
- •Міністерство освіти і науки україни
- •6. Варіант розташування цехів
- •7. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (основні питання)
- •9. Календарний план виконання проекту
- •1. Розрахунок електричних навантажень
- •1.1. Розрахунок електричного навантаження цеху №1 без освітлення
- •1.2. Розрахунок електричних навантажень групи цехів
- •1.3. Вибір потужностей цехових трансформаторних підстанцій та компенсуючих пристроїв
- •1.4. Побудова картограми електричних навантажень
- •2. Проектування та техніко-економічний
- •2.1. Технічний розрахунок для I варіанту
- •2.2. Технічний розрахунок для II варіанту
- •Техніко-економічне порівняння обох варіантів розрахунку
- •Таблиця 2.11 Розрахунок постійних витрат
- •Таблиця 2.12 Розрахунок перемінних витрат
- •3. Вибір схеми електропостачання заводу
- •4. Технічний розрахунок внутрішнього електропостачання
- •4.1. Вибір перерізу кабельних ліній
- •4.2. Розрахунок струмів короткого замикання.
- •4.3. Визначення ударних струмів трифазного короткого замикання
- •4.4. Визначення теплового імпульсу
- •4.5. Перевірка обраних кабелів на термічну стійкість
- •Список використаних джерел
2.1. Технічний розрахунок для I варіанту
Визначаємо номінальну потужність трансформатора на головної знижувальної підстанції згідно (1.20) по формулі (1.13), МВА:
=.
Розрахункова
потужність трансформаторів, одержана
по формулі (1.13), округляється до найближчої
стандартної потужності
по шкалі ГОСТ 11920-85, ГОСТ 12965-85, МВA:2,5;
6,3; 10; 16; 25; 40; 63.
Вибираємо
для ГЗП два трансформатора потужністю
=
МВА.
Якщо один із вибраних трансформаторів відключається в аварійному режимі, то перевантаження другого вибраного трансформатора, що залишається у роботі, не повинно перевищувати 40%.
У нормальному режимі трансформатори працюватимуть з коефіцієнтом завантаження по формулі (1.14), %:
=
Завантаження трансформаторів в після аварійному режимі (при виході з ладу одного з робочих трансформаторів) по формулі (1.15), %:
= (2.1)
Дотримання умови (1.21) дозволяє зберегти термін служби ізоляції трансформатора в межах нормативного. Параметри трансформатора беремо із таблиць А.4, А.5.
Параметри обраних трансформаторів приводяться в табл. 2.1.
Таблиця 2.1
Трансформатор |
Номінальна потуж-ність, МВА |
Середня номінальна напруга, кВ |
∆UК, % |
∆PК, кВт |
∆Рх кВт
|
Iх, % |
Розрахункова вартість, тис. грн. |
RT, Ом |
XT, Ом |
∆Qx, кВАр |
Границі регулювання напруги, % | |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При розрахунку втрат потужності в трансформаторах доцільно визначити втрати активної потужності в сталі, кВт,
(2.2)
де
- кількість однотипних трансформаторів
на підстанції, шт.
У
нашому виподку
=.
Втрати активної потужності в міді трансформаторів для вузла №1, МВт
(2.3)
де
- номінальні втрати короткого замикання
трансформатора для вузла №1 (каталожні
данні), кВт, із табл.2.1,
Втрати електроенергії в трансформаторах підстанції визначаються, кВт∙год :
,
(2.4)
де T – час роботи трансформаторів у році, 8760 годин;
-
час максимальних втрат, годин,
Розрахунок потужностей з урахуванням втрат у трансформаторах головної | знижувальної підстанції виконується по формулам (1.16 - 1.20) і зведений в табл. 2.2.
Таблиця 2.2
№ підстанції
|
Втрати
активної потужності,
|
Втрати
реактивної потужності,
|
Передана
активна потужність,
|
Передана
реактивна потужність,
|
Передана
повна потужність,
|
Втрати
активної потужності в сталі,
(2.2) |
Втрати
активної потужності в міді,
|
Втрати
електроенергії в трансформаторах
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Визначаємо робочій струм лінії зовнішнього електропостачання, А:
=; (2.5)
де
– кількість паралельних ланцюгів лінії,
приймаємо для споживачів першої і другої
категорії споживання
=2.
Вибір
перерізу живлячої лінії виконується
за економічною щільністю струму, з
наступною перевіркою за нагрівом. Для
двохзмінного графіку роботи підприємства
=4355
годин/рік,
Jек=1,1
А/мм2,
де
– кількість годин на рік використання
максимума активної потужності (згідно
завдання для металообробних підприємств
вибираємо з табл. А9, А10),
Визначаємо ефективний перетин лінії зовнішнього електропостачання, мм2:
=.
(2.6)
Одержаний
перетин округляється до найближчого
стандартного значення табл. А11, але при
цьому необхідно пам'ятати, що за умовами
корони мінімальні перетини, що
рекомендуються [5], такі: 70 мм2
при
= 110 кВ; 120 мм2
при
= 150 кВ; 240 мм2
при
= 220 кВ. Виходячи із отриманого значення
,
та умов мінімального перерізу вибираємо
переріз
=
мм2.
Вибираємо провід марки АС– з наступними параметрами.
Таблиця 2.3
Марка проводу |
Припу-стимий
тривалий струм,
|
Активний
опір при 20 |
Реактивний
опір на 1 км, Ом,
|
Ємнісна провідність на 1 км,
|
Зарядна потужність на 1 км,
|
|
|
|
|
|
|
Перевіряємо вибраний провід за умовами нагріву:
(2.7)
Умови за нагрівом виконуються.
Розряд у виді корони виникає навколо проводу при високих напруженнях електричного поля і супроводжується потріскуванням і світінням. Процеси іонізації повітря приводять до додаткових втрат енергії, до виникнення електромагнітних коливань, які створюють завади та до виникнення озону, який шкідливо впливає на поверхню контактних з’єднань. Правильний вибір провідників повинен забезпечити зменшення дії корони до допустимих значень.
Перевірка за умовами коронування у даному випадку може не виконуватися, так як згідно з ПУЕ мінімальний переріз для повітряних ліній 110 кВ 70 мм2. Враховуючи, що на ОРУ 110 кВ відстань між проводами менш, ніж на повітряних лініях, проведемо перевірочний розрахунок.
Проводи не будуть коронувати, якщо найбільша напруженість поля у поверхні любого проводу не більш ніж 0,9 Е0.
Розряд
у вигляді корони виникає при максимальному
значенні початкової критичної напруженості
електричного поля
,
кВ/см:
, (2.8)
де
–
коефіцієнт, що враховує шорсткість
поверхні дроту (для багатожильних
проводів
= 0,82);
–радіус
дроту,
=
=
мм = см.
Визначаємо
початкову критичну напруженість
електричного поля
,
кВ/см:
=
Напруженість електричного поля E біля поверхні нерозщепленого дроту визначається за виразом:
, (2.9)
де
–
лінійна напруга, кВ;
–середнє
геометричне відстань між проводами
фаз, см; при горизонтальному розташуванні
фаз
(
- найменша відстань в світлі між сусідніми
фазами (визначаємо по табл. А.12) на
відкритих розподільчих пристроїв (ВРП)
підстанцій, захищених розрядниками, і
ВРП, захищених обмежувачами перенапружень
відстань,
|
|
мм = см. |
|
|
|
Визначаємо напруженість електричного поля E біля поверхні нерозщепленого проводу, кВ/см,
=
При
горизонтальному розташуванні проводів
напруженість на середньому проводі
приблизно на 7% більше величини, визначеної
(2.9). Провід не буде коронyвати, якщо
найбільша напруженість поля
на поверхні будь-якого проводу не більше
0,9E0кр,
тобто повинна виконуватися умова:
. (2.10)
Якщо
умова (2.10) не виконується, то слід
збільшити відстань між фазами
або радіус проводу
.
По умовам корони вибраний провід (табл. 2.3) задовольняє.
Виконуємо перевірку живлячої лінії за втратами напруги в післяаварійному режимі, %:
=
.
Визначаємо втрати активної потужності в лінії, кВт:
=. (2.11)
Визначаємо втрати реактивної потужності в лінії, кВАр:
=. (2.12)
Визначаємо втрати активної енергії в кабелях, кВт/рік:
=, (2.13)
де
–
час максимальних втрат, який визначається
за формулою, годин/рік:
=, (2.14)
де
– кількість годин на рік використання
максимуму активної потужності (згідно
завдання для металообробних підприємств
вибираємо з табл. А7),
=годин/рік.
Визначаємо втрати реактивної енергії в кабелях, кВАр/рік:
=, (2.15)
де
–
час максимальних втрат, який визначається
за формулою, годин/рік:
=, (2.16)
де
– кількість годин на рік використання
максимуму реактивної потужності (згідно
завдання для металообробних підприємств
вибираємо з табл. А7),
=
годин/рік.