току КЗ на шинах 10 кВ равного 25 кА. На магистрали ГПП-ТП6-ТП7-ТП9 увеличиваем сечение кабеля, принимаем кабель сечением (3×70).