- •1 Вихідні данні для розрахунку
- •2.2 Розрахунок навантаження електроприймачів зі змінним режимом роботи.
- •2.3 Розрахунок навантаження електроприймачів з постійним режимом роботи
- •2.4 Компенсація реактивної потужності
- •2.5 Вибір магістральних і розподільних мереж до 1000 в
- •2.6 Розрахунок та вибір апаратів захисту до 1000 в
- •2.7 Вибір кількості і потужності силових трансформаторів
- •3.2 Вибір високовольтного обладнання
- •3.3 Розрахунок струмів короткого замикання
- •3.4 Перевірка високовольтного обладнання на дію струмів короткого замикання
- •4 Розрахунок та вибір релейного захисту
- •5 Розрахунок захисного заземлення
2.6 Розрахунок та вибір апаратів захисту до 1000 в
В якості апаратів захисту до 1000 В обираємо автоматичні вимикачі, які можуть захистити споживачів від короткого замикання, теплових перевантажень, а також від недопустимого зниження напруги. Автоматичні вимикачі мають переваги перед запобіжниками при експлуатації.
Виберемо автоматичні вимикачі для кожного споживача за формулами:
(21)
де - номінальний струм споживача, А
(22)
де - номінальний струм споживача, А
Вибираємо автоматичний вимикач для завалочної машини:
Вибираємо автоматичний вимикач типу А3710Б
Вибираємо автоматичний вимикач для електропотяга:
Вибираємо автоматичний вимикач типу А3720Б
Вибираємо автоматичний вимикач для кранів:
Вибираємо автоматичний вимикач типу А3730Б
Вибираємо автоматичний вимикач для вентиляторів:
Вибираємо автоматичний вимикач типу А3710Б
Вибираємо автоматичний вимикач для насоса:
Вибираємо автоматичний вимикач типу А3710Б
2.7 Вибір кількості і потужності силових трансформаторів
Встановимо на трансформаторній підстанції два трансформатори враховуючи, що є споживачі I та II категорії.
Визначимо коефіцієнт заповнення графіка за формулою:
(23)
де - сумарна середня потужність електроприймачів обох силових пунктів, кВ.А;
- сумарна максимальна потужність електроприймачів обох силових пунктів, кВ.А
Визначаємо сумарну максимальну потужність електроприймачів обох силових пунктів за формулою:
(24)
де - сумарна максимальна потужність електроприймачів СП1, кВ.А;
- сумарна максимальна потужність електроприймачів СП2, кВ.А
Визначаємо сумарну середню потужність електроприймачів обох силових пунктів за формулою:
(25)
де - сумарна середня потужність електроприймачів СП1, кВ.А;
- сумарна середня потужність електроприймачів СП2, кВ.А
За величиною та часу максимуму навантаження годин знаходимо коефіцієнт допустимого навантаження:
Визначаємо номінальну потужність трансформаторів за формулою:
(26)
де - сумарна максимальна потужність електроприймачів обох силових пунктів, кВ.А;
- коефіцієнт припустимого навантаження
Приймаємо до встановлення два трансформатора потужністю по 1600 кВ·А
Перевіряємо встановлену потужність трансформаторів в аварійному режимі при відключенні одного трансформатора і необхідності забезпечити електропостачання споживачів I та II категорії у період максимуму з допустимим навантаженням 140 %. Приймаємо, що споживачів I та II категорії 100%:
(27)
Вибираємо два різних види трансформаторів: сухий та масляний. Записуємо їх паспортні дані:
Таблиця 25 Паспортні дані трансформаторів
|
Сухий |
Масляний |
Тип |
ТС3-1000/10 |
ТМ-1000/10 |
1000 кВ∙А |
1600 кВ∙А |
|
ВН |
10 кВ |
10 кВ |
НН |
0,4 кВ |
0,4 кВ |
ΔРхх |
3 кВт |
2,45 кВт |
ΔРкз |
11,2 кВт |
11 кВт |
Іхх |
1,5 % |
1,4 % |
Uкз |
5,5 % |
5 % |
Вартість |
185400 грн |
264200 грн |
Знаходимо приведені втрати потужності у масляному та сухому трансформаторах за формулою:
(28)
де - число трансформаторів, шт.;
- втрати холостого ходу, кВт;
- коефіцієнт утрати потужності енергосистеми, вибираємо з меж [0,05 - 0,07];
- струм холостого ходу, %;
- номінальна потужність трансформатора, кВ∙А;
- коефіцієнт завантаження трансформатора в номінальному режимі при максимумі;
- втрати короткого замикання, кВт;
- напруга короткого замикання, %
(29)
де - сумарна максимальна потужність електроприймачів обох силових пунктів, кВ.А;
- номінальна потужність трансформатора, кВ.А
Таблиця 26 Приведені втрати потужності
Сухий |
|
Масляний |
Визначаємо річні втрати електроенергії у трансформаторах за формулою:
(30)
де - втрати потужності в трансформаторі, кВт;
- дійсне число годин роботи трансформатора у рік
Таблиця 27 Річні втрати електроенергії у трансформаторах
Сухий |
Масляний |
Визначимо капітальні витрати та вартість втраченої електроенергії за формулою:
(31)
де - річні втрати електроенергії у трансформаторі, кВт.годину;
- вартість одного кВт енергії, грн./кВт.годину
Таблиця 28 Капітальні витрати та вартість втраченої електроенергії
Сухий |
Масляний |
Визначаємо номінальні втрати за формулою:
(32)
де - вартість трансформатора, тис. грн.;
- число трансформаторів, шт.
Таблиця 29 Номінальні втрати
Сухий |
Масляний |
Визначаємо амортизаційні відчислення за формулою:
(33)
де - відсоток амортизаційних відхилень (), %;
- номінальні втрати, тис. грн.
Таблиця 30 Амортизаційні відчислення
Сухий |
Масляний |
Визначаємо сумарні річні експлуатаційні витрати за формулою:
(34)
де - вартість втраченої електроенергії, тис. грн..;
- амортизаційні відхилення, тис. грн.
Таблиця 31 Сумарні річні експлуатаційні витрати
Сухий |
Масляний |
Зробивши техніко-економічні розрахунки, для економії грошових витрат приймаємо до встановлення 2 трансформатори типа ТМ-1000/10.
Знаходимо місце розташування трансформаторної підстанції
Розташовуємо електроприймачі та визначаємо координати Х0 та У0 за формулами:
(35)
де - координата х відповідна центру навантажень;
- паспорта потужність одного електроприймача, кВт;
- сума потужностей всіх електроприймачів напругою 0,4 кВ, кВт
(36)
де - координата у відповідна центру навантажень;
- паспорта потужність одного електроприймача, кВт;
- сума потужностей всіх електроприймачів напругою 0,4 кВ, кВт
Випишемо паспортну потужність та кількість електроспоживачів, та позначимо їх номером, для побудови графіку (рисунок 2)
Таблиця 32 Паспортна потужність та кількість електроспоживачів
№ |
Найменування |
||
1 |
Завалочна машина |
40 |
5 |
2 |
Електропотяг |
75 |
2 |
3 |
Крани |
250 |
4 |
4 |
Вентилятори |
20 |
6 |
5 |
Насоси |
30 |
5 |
6 |
Освітлення |
120 |
1 |
Визначаємо радіуси електроприймачів за формулою:
(37)
де - паспортна потужність одного приймача, кВт;
- масштаб площі кругу, кВт/см2
(38)
Таблиця 33 Радіуси електроприймачів
1 |
Завалочна машина |
|
2 |
Електропотяг |
|
3 |
Крани |
|
4 |
Вентил |
|
5 |
Насоси |
|
6 |
Освітлення |
Приймемо масштаб для побудови картограми навантаження (радіусів) 1 : 2.
Рисунок 1
3 Розрахунок струмів короткого замикання
3.1 Розрахунок і вибір мереж вище 1000 В
Визначимо номінальний струм аглоексгаустера за формулою:
(39)
де ;
- паспортна потужність одного приймача, кВт;
- коефіцієнт потужності;
- номінальна напруга приймачів, кВ
Визначимо перетин кабелю для цього аглоексгаустера за економічною щільністю струму
(40)
де - номінальний струм високовольтних приводних двигунів, А;
- економічна щільність струму
Вибираємо алюмінієвий кабель марки ААБ перетином 503.
Визначимо номінальний струм вводу за формулою:
(41)
де - сумарна максимальна потужність електроприймачів СП1, кВ.А;
- сумарна максимальна потужність електроприймачів СП2, кВ.А;
- номінальна напруга приймачів, кВ;
- номінальний струм високовольтних приводних двигунів, А;
- кількість електроприймачів, шт.
Визначимо перетин кабелю для вводу за формулою:
(42)
де - номінальний струм вводу, А;
- економічна щільність струму
Виберемо 2 трьохжильні алюмінієві кабелі марки ААБ S953
Визначимо перетин шини для вводу:
(43)
де - номінальний струм вводу, А;
- економічна щільність струму
Виберемо однополосну алюмінієву шину перетином S505 мм2