ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ВОЗДУШНОЙ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ АО «БСК» С РАЗРАБОТКОЙ ВЫБОРА ПИТАЮЩЕЙ ЛИНИИ. 2-Расчетно-техническая часть. 2 расчётнотехническая часть 1 Расчет мощности и выбор электродвигателя насоса
 Скачать 0.5 Mb.
|
 Коэффициент максимума Kм определяется по таблице для nэ =40 и Ки =0,6, то Км=1,12 Максимальная активная получасовая нагрузка Рм от силовых электроприемников цеха определяется по формуле:  (2.50) где Кмах=1,12-коэффициент максимума;  - общая средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену.Максимальная реактивная получасовая нагрузка от силовых электроприемников принимается равной: Qmах=Qcм , т.к, n>10 Qмах =504,1 кВАр Максимальная полная нагрузка от силовых электроприемников определяется по формуле:  (2.51) Определяем общую активную мощность Робщ, кВА: Робщ=Рр+Рмах (2.52) Робщ= 2646+  =3364,2 кВАОпределяем общую реактивную мощность Qобщ,кВАр: Qобщ=Qр+Qмах (2.53) Qобщ= 1270,08+504,1=1774,1 кВАр Определяем общую полную мощность Sобщ, кВА:  (2.54) =3803,3кВА2.5 Расчет компенсации реактивной мощности Одним из основных вопросов при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий, является вопрос о компенсации реактивной мощности. Передача значительного количества реактивной мощности из энергосистемы к потребителям нерациональна. Компенсация реактивной мощности с одновременным улучшением качества электроэнергии непосредственно в сетях промышленных предприятий является одним из основных направлений сокращения потерь электроэнергии и повышения эффективности электроустановок предприятий. Ввод источника реактивной мощности приводит к снижению потерь в период максимума в среднем на 0,081 кВт/кВар. В настоящее время степень компенсации в период максимума нагрузки составляют 0,25 кВар/кВт, что значительно меньше экономически целесообразности компенсации, равной 0,6 квар/кВт. Поэтому решение этой проблемы даст большой экономический эффект. Следует отметить, что с точки зрения экономики электроэнергии и регулирования напряжения компенсацию реактивной мощности наиболее целесообразно осуществлять у ее потребителей. При выборе средств компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий необходимо различать по функциональным признакам две группы промышленных сетей общего назначения; вторая группа – сети со специфическими нагрузками. Решение задачи компенсации реактивной мощности для обеих групп различно. Средствами компенсации реактивной мощности являются в сетях общего назначения батареи конденсаторов и синхронные двигатели. Произведём расчёт компенсации реактивной мощности по формуле: сosφ =  (2.55)сosφ =  =0,88 Определяем реактивную мощность синхронного двигателя: Qсд=Pном·ксд·tgφ·n (2.56) где ксд – коэффициент загрузки СД по активной мощности.  (2.57) =0,73tgφ=  (2.58)tgφ=  =0,53Qсд=630·0,73·0,53·6 =1462,4кВАр Определяем полную реактивную мощность СД Qсд,кВАр:  (2.59)где  - 0,45 – коэффициент допустимой перегрузки. =716,5 кВАрПолная максимальная мощность после компенсации Smax,кВА:  (2.60) =2703,2 кВАКоэффициент мощности с учетом компенсации: сosφ =  (2.61)сosφ =  =0,97Значение коэффициента мощности равное 0,97 удовлетворительно для работы ЭУ, значит дополнительная компенсация не нужна. 2.6 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов Выбор мощности трансформатора производится исходя из расчетной нагрузки объекта электроснабжения. Выбираем трансформатор 35/6кВ. Задаемся количеством трансформаторов n=2, так как кустовая насосная станция второй категории надежности электроснабжения, перерыв в электроснабжении которой приведет к технологической аварийной ситуации. Задаемся коэффициентом загрузки кз=0,7. Рассчитываем приблизительное значение номинальной мощности трансформатора Sном , кВА: Sном=  (2.62)где Smax-2703,2 кВА. Sном=  =1930,8кВАПредполагаем к установке трансформатор типа: ТМН-2500/35. Проверяем по коэффициенту загрузки:  (2.63) =0,54Проверяем выбранный трансформатор на возможность послеаварийной работы:  (2.64) =1892,24 кВА1,4·Sном>Smax// (2.65) 1,4·2500 кВА>1892,24 кВА 3500 кВА>1892,24 кВА Трансформатор с масляным охлаждением типа ТМН-2500/35 подходит по всем условиям проверки. Таблица 2.4 – Данные трансформатора ТМН-2500/35
Выбираем трансформатор 6/0,4кВ. Задаемся количеством трансформаторов n=2, так как кустовая насосная станция второй категории надежности электроснабжения, перерыв в электроснабжении которой приведет к технологической аварийной ситуации. Задаемся коэффициентом загрузки кз=0,7. Рассчитываем приблизительное значение номинальной мощности трансформатора Sном , кВА по формуле (2.62): где Smax-  кВАSном=  =626,7 кВАПредполагаем к установке трансформатор типа: ТМ-630/6. Проверяем по коэффициенту загрузки по формуле (2.63):  =0,69Проверяем выбранный трансформатор на возможность послеаварийной работы по формуле (2.64):  =614,18 кВА1,4·630 кВА > 614,18 кВА 882 кВА > 614,18 кВА Трансформатор с масляным охлаждением типа ТМ-630/6 подходит по всем условиям проверки. Таблица 2.5 – Данные трансформатора ТМ-630/6
2.7 Расчет потерь напряжения в силовых трансформаторах Рассчитываем потери для трансформатора 35/6кВ. Активное сопротивление Rт, Ом двухобмоточного трансформатора определяется на основании его каталожных данных по формуле:  (2.66)где  - потеря мощности, кВт. = 4,6 ОмРеактивное сопротивление Хт, Ом двухобмоточного трансформатора также включает в себя сопротивления обеих обмоток, приведенные к одному напряжению. Для трансформаторов большой мощности (Sн=2500кВА) величина Хт, Ом рассчитывается на основании каталожных данных по формуле: Хт =  ·10 (2.67)где uк - напряжение короткого замыкания, %. Хт =  ·10 =31,9 ОмНоминальный коэффициент трансформации трансформатора kт определяется по формуле: kт=  (2.68)где  – напряжение обмотки высшего напряжения, кВ; – напряжение обмотки низшего напряжения, кВ. Фактический коэффициент трансформации с учетом выбранного ответвления обмоток k определяется по формуле:k= U*т·kт (2.69) где U*т – относительная величина падения напряжения, соответствующая данному ответвлению обмотки ВН. Rнн=  (2.70)Rнн=  =0,024 ОмХнн=  (2.71)Хнн=  =0,165 ОмНоминальное напряжение сети на стороне НН трансформатора Uнн=6кВ. Для cosφ=0,99; sinφ=0,14 Потерю напряжения в трансформаторе определяем по формуле: ∆Uт%=  ·100% (2.72)где S - полная нагрузка трансформатора, мВА; U - напряжение на зажимах трансформатора, кВ; сosφ – коэффициент мощности трансформатора; Rнн – активное сопротивление обмоток трансформатора; Хнн - реактивное сопротивление обмоток трансформатора. ∆Uт%=  ·100%=0,4%Провод выбирают по экономической плотности Sэк, мм2: Sэк=  (2.73)где  - максимальная плотность тока, А/мм2.Iном=  (2.74)Iном=  =44,6АJэк=1,0 А/мм2 Sэк=  =44,6мм2Полученное сечение округляем до ближайшего стандартного значения по условию: Sтабл  Sэк (2.75)70мм2 44,6мм2Выбираем провод марки АС-70/11. Проверяем провод на потерю напряжения ∆U, %: ∆U%=  ·100% (2.76)где  -номинальный ток, А;Lв – длина воздушной (питающей) линии, км; R0 – активное сопротивление, Ом/км; Х0 - индуктивное сопротивление, Ом/км; Uном – номинальное напряжение, кВ. R0 – 0,443 Ом/км; Х0 – 0,137 Ом/км. ∆U%=  ·100%=1%∆U%<∆Uдоп (2.77) 1%<8% Допустимая потеря напряжения должна быть не более 8% для линий 35кВ, значит, потеря напряжения в воздушной линии удовлетворяет условиям. Проверяем провод на нагрев токами нормального режима: Iном ≤ Iдоп (2.78) 44,6А≤265А Проверяем провод на механическую прочность. Сечение провода должно быть не менее 35мм2: 35мм2  70мм2Провод выбран верно. 2.8 Расчет токов короткого замыкания Коротким замыканием называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или землей, при котором токи в ветвях электроустановки резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима. В системе трехфазного переменного тока могут быть замыкания между фазами – трехфазные К.З, между двумя фазами – двухфазные К.З. Возможно двойное замыкание на землю в различных, но электрически связанных частях электроустановки в системах с незаземленными или резонансно-заземленными нейтралями. Причиной К.З могут быть механические повреждения изоляции – проколы и разрушение кабелей при земляных работах, поломка фарфоровых изоляторах, падение опор воздушных линий, старение, т.е износ, изоляция, приводящие постепенно к ухудшению электрических свойств изоляции, увлажнение изоляции, перекрытие между фазами в следствии атмосферных перенапряжений. Некоторые К.З являются устойчивыми, условия возникновения их сохраняется во время безтоковой паузы коммутационного аппарата, т.е. после снятия напряжения с электроустановки. К ним относятся К.З в следствии механических повреждений, старения и увлажнения изоляции. Условия возникновения неустойчивых К.З само ликвидируются во время без токовой паузы коммутационного аппарата. Последствия К.З. являются резкое увеличение тока в К.З цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы. Ток К.З. зависит от мощности генерирующего источника, напряжения и сопротивления К.З цепи. В мощных энергосистемах токи К.З. достигают нескольких десятков тысяч ампер, поэтому последствия таких ненормальных режимов оказывают существенное влияние работу электрической установки.  Рисунок 2.3 – Расчетная схема Рисунок 2.4 – Схема нормального режима работы замещения нормального режима работы Определяем сопротивление элементов электрической цепи. Сопротивление воздушной линии: Х*б1=х0·l·  (2.79)где х0 –сопротивление одного километра воздушной линии, Ом/км; L – длина воздушной линии¸ км; Sб – базисная мощность, МВА (Sб=100МВА); Uб – базисное напряжение, кВ. Х*б1=0,4·17·  =0,5 ОмСопротивление трансформаторов: Х*б3=  (2.80)где uk – напряжение короткого замыкания из паспорта трансформатора; Sном – номинальная мощность трансформатора, МВА. Х*б3=  =2,6 ОмХ*б3= |