Электрических подстанций
 Скачать 1.6 Mb.
|
|
Экономическая плотность тока
Значение Iдоп можно определить поформуле Iдоп=k1·k2·Iдоп.ном,(3.13) гдеIдоп– длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей k1и температуру окружающей среды k2; Iдоп.ном– длительно допустимый ток на один кабель при номинальной разности температур между кабелем и окружающей средой. Поправочные коэффициенты k1 и k2могут быть определены по справочникуили ПУЭ применительно к конкретным условиям эксплуатации кабеля. Однако с целью упрощения выполнения индивидуальных заданий (см. приложение) k1и k2 приняты равными единице. Следовательно, расчет Iдоп следует проводить по формуле Iдоп = Iдоп.ном.(3.14) Выбранные по нормальному режиму кабели необходимо проверить на термическое действие тока КЗ. Однако эта проверка здесь не проводится. Рекомендуется следующая последовательность действий при выборе сечения кабеля: 1) определить Imax и Iнорм, считая, что все потребители подключены и работают в нормальном режиме; 2) выбрать марку кабеля, учитывая номинальное напряжение, характеристику окружающей среды и способ прокладки; 3) найти jэк(с учетом типа изоляции материала жилы кабеля); 4) по уравнению (3.9) найти qэк и по справочникувыбрать qэк.c, а также Iдоп; 5) проверить для найденного значения Iдоп выполнение условия (3.12). Если Imах не превышает Iдоп, то искомое сечение равно qэк.c. В противном случае, т. е. при справедливости неравенства Imax> Iдоп, необходимо по справочникувыбрать сечение большее кабеля (qc >qэк.с), длительно допустимый ток которогоIдоп> Iдоп удовлетворял бы условию ImaxIдоп .(3.15) В итоге выполнения раздела «Выбор кабеля» следует указать полную марку кабеля, включая количество жил и их сечение, а также привести расшифровку маркировки выбранного кабеля. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Учебное пособие «Основы составления главных схем электрических подстанций» предназначено для освоения студентами в рамках практических занятий дисциплины «Общая энергетика», ее сугубо «электрической» части. Данная дисциплина входит в федеральный образовательный стандарт по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» и позволяет студенту освоить предусмотренные учебным планом компетенции, получить необходимые навыки, применить полученные знания на практике в целях принятия грамотного решения и выполнения корректного расчета. В настоящее время промышленная энергетика развивается в сторону наибольшей технологичности процесса производства электрической и тепловой энергии, глубокой модернизации, а также замены выработавших свой ресурс блоков и агрегатов на ультрасовременные высокотехнологичные блоки. Все это подталкивает преподавателей дисциплины «Общая энергетика» к переосмыслению устоявшегося материала, его доработке в соответствии с современными реалиями.Основной задачейявляется трансляция студентам знаний посовременным широко применяемым, а также перспективным способом выработки тепловой и электрической энергии. Получение тепловой электрической энергии в промышленных масштабах для экономики и населения Российской Федерации представляет собой сложные последовательные технологические процессы, протекающие в огромных по размеру энергетических агрегатах, где физические законы преобразования энергий скрыты от визуального наглядного понимания ввиду высоких параметров по температуре, давлению и т.д. Их параметры контролируются высокотехнологичными автоматизированными системам управления и контроля. Ввиду ограниченности по времени преподавания студентам предлагается самостоятельно вникать в тонкости управления этими энергетическими объектами и комплексами. Кроме того, для наиболее полного проникновения в тонкости энергетики немаловажными являются экскурсии на ТЭЦ, ГРЭС и другие виды электростанций. Пособие знакомит студентов с основными определениями и понятиями в электроэнергетике, позволяет получить знания о графических и буквенных обозначениях основных электрических силовых элементов и аппаратов, принципах составления схем электрических подстанций, их эволюции. В пособии рассмотрены принципы построения электрической сети, включая системы питания и системы распределения от источников до потребителей, принципы действия и назначения электрических аппаратов, применяемых в современной электроэнергетике, условия их выбора. Издание очень полезно как новичкам в энергетике, так и опытным специалистам. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д. Л. Фай-бисовича. – 4-е изд., перераб. и доп.–М.: ЭНАС, 2012. – 376 с. 2. Правила устройства электроустановок. – М.: КНОРУС, 2015. – 488 с. 3. Электротехнический справочник. В 4 т. Т. 3. Производство, передача и распределение электрической энергии / под общ.ред. профессоров МЭИ В. Г. Герасимова [и др.]. – М.: Изд-во МЭИ, 2002. – 964 с. 4. Основное оборудование электрических сетей: справочник / под ред. И. Г. Карапетян. – М.: ЭНАС, 2014. – 208 с. 5. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д. Л. Фай-бисовича. – М.: ЭНАС, 2009. – 392 с. 6. Оборудование и электротехнические устройства систем электроснабжения: справочник / под общ.ред. В. Л. Вязигина, В. Н. Горюнова, В. К. Грунина (гл. ред.) [и др.].– Омск: ИЦ «Омский научный вестник», 2006. – 232с. 7. Применение государственных стандартов при выполнении учебных отчетных документов. – Омск :Изд-во ОмГТУ, 2010. – 40 с. ПРИЛОЖЕНИЕ Задание и исходные данные к курсовой работе Руководителем курсовой работы выдаётся номер, соответствующийварианту задания из табл. П.1, с основными исходными данными (в 19-й колонке первая цифра означает материал жилы кабеля: 1 – медь, 2 – алюминий; вторая цифра означает место прокладки кабеля: 1 – в воздухе, 2 – в земле; 3 – в воде). Расчетная ветвь задается преподавателем. В работе необходимо: 1) определить максимальные токи нормального и послеаварийного ре-жимов; 2) по заданным мощности потребителя и классу напряжения произвести выбор типа и мощности понижающего цехового трансформатора; 3) произвести выбор основного коммутационного оборудования (выключатель нагрузки, выключатели, разъединители и отделители) и предохранитель; 4) произвести выбор силового кабеля; 5) по суммарной мощности потребителей и классу напряжения произвести выбор типа и мощности понижающеготрансформатора ПГВ; 6) для указанного варианта описать основное электрооборудование распределительного устройства; 7) на формате А4 с соблюдением требований ЕСКД в отношении условных обозначений начертить схему главных электрических соединений проектируемой электроустановки. Схемы электроустановок даны на рис. 1.11–1.14. При выполнении задания следует руководствоваться правилами оформления курсовых работ, приведенными в [7]. Примеры выполнения заданий Задание №1. По исходным данным произвести выбор следующего оборудования для системы электроснабжения предприятий (рис.1.11): трансформатор Т1; выключатель Q2, трансформатор Т3, быстродействующий автоматический выключатель QF1, кабель W2. Исходные данные: U1=110 кВ; U2 =6кВ; U3=0,38 кВ; P1 =240кВт; P2=300кВт; P3=145кВт;Pсн=100 кВт; Pм1 =250кВт; Рм2 =650кВт; Тmах=3000ч; cosφ=0,82. Материал жилы кабеля – медь. Место прокладки кабеля – в воде. Для выбора силового трансформатора Т1 необходимо учесть всю мощность, протекающую через него, поэтому следует произвести расчёт и выбор двигателей М1 и М2. 1. Выбор асинхронных двигателей М1 и М2 Выбор асинхронных двигателей М1 и М2 производится по номинальной мощности электродвигателя и по номинальному напряжению. Условия выбора: Uн.М1 ≥ U2;Рн.М1 ≥ РМ1, где Uн.м1 – номинальное напряжение двигателя по паспорту; Рн.м1 – номинальная мощность на валу двигателя по паспорту. Данные для выбора двигателей М1: РМ1 = 250 кВт; Uуст = U2= 6кВ. Выбираем асинхронный двигатель типа А4-400Х-8МУ3 [6, c. 44].
Рассчитаем активную мощность электродвигателя Рэл.М, потребляемую из сети: Рэл.М1 = Рн.М1/М1; Рэл.М1=Рн.М1/М1 = 250/0,932= 268,2 кВт. Рассчитаем полную мощность Sэл.М1 электродвигателя, потребляемую из сети: Sэл.М1 = Рэл.М1 / cosφм; Sэл.М1 = Рэл.М1/cosφм1 = 268,2/0,807 = 332,3 кВ∙А. Рассчитаем номинальный ток электродвигателяIн.М1: Iн.М1=Sэл.М1/(   ·Uн);Iн.М1 = Sэл.М1/( ·Uн) = 332,3/( · 6) = 31,98 А.Данные для выбора двигателя М2: РМ2 = 650 кВт; U2=6 кВ. Условия выбора: Uном.М2 ≥U2 ;Рном.М2 ≥ РМ2. Выбираем асинхронный двигатель маркиА4-450-6МУ3 [6, с. 44].
Рассчитаем активную мощность электродвигателя Рэл.М2: Рэл.М2 = Рн.М2/М2; Рэл.М2 = Рн.М2/М2 = 800/0,957 = 742,11 кВт. Рассчитаем полную мощность Sэл.М2: S эл.М2 = Р эл.М2/ cosφМ2; S эл.М2 = Р эл.М2/ cosφМ2 = 742,11/0,857 = 982,62 кВ∙А. Рассчитаем номинальный ток электродвигателя Iн.М2: I н.М2=Sэл.М2/( ·Uн),где Uн – номинальное напряжение сети, питающей электродвигатель. Iн.М2 = 982,62/( ·6)=94,55 А.2. Выбор трансформатора Т1 Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор: Sрасч.тр= Sэл.М1+Sэл.М2+[(P1+P2+P3+Pсн)/ cosφ]; Sрасч.тр= 332,3 + 982,62+ [(240+300+145+100)/0,82]=2263,24 кВ∙А. По полной расчетной мощности Sрасч = 2263,24 кВ∙А и по напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий:
Выбираем трансформатор маркиТМН-2500/110 У1 [1]. Данный трансформатор удовлетворяет предъявленным требованиям. Максимальная мощность трансформатора с учётом перегрузки Sраб.mах = 1,5·Sн.тр, гдеSн.тр – номинальная мощность трансформатора. Sраб.mах = 1,5·2 500 = 3750 кВ∙А. Определим ток, протекающий по обмоткам высокого и низкого напряжений трансформатора Т1, используя следующую формулу: I = Sраб.mах/( ·Uном),где Uном – номинальное напряжение сети со стороны обмотки высокого (низкого) напряжения трансформатора. Максимальный ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора Т1: Iраб.mах(вн)Т1 = 3750/( ·110) =19,7 А.Максимальный ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора Т1: Iраб.mах(нн)Т1 = 3750/(  ·6) = 360,8 А. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||