Техника безопасности при ремонте электрооборудования
.pdf
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
U |
k |
|
4.5%,
Pх.х
0,54кВт,
P |
2,65кВТ . |
к.з |
|
|
|
Стоимость трансформаторов |
|
|
K 2 2,5 5,0тыс.руб. |
|
|
Т |
На стороне 10 кВ установлены 2 разъединителя, 6 разрядника и 6 |
||
предохранителей общей стоимостью |
||
K |
O |
2 1500 6 860 6 628 11,86тыс.руб. |
|
|
|
Суммарные капитальные затраты:
K
K |
Л |
K |
Т |
K |
О |
|
|
|
,
(2.41)
K 600 5 11,86 616,86тыс. руб.
Эксплуатационные расходы.
Потери в линии определяют по удельным потерям, которые для принятого провода АС сечением 16 мм 2 составляют
P |
0,6 Вт ( А |
Л |
|
Тогда для расчетного тока одной линии
линии:
км).
I расч.
10,3А
активные потери в
PЛ
pЛ
I 2 расч.
l
,
(2.42)
P |
0,6 10,3 |
10 0,6кВт |
|
2 |
|
Л |
|
|
Потери в трансформаторах: реактивные потери холостого хода:
Q |
|
i S |
ном.т |
|
|||
|
|
|
|
x.x |
|
100 |
|
|
|
||
,
(2.43)
0,54 160
Q 0,86кВАр
x.x 100
Реактивные потери короткого замыкания:
Q |
|
U |
k |
S |
ном.т |
|
|
||||
|
|
|
|
||
к |
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
||
Qк 4,5 160 100
,(2.44)
7,2кВАр.
Приведенные потери активной мощности при коротком замыкании:
|
Рм Кэк. Qк , |
(2.45) |
|
Pм |
|||
|
P |
2,65 0,36 7,2 5,24кВт |
|
|
м |
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
где
К |
эк. |
0,36 кВт кВАр |
|
|
Полные потери в трансформаторах:
Р |
|
|
|
|
|
|
К |
2 |
, |
2 Р |
Р |
|
|||||||
Т |
|
|
х.х |
|
|
м |
З |
|
|
|
|
|
где КЗ |
|
0,56 |
0,93 |
|
|
|
|
|
|
0,59 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
2 0,59 |
|
|
2 |
10,2кВт |
||
|
|
5,24 0,93 |
|||||||
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
Полные потери в линии и трансформаторах: |
|
|
|||||||
|
Р |
РЛ РТ |
, |
|
|
|
|
(2.47) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.46)
Стоимость потерь при
Р |
0,6 10,2 10,8кВт |
|
|
С |
1,85 руб. кВт ч |
О |
|
С |
1,85 10,8 6300 125,87тыс.руб. |
П |
|
Средняя мощность амортизационных отчислений
[2 с.152 табл.4.1]
Стоимость амортизации:
Р |
6,3% |
а |
|
С |
|
0,063 К |
|
а |
|
|
|
,
(2.48)
С |
0,063 616,86 38,86тыс.руб. |
|
а |
|
|
Суммарные годовые эксплуатационные расходы: |
||
Сгод СП Са , |
(2.49) |
|
С |
125,87 38,86 164,73тыс.руб. |
|
год |
|
|
Суммарные затраты:
З С |
|
0,125 К |
|
год |
|
|
|
,
(2.50)
З 164,73 0,125 616,86 248,84тыс. руб.
Потери электроэнергии: |
|
|
W P |
Тгод , |
(2.51) |
|
|
|
W 10,8 6300 68,04МВт ч
Расход цветного металла (алюминия):
G g l , |
(2.52) |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
где
g 44кг.
км. [1 с.459 табл.7.35] G 44 10 440кг.
Вариант II. Напряжение питающей линии – 6 кВ, силовых
трансформаторы – ТМ-250/6
Капитальные затраты установленного оборудования и линии.
Линию принимаем воздушную, со сталеалюминевыми проводами АС и
железобетонными опорами. |
|
|
|
Экономическое сечение при работе куста в течении |
|
Ти 5000ч за год |
|
определяется для экономической плотности тока |
j 1 А мм |
2 |
при расчетном |
|
|
|
|
токе одной линии:
I |
|
расч. |
|
S |
эк. |
|
|
|
|
S |
|
|
, |
|
(2.54) |
|
3 U |
|
|
|||||
ном. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
I |
|
|
|
250 |
24,1А |
|
|
|
|
|
|
|||
|
расч. |
|
1,73 |
6 |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
I |
|
, |
|
|
|
(2.55) |
|
расч. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
j |
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
24,1 |
24,1мм |
2 |
эк. |
1 |
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Принимаем сечение |
АС 25мм |
2 |
. |
|
|
|
Стоимость 1 км воздушной линии указанного сечения, установленного
на железобетонных опорах, 65 тыс.руб./км..
Тогда при одной линии l=10км.,
K |
Л |
65 10 650тыс.руб. |
|
|
В соответствии с нагрузкой куста установлены два транс форматора типа ТМ-250/6 мощностью по 250 кВА.
Паспортные данные трансформаторов:
Uk
4.5%,
Pх.х
1,05кВт,
P |
3,7кВТ . |
к.з |
|
Стоимость трансформаторов KТ 2 3,5 7,0тыс.руб.
На стороне 6 кВ установлены 2 разъединителя, 6 разрядника и 6
предохранителей общей стоимостью
KO 2 1200 6 650 6 528 9,46тыс.руб.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Суммарные капитальные затраты:
K |
|
K |
Л KТ |
KО |
, |
|
|
|
|
|
(2.56)
K |
|
650 7 9,49 666,5тыс. руб. |
|
|
Эксплуатационные расходы.
Потери в линии определяют по удельным потерям, которые для принятого провода АС сечением 25 мм 2 составляют
P |
1,02 Вт ( А |
Л |
|
Тогда для расчетного тока одной линии линии:
км).
I расч.
19,3А
активные потери в
P |
p |
I 2 |
l , |
(2.57) |
Л |
Л |
расч. |
|
|
|
P |
|
2 |
10 3,79кВт |
|
1,02 19,3 |
|||
|
Л |
|
|
|
Потери в трансформаторах: реактивные
Qx.x |
|
i S |
ном.т |
, |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
потери холостого хода:
(2.58)
Q |
|
0,54 250 |
1,35кВАр |
|
|||
x.x |
|
100 |
|
|
|
|
Реактивные потери короткого замыкания:
Qк |
|
U |
k |
S |
ном.т |
, |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
100 |
|
|
(2.59)
Q |
|
4,5 250 |
11,25кВАр. |
|
|||
к |
|
100 |
|
|
|
|
Приведенные потери активной мощности при коротком замыкании:
P |
Р |
К |
эк. |
Q |
, |
(2.60) |
м |
м |
|
к |
|
|
|
|
P |
3,7 0,36 11,25 7,75кВт |
|
|||
|
м |
|
|
|
|
|
Где
К |
эк. |
0,36 кВт кВАр |
|
|
Полные потери в трансформаторах:
Р |
|
|
|
|
К |
2 |
, |
2 Р |
Р |
|
|||||
Т |
|
х.х |
|
м |
З |
|
|
где КЗ 0,93 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
2 1,05 7,75 0,932 15,5кВт |
|||||
|
Т |
|
|
|
|
|
|
(2.61)
Полные потери в линии и трансформаторах:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Р
РЛ
РТ
,
(2.62)
|
Р |
3,79 15,5 19,3кВт |
|
|
|
Стоимость потерь при СО 1,85 руб. кВт ч |
||
С |
1,85 19,3 6300 224,94тыс.руб. |
|
П |
|
|
Средняя мощность амортизационных отчислений
[2 с.152 табл.4.1]
Стоимость амортизации:
Р |
6,3% |
а |
|
С |
0,063 666,5 41,99тыс.руб. |
а |
|
Суммарные годовые эксплуатационные расходы:
Сгод 224,94 41,99 266,93тыс.руб.
Суммарные затраты:
З 266,93 0,125 666,5 350,24тыс. руб.
Потери электроэнергии:
W 19,3 6300 121,59МВт ч
Расход цветного металла (алюминия):
где g 67,9кг
км. [1 с.459 табл.7.35]
G 67,9 10 679кг.
|
|
|
|
|
Таблица 2.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатели |
|
|
|
|
капиталь-ные |
эксплуа- |
суммар-ные |
масса |
потери |
|
Варианты |
затраты |
тацонные |
затраты, |
цветного |
электро- |
|
|
тыс.руб. |
расходы, |
тыс.руб. |
металла, |
энергии, |
|
|
|
тыс.руб. |
|
кг. |
МВт ч |
|
Вариант I |
616,9 |
164,73 |
248,84 |
440 |
68,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант II |
666,5 |
266,93 |
350,24 |
679 |
121,59 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Как видно из таблицы I вариант схемы электроснабжения куста
технически и экономически более выгодна чем II, поэтому выбираем I вариант
электроснабжения.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
2.8 Расчет токов короткого замыкания
Коротким замыканием называется всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы,
электрическое соединение различных частей электроустановки между собой или землей, при котором токи резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.
Короткое замыкание в сети может сопровождаться:
-прекращением питания потребителей
-нарушением нормальной работы других потребителей
-нарушением нормального режима работы энергосистемы
Для предотвращения коротких замыканий и уменьшения их последствий необходимо:
-устранить причины, вызывающие короткие замыкания
-уменьшить время действия защиты
-применять быстродействующие выключатели
|
õ = 0 |
|
|
||
|
|
ñ |
|
|
|
L=10 êì |
|
|
|
||
õ = 0,4 Î |
ì |
/ |
êì |
||
0 |
|
|
|
|
|
Ê1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ê1 |
|
S |
= 160 êÂÀ |
|||
|
í î ì |
|
|
|
|
|
U =4,5% |
|
|||
|
ê |
|
|
|
|
Ê2 |
|
|
|
|
Ê2 |
|
|
|
|
|
|
L=100 |
ì |
|
|
|
|
õ |
= 0,08 |
Î |
ì |
/ êì |
|
0 |
|
|
|
|
|
Ê3 |
|
|
|
|
Ê3 |
|
|
|
|
|
|
|
S |
= 100 êÂÀ |
|||
|
í î ì |
|
|
|
|
|
U =5,5% |
|
|||
|
ê |
|
|
|
Ê4 |
|
|
|
|
|
|
Ê4 |
|
|
|
|
|
L=930 |
ì |
|
|
|
|
õ |
= 0,08 |
Î |
ì |
/ êì |
|
0 |
|
|
|
|
|
Ê5 |
|
|
|
|
Ê5 |
|
M |
|
|
|
|
Рисунок 2.3 - Расчетная схема и схема замещения. Расчет тока короткого замыкания в точке К1
Сопротивление воздушной линии xвл, Ом, вычисляют по формуле
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
x |
x |
L |
в л |
0 |
|
x |
0,4 10 4Ом |
в л |
|
(2.63)
Суммарное сопротивление до точки К1
формуле
x
k1
, Ом, вычисляют по
x |
xc |
xв л |
|
(2.64) |
|
k1 |
|
|
|
|
|
Силу тока короткого замыкания |
Ik1 |
, кА, вычисляют по формуле |
|||
Iк1 = |
U |
бк1 |
, |
|
(2.65) |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
3 x |
|
|
|
|
|
|
к1 |
|
|
|
где Uбк1 - базисное напряжение в точке К1, кВ
Силу ударного тока
i |
у1 |
|
I |
|
|
10,5 |
1,52кА |
||
k1 |
3 |
4 |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
, кА, вычисляют по формуле
где
i |
у1 |
к |
у |
|
2 I |
k1 |
|
|
|
|
k |
- ударный коэффициент |
у |
|
(2.66)
i |
у1 |
1,8 |
2 |
|
|
|
Мощность короткого замыкания |
Sk |
|||||
S |
k1 |
|
3 U |
ном |
I |
k1 |
|
|
|
|
|||
1
1,52 3,87кА
, МВА, вычисляют по формуле
(2.67)
S |
k1 |
|
3 10,5 1,52 27,64МВА |
|
|
|
Расчет тока короткого замыкания в точке К2 |
|
|
|
||||||||
Активное сопротивление трансформатора |
r |
|
, Ом, вычисляют по |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тр |
|
|
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r тр |
|
P |
|
|
|
|
|
|
(2.68) |
||
|
k |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
н.т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
U % |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
2 |
|
|
(2.69) |
|||||||
rтр |
|
k |
|
|
|
r тр |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
r |
|
|
|
2,65 |
0,015Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
тр |
160 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
r |
0,015 |
0,4 |
10 |
3 |
0,015Ом |
|
|
||||
тр |
|
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Индуктивное сопротивление трансформатора |
x |
, Ом, вычисляют по |
|
тр |
|
формуле
x |
|
|
|
U |
|
|
2 |
|
|
= |
|
к |
r |
2 |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
тр |
|
100 |
|
*тр |
|||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
||||||
x |
x |
|
|
Uн2 |
103 |
||||
|
|
||||||||
тр |
|
тр |
|
|
Sн |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(2.70)
(2.71)
х*тр =
4,5 |
|
2 |
|
0,015 |
2 |
||
|
|
|
|
160 |
|
|
|
= 0,024 Ом
|
|
0,4 |
2 |
|
|
|
x |
0,0024 |
|
10 |
3 |
0,024Ом |
|
|
|
|
||||
тр |
|
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Сопротивление хΣк1 приводят к U=0,4
|
|
U |
|
|
2 |
x0 |
x |
|
|
||
|
бk 2 |
|
|
||
k1 |
k1 |
|
|
|
|
|
|
Uбk1 |
|
|
|
кВ по формуле
(2.72)
x0 k1
0,4 |
|
2 |
||
0,006Ом |
||||
4 |
10,5 |
|
||
|
|
|
||
Суммарное сопротивление до точки К2 вычисляют по формуле
Z |
k 2 |
|
(х0 |
|
х |
|
)2 r2 |
|
|
|
(2.73) |
||
|
|
|
к1 |
|
тр |
тр |
|
|
|
||||
Z |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
0,015 |
2 |
0,034Ом |
||
k 2 |
0,006 0,024 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Сила тока короткого замыкания |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
0,4 |
|
6,8кА |
||
|
|
|
|
|
k 2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1,73 0,034 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Сила ударного тока
iуk 2 1,2 
2 6,8 11,5кА
Мощность короткого замыкания
Sk 2 1,73 0,4 6,8 4,7кА
Расчет тока короткого замыкания в точке К3
Активное сопротивление кабельной линии rкл , Ом, вычисляют по формуле
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
rкл r0 L |
(2.74) |
r |
1,25 0,1 0,125Ом |
кл |
|
Индуктивное сопротивление кабельной линии
x |
0,08 0,1 0,008Ом |
кл |
|
Суммарное сопротивление до точки К3
Z |
|
|
(х |
0 |
х |
|
х |
|
) |
2 |
(r |
r |
) |
2 |
k 3 |
к1 |
тр |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
кл |
|
|
тр |
кл |
|
|
(2.75)
Z |
|
|
(0,006 0,024 0,008) |
2 |
(0,015 0,125) |
2 |
|
k 3 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,145Ом |
|
|
|
|
|||
Сила тока короткого замыкания
|
I |
|
|
|
0,4 |
1,59кА |
|
k 3 |
|
||||
|
|
3 0,145 |
|
|||
|
|
|
|
|
||
Сила ударного тока |
|
|
|
|
|
|
i |
уk 3 |
1,2 |
2 1,59 2,69кА |
|||
|
|
|
|
|
||
Мощность короткого замыкания |
|
|
||||
S |
|
|
3 |
0,4 1,59 1,1МВА |
||
|
k 3 |
|
|
|
|
|
Расчет тока короткого замыкания в точке К4
Активное сопротивление трансформатора
|
r |
|
1,28 |
0,013Ом |
||||
|
|
|
|
|||||
|
тр |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
0,4 |
2 |
|
|
|
r |
0,013 |
|
10 |
3 |
0,032Ом |
|||
|
|
|
||||||
тр |
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Индуктивное сопротивление трансформатора
|
|
5,5 |
|
2 |
|
|
x |
|
0,013 |
2 |
0,053Ом |
||
|
|
|
||||
тр |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xтр 0,053 0,42 103 0,085Ом 100
Полное сопротивление трансформатора
формуле
Zтр2
, Ом, вычисляют по
|
|
|
|
|
|
Z |
тр2 |
x2 |
r2 |
(2.76) |
|
|
|
тр2 |
тр2 |
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Z |
|
|
2 |
0,032 |
2 |
0,09Ом |
тр2 |
0,085 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
Приводим сопротивление
Z |
k 3 |
кU 1,2кВ |
|
|
|
|
|
1,2 |
|
2 |
|
|
0 |
|
|
|||
Z |
0,145 |
|
|
0,103Ом |
||
k 3 |
||||||
|
|
0,4 |
|
|
||
|
|
|
|
Суммарное сопротивление до точки К4
Z |
k 4 |
Z |
0 |
Z |
|
|
|
|
|
||
|
|
k 3 |
|
тр2 |
|
|
|
|
|
|
вычисляют по формуле
(2.77)
Z |
k 4 |
0,103 0,09 0,193Ом |
|
|
Сила тока короткого замыкания
Ik 3 |
|
0,4 |
|
1,1кА |
|||
|
|
|
|
||||
1,73 |
0,21 |
||||||
|
|
|
|||||
Сила ударного тока
iуk 4 1,2 
2 1,1 1,87кА
Мощность короткого замыкания
S |
k 3 |
1,73 0,4 1,1 0,76МВА |
|
|
Расчет тока короткого замыкания в точке К5
Активное сопротивление кабельной линии
r |
1,25 0,98 1,225Ом |
кл |
|
Индуктивное сопротивление кабельной линии
x |
0,08 0,98 0,078Ом |
кл |
|
Полное сопротивление кабельной линии
Z |
|
|
1,225 |
2 |
0,078 |
2 |
1,73Ом |
кл 2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Суммарное сопротивление до точки К5 |
|
Z k 5 Z k 4 Z кл 2 |
(2.78) |
Z k 5
0,193 1,73 1,923Ом
Сила тока короткого замыкания
Ik 5 |
|
1,2 |
|
0,18кА |
|||
|
|
|
|
||||
1,73 |
1,923 |
||||||
|
|
|
|||||
Сила ударного тока