Министерство образования и науки Мурманской области

ГБОУ МО СПО «Мончегорский политехнический колледж»

Очное отделение

Специальность 140613

Пояснительная записка

к курсовому проекту

На тему: «Расчёт электроснабжения РАФ цеха второй нитки обжига

ОАО «Кольская ГМК»»

Студент группы ЭПП-09 Кулдыркаев Руслан Владимирович

Руководитель проекта Паюсова Ольга Евгеньевна

Мончегорск 2012 г.

Содержание

Введение 1 Характеристики потребителей и определение категорий надёжности потребителей 2 Выбор рода тока и напряжения 3 Расчёт электрических нагрузок 4 Расчет, выбор и проверка сетей низкого напряжения. Защита их от действия токов КЗ и перегрузки 5 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 6 Расчёт и выбор компенсирующих устройств 7 Расчет годового расхода электроэнергии 8 Расчёт токов короткого замыкания 9 Выбор и проверка электрических сетей напряжением выше 1 кВ 10 Выбор и проверка высоковольтного оборудования 11 Расчет и выбор релейной защиты 12 Расчет заземляющего устройства 13 Спецификация на проектируемое оборудование Заключение Список использованных источников

3 6 8 9 13 18 22 24 26 37 40 41 45 48 49 50

1 Характеристики потребителей и определение категорий надёжности потребителей

В се потребители условно делятся на потребители первой, второй и третьей категорий надежности.

Потребители первой категории – потребители, перерыв электроснабжения которых угрожает жизни людей, приводит к длительному нарушению технологического процесса, к выводу из строя дорогостоящего оборудования, к массовому браку выпускаемой продукции.

Эти электроприёмники должны иметь два независимых взаиморезервируемых источника питания и перерыв электроснабжения при аварии на одном из источников питания может быть допущен лишь на время включения системы АВР. Среди потребителей этой категории выделена особая группа: перерыв в электроснабжении, который недопустим вовсе. Потребители этой группы должны иметь третий независимый источник питания (например – больницы, шахты).

Потребители второй категории – потребители, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, длительному простою, моральному недовольству, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей. Питание таких потребителей возможно от одного источника при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта системы электроснабжения, не превышают одних суток.

Потребители третьей категории – все остальные потребители, не подходящие под определения первой и второй категорий. Для таких потребителей допустим один источник питания при наличии складского резерва, который может быть установлен в течение суток.

Конвейер  — машина непрерывного транспорта, предназначенная для перемещения сыпучих, кусковых или штучных грузов. Относиться к категории надежности.

Краны мостовой – это грузоподъемные краны, которые используются для перемещения грузов в трех плоскостях, с использованием самых разнообразных устройств грузозахватного типа. Мостовые краны делятся на два основных вида и два типа привода: кран мостовой однобалочный либо двубалочный, с электрическим либо ручным приводом. Относиться к категории надежности.

Вентилятор – это воздуходувная машина применяется для подачи дутья в металлургические печи и для вентиляции производственных и бытовых помещений. Относятся к первой категории надежности.

Сварочный пост — участок производственной площади, на котором размещены источник тока, токопровод, необходимые технологические приспособления и инструменты сварщика. Относится к третьей категории надежности.

Дымосос — центробежный вентилятор. Устанавливается после котла для удаления дымовых газов — продуктов сгорания топлива. Относиться к категории надежности.

Вентилятор частичного проветривания—переносные вентиляторы, применяемые в глухих подземный выработках, проветривание которых с помощью общей системы вентиляции невозможно.

Освещение – создание освещённости поверхностей предметов, обеспечивающее возможность восприятия их.

Н асос — гидравлическая машина, преобразующая механическую энергию приводного двигателя в энергию потока жидкости, служащая для перемещения и создания напора жидкостей всех видов, механической смеси жидкости с твёрдыми и коллоидными веществами или сжиженных газов. Относится к категории надежности.

Выбор рода тока и напряжения

В большинстве случаев на промышленных предприятиях применяется переменный ток. Применение постоянного или выпрямленного тока должно быть экономически и технически обосновано.

Выбор того или иного напряжения определяет построение всей СЭС промышленного предприятия. Для внутрицеховых электрических сетей наибольшее распространение имеет напряжение 380/220В, основным преимуществом которого является возможность совместного питания силовых и осветительных электрических приемников. Наибольшая единичная мощность трехфазных электрических приемников питающихся от системы напряжений 380/220В, не должна превышать 200-250кВт, допускающих применение коммутирующей аппаратуры на ток до 630 А. Для питания предприятий малой мощности и в распределительных сетях внутри предприятия используется напряжение 6 и 10 кВ, причем напряжение 10 кВ является более предпочтительным. 6 кВ целесообразно использовать тогда, когда предприятие получает питание от промышленных ТЭЦ или при наличии большого числа потребителей напряжения 6 кВ. Эти сети выполняются с изолированной нейтралью.

В особо опасных помещениях для питания осветительных сетей и переносных приемников используют напряжение 12, 36 и 42 В.

Выбор источника оперативного тока зависит от назначения, характера работы и ответственности электроприемников, питаемых от проектируемой установки.

Для питания электромагнитов включения могут быть применены источники постоянного и выпрямленного тока.

В настоящее время для питания электромагнитов включения выключателей от выпрямленного тока наиболее целесообразно применять устройство комплектного питания (УКП) состоящее из 2 частей, за­ключенных в отдельные ящики: УКП-1, содержащего катушку индуктивности, с выпрямительным устройством БПРУ-66; и УКП-2, содержащего катушку индуктивности, в которой происходит накопление электромагнитной энергии, и системы коммутации, которая обеспечивает быстрое подключение этой катуш­ки к электромагниту выключателя в случае выключения его при К.З., сопровождающемся резким снижением напряжения питающей сети. Это повышает надёжность питания приводов выключателей. Недостатком источников выпрямленного тока является их зависимость от сети переменного тока. Поэтому наиболее надежными и удобными для получения постоянного оперативного тока являются аккумуляторные батареи.

Расчет электрических загрузок

Формулы и коэффициенты, используемые при расчёте:

P_сум = N ∙ P_н ,

где Р_сум.- суммарная мощность электроприёмников, кВт,

N - количество электроприёмников, шт.,

Р_н - номинальная мощность электроприёмников, кВт.

Р_см = К_и ∙ Р_сум.,

где Р_см - сменная активная мощность, кВт,

К_и - коэффициент использования.

Q_см = Р_см ∙ tgφ,

где Q_см - сменная реактивная мощность, кВАр.

К_{и. ср.}= ,

где К_{и. ср.} - средневзвешенный коэффициент использования.

n_э = ,

где n_э - эффективное число электроприёмников, шт.,

Р_н.max.- номинальная мощность самого мощного ЭП, кВт.

Р_р = К_р ∙ ∑ Р_см,

где К_р – коэффициент максимума расчетной нагрузки,

Р_р - расчётная активная мощность, кВт.

Q_р = К_р ∙ ∑ Q_см ,

где Q_р - расчетная реактивная мощность, кВАр.

S_р = ,

где S_р- полная расчётная мощность, кВА.

Р_дл = S_н∙ cosφ ∙ ,

где Р_дл - мощность, приведённая к длительному режиму, кВт,

S_н – паспортная мощность сварочного трансформатора, кВА,

ПВ - продолжительность включения, %.

Р_дл = ΣP_н ∙ ,

г де Р_н – номинальная мощность каждого кранового двигателя, кВт.

Результаты вычислений сводятся в таблицы 1,2

Таблица 1-Результаты расчета электрических нагрузок

Наименование потребителей	n, шт	Рн,кВт		ku	Рсм, кВт		Qсм, кВт	nэф, шт	kp	Рр, кВт	Qр, кВт	Sр, кВА
		одного	группы
Конвейеры	6	55	330	0,75	247,5	0.75	217,8
						0,88
Конвейеры	4	30	120	0,75	90	0,75	79,2
						0,88
Кран мостовой ПВ=25%(30;15;11кВт)	2	28	56	0,3	16,8	0,5	29,06
						1,73
Вентиляторы	2	75	150	0,75	112,5	0,8	84,37
						0,75
Сварочный пост ПВ=40% Sн=63кВА	4	19,84	79,36	0,4	31,74	0,5	54,92
						1,73
Вентиляторы частичного проветривания	6	45	270	0,65	175,5	0,8	131,62
						0,75
Насосы	6	15	90	0,7	63	0,75	55,44
						0,88
Насосы	6	22	176	0,7	123,2	0,75	108,42
						0,88
Итого на н.н. без освещения	38		1271,36	0,67	860,24		760,83	46	1	860,24	760,83	1148,4
Освещение			18	0,9		0,95				16,2	5,346
						0,33
Итого на н.н. с освещением										876,44	766,176	1155,49
Компенсация реактивной мощности											-700
Итого с компенсацией реактивной мощности										876.44	66,176	878,94
Потери в тр-рах										9,975	53,046
Итого с потерями и компенсацией реактивной мощности										886,41	119,222	894,39
Дымососы	2	800	1600	0,5	800	0,9	-384	3,611 =4	1	800	-384
						0,48
Итого										1686,41	-264,78	1707,08

Т аблица 2- Результаты расчёта нагрузок шкафа ШР

Наименование потребителей	n, шт	Рн,кВт		ku	Рсм, кВт		Qсм, кВт	nэф, шт	kp	Рр, кВт	Qр, кВт	Sр, кВА
		одного	группы
Конвейеры	1	30	30	0,75	22,5	0,75	19,8
						0,88
Насосы	2	22	44	0,7	30,8	0,75	27,104
						0,88
Сварочный пост ПВ=40% Sн=63кВА	1	19,84	19,84	0,4	7,92	0,5	13,73
						1,73
Кран мостовой ПВ=25%(30;15;11кВт)	1	28	28	0,3	8,4	0,5	14,53
						1,73
Вентиляторы частичного проветривания	2	45	90	0,65	58,5	0,8	43,88
						0,75
Итого	7		211,84	0,6	128,12		119,04	7	1,04	133,24	130,94	186,8
									1,1

Расчет, выбор и проверка сетей низкого напряжения. Защита их от действия токов КЗ и перегрузки

Выбор электросетей от РУ – 0,4 кВ до ШР

Используемые формулы:

I_p = ,

где I_p - расчетный ток при нормальном режиме работы, А,

U_н - номинальное напряжение, кВ.

I_расц = ,

где I_расц - расчетный ток расцепитель, А.

I_расц = = _{333,88 А}

Выбирается автомат по условию:

I_{н расц} ≥ I_расц

где I_{н расц} - номинальный ток расцепителя автомата, А.

400 > 333,88

Автомат -630 I_{н расц =} 400

Выбирается токовая отсечка автомата:

Iотс ≥ 1,25 ∙ Iпик,

Iпик = Iпуск мах +Iр – kи ∙ Iр мах,

где I_{пуск max} – пусковой ток максимального по мощности двигателя, А,

I_{р max} – расчётный ток максимального по мощности двигателя, А.

Iпик = 563,64+283,8-0,65∙93,94=786,37 А

1200 > 982,97

Выбираем кабель по условию:

Iд ≥ Iн расц∙Кз,

где I_д - длительный допустимый ток кабельной линии,А,

k_з – коэффициент защиты.

421 > 400

Выбираем кабель ВВГ(3×185+1×120) Iд= 421А.

В ыбор автомата от РУ – 0,4 кВ до вентилятора

Используемые формулы:

Ip= ,

где P_н - номинальная мощность двигателя ,кВт,

ŋ - КПД двигателя.

Ip= =139,17 А

Ipасц = ,

Ipасц = = 163,7

Выбираем автомат по суловию:

I_{н расц} ≥ I _расц

200 ≥ 163,7

Автомат -250 Iн расц=200А

Выбирается токовая отсечка автомата:

Iпик = kп ∙ Iр,

где kп- коэффициент пуска.

Iпик = 7 ∙ 139,17= 974,2

Iотс ≥ 1,25 ∙ Iпик,

Iотс ≥ 1,25 ∙ 974,2

1600 > 1217,7

Выбираем кабель по условию:

Iд ≥ Iн расц ∙ Кз,

226 > 139,17

Выбирается кабель ВВГ(3×70+1×35) Iдоп= 226 А.

Выбор автомата от РУ-0,4кВ до конвейера

Используемы формулы:

I p= ,

где P_н - номинальная мощность двигателя ,кВт,

ŋ - КПД двигателя.

Ip= = 62,63 А

Ipасц= ,

Ipасц = = 73,68 А

Выбираем автомат по условию:

Iн расц ≥ I расц

80 > 73,68

Автомат -125 Iн расц=80 А

Выбирается токовая отсечка автомата:

Iпуск=6 ∙ 62,63= 375,78

Iотс ≥ 1,25 ∙ Iпуск,

Iотс ≥ 1,25 ∙ 375,78=462,72 А

480 ≥ 462,72

Выбирается кабель по условию:

Iд ≥ Iн расц ∙ Кз,

80,91 > 62,63

Выбирается кабел ВВГ(4×16) Iдоп= 80,91 А.

Выбор автомата от РУ-0,4кВ до насоса

И спользуемые формулы:

Ip = ,

где P_н - номинальная мощность двигателя ,кВт,

ŋ - КПД двигателя.

Ip = = 45,26 А

Iпуск= k_п ∙ I_р,

где I_пуск – пусковой ток двигателя, А,

k_п – коэффициент пуска двигателя.

Iпуск = 5,5 ∙ 45,26= 248,93 А,

Iпл втс = ,

где I_{пл в} – ток плавкой вставки, А,

α – коэффициент, зависящий от условий пуска.

Iпл втс = = 99,57 А

Iн пл втс > Iпл втс

100 > 99,57

Выбираем предохранитель gG Iн пл втс = 100 А

Выбирается кабель по условию:

Iд ≥ Iн пл втс ∙ Кз,

45,57 ≥ 33

Выбирается кабель ВВГ (4×6) Iд = 45,57

Выбор автомат от РУ-0,4 кВ до сварочного поста

Используемые формулы:

Ip = ,

Ip = = 95,74 А

I pасц = ,

Ipасц = 112,63 А

Выбирается автомат по условию:

Iн расц ≥ I расц

125 > 112,63

Автомат - Iн расц = 125 А

Выбирается кабель по условию:

Iд ≥ Iн расц ∙ Кз

141 ≥ 125

Выбирается кабель ВВГ(3×35+1×16) Iд = 141 А

Выбор автомат от РУ-0,4 кВ до мостового крана

Используемые формулы:

Ip = ,

где P_н - номинальная мощность двигателя ,кВт,

Ip = = 42,55 А

Ipасц = ,

Ipасц = 50,06 А

Выбирается автомат по условию:

Iн расц ≥ I расц

63 > 50,06

Автомат -125 Iн расц = 63 А

Выбирается токовая отсечка автомата:

Iотс ≥ 1,25 ∙ Iпик,

Iотс ≥ 1,25 ∙ 276,59 = 345,74 А

378 > 345,74

В ыбирается кабель по условию:

Iд ≥ Iн пл втс ∙ Кз,

Iд ≥ 63 ∙ 1 = 63 А

80,91 ≥ 63

Выбирается кабель ВВГ(4×16) Iд=80,91 А

Выбор автомата от РУ-0,4 до вентилятора частичного проветривания

Используемые формулы:

Ip = ,

где P_н - номинальная мощность двигателя ,кВт,

ŋ - КПД двигателя.

Ip = = 84,42 А

Ipасц = ,

Ipасц = = 99,31 А

Выбирается автомат по условию:

Iн расц ≥ I расц

100 > 99,31

Автомат - Iн расц =100 А

Выбирается токовая отсечка автомата:

Iотс ≥ 1,25 ∙ Iпик,

Iотс ≥ 1,25 ∙ 548,73 = 685,91 А

700 > 685,91

Выбирается кабель по условию:

Iд ≥ Iн пл втс ∙ Кз,

115> 100

Выбирается кабель ВВГ(3×25+1×10) Iд= 115 А

Выбор электросетей от РУ – 0,4 кВ до щита освещения

Используемые формулы:

Ip = ,

где P_осв - номинальная мощность ламп кВт,

Ip = = 12,96 А

Ipасц =

Ipасц = = 15,24 А

Выбирается автомат по условию:

Iн расц ≥ I расц

16 > 15,24

Автомат -125 Iн расц= 16А

Выбирается кабель по условию:

Iд ≥ Iн пл втс ∙ Кз,

19,53 > 16

Выбирается кабель ВВГ(4×1,5) Iд= 19,53 А.

Результаты вычислений сводятся в таблицы 3

Таблица 3 – Расчёт, выбор и проверка сетей н.н.

Наименование	Рном, кВт	Iр, А	Iрасц, А	Тип автомата Предохранителя	Iн расц, А	Iпуск , А	Iотс, А	Iд, А	Марка и сечение кабеля
Вентилятор	75	139,17	163,7	DPX™ - 250	200	974,2	1600	177	ВВГ (3×70+1×35)
Конвейер	30	62,63	73,68	DPX™ - 125	80	375,78	480	80,91	ВВГ (4×16)
Сварочный пост	19,84	95,74	112,63	DPX™ - 125	125			115	ВВГ (3×35+1×10)
Кран мостовой	28	42,553	50,062	DPX™ - 125	63	276,594	378	87	ВВГ (4×16)
Вентилятор частичного проветривания	45	84,42	99,31	DPX™ - 100	100	548,73	700	115	ВВГ (3×35+1×10)
Ш ит освещения	16,2	12,96	15,24	DPX™ - 125	16			21	ВВГ (4×1,5)

1. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Мощность силовых трансформаторов определяется по формуле:

Sm = ,

где S_т - расчётная мощность трансформатора, кВА,

N - количество трансформаторов, шт.,

β_Т - оптимальный коэффициент загрузки трансформатора.

Sm = = 614,45 кВА

Выбирается трансформатор по условию:

S_{н т} ≥ S_т

где S_{н т} - номинальная мощность трансформатора,

630 ≥ 614,45

Проверяется выбранный трансформатор на перегрузочную способность в аварийном режиме при отключении второго трансформатора и необходимости обеспечить электроснабжение потребителей первой и второй категорий с допустимой перегрузкой трансформатора на 40%.

1,4 ∙ S_нт ≥ 0,75 ∙ S_Р

_{882 ≥ 866,61}

Выбирается трансформатор ТСЗ - 630/10-У3, S_{н т} = 1000 кВА,

Параметры трансформатора:

I_хх = 1,3%, Р_хх = 1350 Вт,

U_кз= 6 э, Р_кз = 7500 Вт,

Определяется фактический коэффициент загрузки:

Βф= ,

где β_ф - фактический коэффициент загрузки трансформатора,

Βф= = 0,917

Β фʹ= ,

где β_фʹ - фактический коэффициент загрузки трансформатора с

учётом компенсации,

S_р. ʹ– полная расчётная мощность с учётом компенсации, кВА.

Βфʹ= = 0,697

Определяются потери мощности в трансформаторе с учётом полученного коэффициента.

∆Р = (Р_кз∙ β_фʹ ² + Р_хх) ∙ N,

∆Р = (7,5∙ 0,697 ² + 1,35) ∙ 2 = 9,975

∆Q = (U_кз ∙ β_фʹ ² + I_хх) ∙ S_нт /100 ∙ N,

∆Q = (U_кз ∙ β_фʹ ² + I_хх) ∙ N,

∆Q = (6 ∙ 0,697² + 1,3) ∙ 2 = 53,046

По мощности трансформатора выбирается автоматический выключатель на стороне 0,4 кВ.

Ip = ,

Ip = = 957,44

Ipасц = ,

Ipасц = = 1126,4

1250 > 1126,4

Автомат DMX – 1250 Iн расц = 1250 А

Выбираются шины для трансформатора из условия:

I_д ≥ I_{н расц.} ∙ k_з ,

где I_д - допустимый ток для данных шин А,

k_з - коэффициент запаса равный 1.

1320 1250

Выбирается шина Al (80×8) I_д = 1320 А

П роверяются шины на динамическую устойчивость :

F = 1,76 ∙ i_уд² ∙ ∙10 ^-2 ,

где F - сила взаимодействия между шинами , кг,

i_уд - ударный ток короткого замыкания, протекающий в шинах, кА,

l - длина пролета, см,

a - расстояние между шинами, см.

F = 1,76 ∙ 23?85² ∙ ∙10 ^-2 = 100,11 кГ

М = ,

где М - максимальный изгибающий момент, действующий на шину, кг∙см,

М = = 1001,1 кГ∙см

W= ,

где W - момент сопротивления материала сечения, см ,

b - толщина шины, см,

h - ширина шины, см.

W = = 8,53 см³

где σ_расч - расчётное напряжение в материале шин от изгиба, кг/см²,

σ_расч = = 117,36

σ_доп. ≥ σ_расч,

где σ_доп. - допустимое напряжение в материале шин от изгиба, кг/см².

700 > 117,36

2. Расчет и выбор компенсирующих устройств

Q_т = ,

где Q_т – мощность, которую могут передать в сеть трансформаторы, кВар,

Q_т = = 98,87 кВар

Q _нк1 = Q_см – Q_т,

где Q_нк1– мощность, которую нужно компенсировать, кВар,

Q_нк1 = 766,176 – 98,87 = 667,306 кВар

Q_нк2 = Q_р – Q_нк1 – γ ∙ N ∙ S_нт ,

где Q_нк2 – мощность, компенсируемая с целью снижения потерь в

трансформаторах, кВар,

γ- расчётный коэффициент, зависящий от региона расположения,

количества смен, схемы электроснабжения, мощности

трансформаторов и длины ЛЭП.

Q_нк2 = 766,176 – 667,306 – 0,48 ∙ 2∙ 630 = –505,93 кВар

Q_нк2 = 0

Q_кку = ,

где Q_кку – мощность компенсирующего устройства, кВар,

Q_кку = = 333,653 кВар

Выбирается батарея АКУ(0,4)- 0,4-350-25-УЗ-IP31 Q_нку = 350 кВАр

Для подключения батареи выбирается автомат

Ipасц = ,

Ipасц = = 659,191 А

Выбирается автомат по условию:

I_{н расц} ≥ I_расц ,

800 ≥ 659,191

Выбирается автомат DPX - 1250 I _н.расц = 800 А

Выбираются шины для трансформатора из условия:

I_д ≥ I_{н расц.} ∙ k_з,

г де I_д - допустимый ток для данных шин А,

k_з - коэффициент запаса равный 1,

870 > 800

Выбирается шина Аl (60  6) I _д = 870 А

7. Расчет годового расхода электроэнергии.

Технологические приемники:

W_техн = T_мах ∙ P_техн ,

где W_техн – расход активной электроэнергии на технологию, тыс.кВт  ч,

T_max -число часов использования максимума нагрузки в год,ч,

P_техн - мощность технологического оборудования высокого и низкого напряжения, кВт ,

P_техн = Р_{итого н.н. без осв.} + Р_в.н,

P_техн = 860,24_. + 800 = 1660,24 кВт

W_техн = 6400 ∙ 1660,24 = 10625,536 тыс.кВт  ч

V_техн = Q_техн ∙ Т_мах ,

где V_техн – расход реактивной энергии на технологию, тыс.кВАр ч,

Q_техн - мощность технологических приемников, тыс.кВАр.

Q_техн = Q_{н.н. без осв}+(-Q_кку)+(-Q_в.в.),

Q_техн = 760,83+(-700)+(-384_.) = -323,17 кВар

V_техн = -323,17 ∙ 6400 = -2068,288 тыс.кВар  ч

Освещение

W_осв. = T_осв ∙ P_осв,

где W_осв. – расход электроэнергии на освещение, тыс.кВт  ч

T_осв - годовое время использования осветительной нагрузки, ч,

W_осв. = 7700 ∙ 16,2 = 124,74 тыс.кВт  ч

V_осв. = T_осв ∙ Q_осв,

где V_осв. - расход реактивной электроэнергии на освещение, тыс.кВар ч ,

V_осв. = 7700 ∙ 5,346 = 41,164 тыс.кВар ч

П отери в трансформаторах

ΔW_т. = (β_ф ∙ Р_кз ∙ τ + Р_хх∙ T_r ) ∙ N,

где ΔW_т.- годовые потери активной электроэнергии в трансформаторах, тыс.кВт  ч,

T_r - число часов работы трансформатора в год, ч,

τ - время максимальных потерь, ч,

τ = (0,124 + T_max ∙ 10 ^-4 )² ∙ T_r,

где T_max -число часов использования максимума нагрузки в год, ч,

τ = (0,124 + 6400 ∙ 10 ^-4 )² ∙ 8740 = 5101,5 ч

ΔW_т. = (0,697 ∙ 7,5 ∙ 5101,5 + 1,35∙ 8740) ∙ 2 = 60,773 тыс.кВт  ч

ΔV_тр. = ∙ (β_ф ∙ U_кз ∙ τ + i_x.x ∙ T_r) ∙ N,

где ΔV_т.. – годовые потери реактивной электроэнергии в трансформаторе, тыс.кВар ч,

ΔV_тр. = ∙ (0,697 ∙ 6∙ 5101,5 + 1,3 ∙ 8740) ∙ 2 = 330,525 тыс.кВар ч

Потери в линиях

ΔW_лин.= 0,03 ∙ P_тех. ∙ τ,

где ΔW_т. - годовые потери активной электроэнергии в линиях, тыс.кВт ч,

ΔW_лин.= 0,03 ∙ 1660,24_. ∙ 5101,5 = 254,09 кВт ч

Годовой расход электроэнергии

W_общ.= W_тех + W_осв + ΔW_т + ΔW_лин,

W_{общ .}= 10625,536 + 124,74 + 60,773 + 254,09 = 11065,139 тыс.кВт  ч

V_общ. = V _тех + V _осв + ΔV_т ,

V_общ. = -2068,288 + 42,042 + 330,525 = -1695,721 тыс.кВар ч ,

Определяется среднегодовой коэффициент мощности участка

cos = ,

cos = = 0,988

Р ассчитываются токи короткого замыкания в относительных единицах согласно рисункам 1, 2:

I_б = ,

где S_б - базисная мощность, МВА,

U_б - базисное напряжение, кВ,

I_б - базисный ток, кА,

I_б = = 54,987 кА

x_*c = ,

где x_*c - относительное индуктивное сопротивление системы приведенное к базисным величинам,

I_откл – ток отключения высоковольтного выключателя на ГПП, кА,

x_*c = = 0,5

x_*тр = ,

где x_*тр - относительное индуктивное сопротивление трансформатора, приведенное к базисным величинам,

S_нт - номинальная мощность трансформатора на ГПП, МВА,

U_кз- напряжение короткого замыкания трансформатора, %,

x_*тр = = 1,67

x_*р = х₀ ,

где x_*тр - относительное индуктивное сопротивление реактора, приведенное к базисным величинам,

x_ор – удельное индуктивное сопротивление реактора, Ом.

x_*р= 0,4 = 3,628

Т очка К1

x_*к1 = x_*c + x_*тр,

где x_*к1 - относительное индуктивное сопротивление до точки К1,

x_*к1 = 1,67 + 0,5 = 2,17

I_кз1 = ,

где I_кз1 - ток короткого замыкания в точке К1, кА.

I_кз1 = = 25,339 кА

Точка К2

x_*к2 = x_*к1 + x_*р,

где x_*к2 - относительное индуктивное сопротивление до точки К2,

x_*к2 = 2,17 + 3,628 = 5,798

I_кз2 = ,

где I_кз2 - ток короткого замыкания в точке К2, кА,

I_кз2 = = 9,48 кА

i_уд2 =  k_у  I_к2,

где i_уд2 - мгновенное значение ударного тока короткого замыкания в точке К2, кА,

k_у - ударный коэффициент, k_у = 1,8,

i_уд2 =  1,8  9,48 = 24,132 кА

I_{уд к2} = I_кз2 ,

где I_{уд к2}–действующее значение ударного тока короткого замыкания в точке К2, кА,

I_{уд к2} = 9,48 = 18,2 кА

S_кз2 = ,

где S_кз2 - мощность короткого замыкания в точке К2, МВА.

S_кз2 = = 172,47 МВА

Т очка К3

x_*кл1 = x₀  l₁ ,

где x_*кл1 - относительное индуктивное сопротивление кабельной линии,

l₁ - длина кабельной линии, км,

x₀ - индуктивное сопротивление кабеля на 1 км длины,

x₀ = 0,108 Омкм,

x_*кл1= 0,108  0,88 = 0,862

r_*кл1 = r₀  l₁ ,

где r_*кл1 - относительное активное сопротивление кабельной линии,

r₀ - активное сопротивление кабеля на 1 км длины,

r₀ = 0,253 Омкм,

r_*кл1 = 0,253  0,88 = 2,02

x_*к3 = x_*к2 + x_*кл1 ,

где x_*к3 - относительное индуктивное сопротивление до точки К3,

x_*к3 = 5,798 + 0,862 = 6,66

Z_*к3 = ,

где Z_*к3 - относительное полное сопротивление до точки К3,

Z_*к3 = = 6,96

I_кз3 = ,

где I_кз3 - ток короткого замыкания в точке К3, кА,

I_кз3 = = 7,90043 кА

i_уд3 =  k_у  I_кз3,

где i_уд3 - мгновенное значение ударного тока короткого замыкания в точке К3, кА,

k_у - ударный коэффициент, k_у = 1,8,

i_уд3 =  1,8  7,90043 = 20,111

I _{уд к3} = I_кз3  ,

где I_{уд к3} - ударный ток короткого замыкания в точке К3, кА,

I_{уд к3} = 7,90043  = 15,066

S_кз3 = ,

где S_кз3 - мощность короткого замыкания в точке К3, МВА.

S_кз3 = = 143,678

Точка К4

x_*кл2 = x₀  l₂ ,

где x_*кл2 - относительное индуктивное сопротивление кабельной линии,

l₂ - длина кабельной линии, км,

x₀ - индуктивное сопротивление кабеля на 1 км длины,

x₀ = 0,112 Омкм,

x_*кл2 = 0,112  0,28 = 0,28

r_*кл2 = r₀  l₂ ,

где r_*кл2- относительное активное сопротивление кабельной линии,

r₀ - активное сопротивление кабеля на 1 км длины,

r₀ = 0,253 Омкм,

r_*кл2 = 0,253  0,28 = 0,812

x_*к4 = x_*к3 + x_*кл2 ,

где x_*к4 - относительное индуктивное сопротивление до точки К4,

x_*к4 = 6,66 + 0,28 = 6,94

r_*к4 = r_*кл1 + r_*кл2,

где r_*к4 - относительное активное сопротивление до точки К4,

r_*к4 = 2,02 + 0,812 = 2,832

Z _*к4 = ,

где Z_*к4 – относительное полное сопротивление до точки К4,

Z_*к4 = 7,495

I_кз4 = ,

где I_кз4 - ток короткого замыкания в точке К4, кА,

I_кз4 = = 7,336

i_уд4 =  k_у  I_к4 ,

где i_уд4 - мгновенное значение ударного тока короткого замыкания в точке К4,кА,

k_у - ударный коэффициент, k_у = 1,8,

i_уд4 =  1,8  7,495 = 19,079 кА

I_{уд к4} = I_кз4 ,

где I_{уд к4} - ударный ток короткого замыкания в точке К4, кА,

I_{уд к4} = 7,336 14,085 кА

S_кз4 = ,

где S_кз4 - мощность короткого замыкания в точке К4 ,МВА.

S_кз4 = = 133,422 МВА

Точка К5

x^’_пер = ,

где x^’_пер - переходное сопротивление трансформатора КТП, мОм,

U_ср - среднее напряжение на вторичной обмотке трансформатора, кВ,

S_кз5 - мощность короткого замыкания в точке K5 , МВА,

x^’_пер = = 1,199

r_тр1 = 3,2 мОм x_тр1 = 13,4 мОм

x _к5 = x^’_пер + x_тр1,

где x _к5 - индуктивное сопротивление до точки К5,

x _к5 = 3,2 + 13,4 = 16,6 мОм

Z_к5 = ,

где Z_к5 – полное сопротивление до точки К5,

Z_к5 = =16,905 мОм

I_кз5 = ,

где I_кз5- ток короткого замыкания в точке К5, кА,

I_кз5 = = 13,66 кА

I_{уд к5} = I_кз5 ,

где I_{уд к5} - ударный ток короткого замыкания в точке К5, кА,

I_{уд к5} = 13,66 = 14,84 кА

i_уд5 = ∙ k_у ∙ I_к5,

где i_уд5 - мгновенное значение ударного тока короткого замыкания в точке К5,кА,

k_у - ударный коэффициент, k_у = 1,3,

i_уд5 = ∙ 1,3 ∙ 13,66 = 25,113 кА

S_кз5 =  U_ср I_к5,

где S_кз5- мощность короткого замыкания в точке K5 , МВА.

S_кз5 =  0,4 13,66 = 9,463 МВА

Точка К6

I _кз6 = 0,95 I_к5,

где I _кз7 - ток короткого замыкания в точке К7, кА,

I _кз6 = 0,95 13,66 = 12,977 кА

i _уд6 = ∙ k_у ∙ I _кз6 ,

где i_уд7 - мгновенное значение ударного тока короткого замыкания в точке К7,кА,

k_у - ударный коэффициент, k_у = 1,3 ,

i_уд6 = ∙ 1,3 ∙ 12,977 = 23,85 кА

I_{уд к6} = I_кз6 ,

где I_{уд к6} - ударный ток короткого замыкания в точке К6, кА,

I_{уд к6} = 12,977 = 14,06 кА

S_кз6 =  U_ср I_кз6 ,

где S_кз6 - мощность короткого замыкания в точке K6 , МВА,

S_кз6 =  0,4 12,977 = 8,99 МВА

Точка К7

x_*кл3 = x₀  l₂ ,

где x_*кл3 - относительное индуктивное сопротивление кабельной линии,

l₂ - длина кабельной линии, км,

x₀ - индуктивное сопротивление кабеля на 1 км длины,

x₀ = 0,112 Омкм,

x_*кл3 = 0,112  0,54 = 0,5485

r_*кл3 = r₀  l₂ ,

где r_*кл3 - относительное активное сопротивление кабельной линии,

r₀ - активное сопротивление кабеля на 1 км длины,

r₀ = 0,320 Омкм,

r_*кл3 = 0,320  0,54 = 1,5672

x_*к5 = x_*к3 + x_*кл3 ,

где x_*к5 - относительное индуктивное сопротивление до точки К5,

x_*к5 = 6,66 + 0,5485 = 7,2085

r_*к5 = r_*кл1 + r_*кл3,

где r_*к5 - относительное активное сопротивление до точки К5,

r_*к5 = 2,02 + 1,5672 = 3,5872

Z_*к5 = ,

где Z_*к5 – относительное полное сопротивление до точки К5,

Z_*к5 = = 8,051

I_кз5 = ,

где I_кз4 - ток короткого замыкания в точке К4, кА,

I_кз5 = = 6,829 кА

i_уд5 =  k_у  I_к5 ,

где i_уд4 - мгновенное значение ударного тока короткого замыкания в точке К4,кА,

k_у - ударный коэффициент, k_у = 1,8,

i_уд5 =  1,8  6,829 = 17,38 кА

I_{уд к5} = I_кз5 ,

где I_{уд к5} - ударный ток короткого замыкания в точке К5, кА,

I_{уд к5} = 6,829 = 13,111 кА

S_кз5 = ,

где S_кз5 - мощность короткого замыкания в точке К5 ,МВА.

S_кз5 = = 124,208 МВА

Т очки КЗ	Iкз, кА	iуд, кА	Iуд, кА	Sкз, МВА
1	25,339	-	-	-
2	9,48	24,132	18,2	172,47
3	7,9	20,111	15,066	143,678
4	7,336	19,079	36,398	133,433
5	13,66	25,113	14,84	9,463
6	12,977	23,85	14,09	8,99
7	6,829	17,38	13,111	124,208