Электрических подстанций
 Скачать 1.6 Mb.
|
|
3. Выбор выключателя Q2 Для выбора высоковольтного выключателя Q2 необходимо найти полную мощность, протекающую через него в нормальном режиме: Sуст = SМ1+[P1+P3]/ cosφ=5368,7 кВ∙А. Максимальный рабочий ток нормального режима: Iраб.mах= Sуст/(   ·U2) = 5368,7/( ·6) = 516,6 А.Мощность, проходящая через выключатель Q2 в послеаварийном режиме (при отключении выключателя Q3): Smах.ПАР = SМ1+[(P1+Р2+P3+Р4)/cosφ]= = 1997,9+[(1200+1250+1800+1950)/0,84] = 9378,85 кВ∙А. Максимальный рабочий ток утяжеленного (послеаварийного) режима: Iраб.mах.ПАР= Smах.ПАР/( ·U2) = 9378,85/( ·6) = 902,48 А.Условие выбора: Uн  Uуст; Iн Imах.Выбор производим по наибольшему току из двух рассмотренных режимов. Намечаем к установке маломасляный выключатель марки ВМПЭ-10-20/ 1000 У2.
Заданным параметрам удовлетворяет маломасляный выключатель марки ВМПЭ-10-20/1000У2. 4.Выбор силового трансформатора Т3 Полная расчетная мощность, передаваемая через трансформатор потребителю в нормальном режиме: Sрасч.тр = Р1/соsφнагр = 1200/0,89=1348,3 кВ∙А. Полная расчетная мощность, передаваемая через трансформатор потребителю в послеаварийном (утяжелённом) режиме (например, при отключении выключателя Q5 нагрузка Р2 будет питаться через включенный автоматический выключатель QF2 от трансформатора Т3): Sрасч.тр.ПАР = (Р1+Р2)/соsφнагр= (1200+1250) / 0,84 = 2 916,7 кВ∙А. По наибольшей расчетной мощности Sрасч.тр.ПАР = 2916,7 кВ∙А и напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий выбора:
Так как наибольшая мощность цехового трансформатора на 6кВ составляет 2500кВА, то примем к установке трансформатор именно этой мощности марки ТМ-2500/10/0,4.
Максимальная мощность трансформатораТ3 с учетом перегрузки: Sраб.mах.Т3 = 1,5·2500 = 3750 кВ·А. Она должна быть больше, чем полная расчетная мощность данного трансформатора в послеаварийном режиме, т.е. S раб.mах.Т3 Sрасч.тр.ПАР;3750 кВА 2916,7 кВ∙А,т. е. данное условие также выполняется. Следовательно, трансформатор выбран верно. Определим ток, протекающий по обмоткам трансформатора по высокой и низкой сторонам, используя следующую формулу: I = Sн.тр/( ·Uном).Номинальный рабочий ток, протекающий по высоковольтной обмотке трансформатора: Iн.вн.Т3 = Sн.тр/( ·Uнн) = 2500/( ·6) = 240,6 А.Максимальный ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора: Iраб.mах(вн)Т3= Sраб.mах.Т3/( ·Uвн) = 3750/( ·6) = 360,8 А.Максимальный ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора: Iраб.mах(нн)Т3 = 3750/( ·0,4) = 5412,7 А.5. Выбор разъединителя QS1 Выбор производится по максимальному току на высокой стороне силового трансформатора Т1: Iраб.mах(вн)Т1 = S раб.mах(вн)Т1/( ·U3) = 37500/( ·110) = 196,8 А.Выбор производится исходя из следующих условий: Uн Uуст, Iн ≥ Iрасч,где Uуст – линейное напряжение участка сети, на котором предусмотрена установка аппарата; Iрасч – расчетный максимальный ток продолжительного рабочего режима участка цепи, для которого предусмотрен электрический аппарат. В данном случае это максимальный ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора Т1, рассчитанный выше: Iрасч = Iраб.mах(вн)Т1 = 196,8 А. Заданным параметрам соответствует разъединитель маркиРНДЗ-110/ 1000 У1.
6. Выбор кабеля W2 Выбор кабеля производится по экономической плотности тока. Ток рабочего нормального режима кабеля равен номинальному току трансформатора Т3на высокой сторонеIн = I н.вн.Т3=240,6 А. Ток рабочего максимального режима трансформатора Т3 на высокой стороне с учетом возможной перегрузки трансформатора (из предыдущих рас-четов): Iраб.mах(вн)Т3 = 360,8 А. Выбор производим, учитывая условия прокладки кабеля: кабель с алюминиевыми жилами проложен в земле. Выбираем из списка рекомендованных для прокладки в земле кабелей (напряжение сети 6кВ) трехжильный кабель марки ЦААБлГ. Для кабеля с алюминиевыми жилами, с бумажной изоляцией и Тmах = 2800 ч находим экономическую плотность тока: jэк = 1,6 А/мм2. По экономической плотности тока jэк находим экономическуюплощадь сечения: qэк = Iраб.mах/jэк = 360,8/1,6 = 255,5 мм2. Выбрано ближайшее стандартное сечение кабеля qэк.с = 240 мм2 (максимально возможное для данной марки кабеля).Кабель марки ЦААБл изготавливается только трехжильным. Принимаем к установке трехжильный кабель марки ЦААБлГ сечением 240мм2.
Производим проверку выбранного кабеля на выполнение условия: Iраб.mах< Iдоп, где Iраб.mах – максимальное значение тока при эксплуатации кабеля; Iдоп = k1∙k2·Iдоп.н – длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей k1 и температуру окружающей среды k2; Iдоп.н – длительно допустимый ток на один кабель при номинальной разности температур между кабелем и окружающей средой [6, табл.4.20]. Поправочные коэффициенты k1 и k2 могут быть определены по ПУЭ [2]: – k1 для учета количества рядом проложенных кабелей: для трехжильных кабелей k1 = 1, для одножильных кабелей, проложенных рядом, см. [2,п.1.3.20]; – k2 для учета температуры окружающей среды: допустимая температура жилы кабеля на 6 кВ составляет +65°С [2, п.1.3.12], поправочный коэффициент на ток кабеля при расчетной температуре среды +15 оС равен k2 = 1,0 [2, п. 1.3.9]. С учетом поправок получаем Iдоп = 1·1,0·390 = 390 А. Iраб.mах Iдоп – условие выполняется.Для прокладки применяем кабель марки ЦААБлГ-3х240 – это трехжильный кабель с алюминиевыми жилами сечением 240мм2; с бумажной изоляцией,пропитанной нестекающим изоляционным составом; с алюминиевой оболочкой и бронёй из двух стальных лент, без защитных покровов. В подушке под броней имеется слой из пластмассовых лент. 7. Выбор автоматического выключателя QF1 Условия выбора: Uн Uуст,Iн ≥ Iрасч.Выбор автоматического выключателя производится по максимальному току на низкой стороне трансформатора Т3 в послеаварийном режиме (например, при отключении трансформатора Т4). В этом случае через трансформатор Т3 будет протекать не только нагрузка Р1 (как в нормальном режиме), но еще и нагрузка Р2. Imах.(нн)Т3.ПАР = [(Р1+Р2)/ сosφ ]/( ·Uнн); Imах.(нн)Т3.ПАР = [(12000+1250)/0,84]/( ·0,4) = 4209,8 А.Условиям выбора удовлетворяет автоматический выключатель ВА-СЭЩ-В 6300 AF.
8. Выбор разъединителя QS2 Условия выбора: Uн Uуст,Iн ≥ Imах.Выбор разъединителя производится по максимальному току на высокой стороне трансформатора Т1, найденному ранее: Iраб.mах(вн)Т1 = 196,8 А. Принимая во внимание, что РУ 110кВ открытого типа (ОРУ), из справочника [6]выбираем разъединитель марки РНДЗ-110/1000 У1.
Задание №4. По исходным данным произвести выбор следующего оборудования для системы электроснабжения предприятий (рис.1.14): трансформатор Т5; быстродействующий автоматический выключатель QF1, трансформа-тор Т1, выключатель Q3, кабель W4, трансформатор Т8, выключатель нагрузки QW1, предохранитель F7. Исходные данные: U1=110 кВ; U2 =10кВ; U3=0,66 кВ; P1 =500кВт; P2=200кВт; P3=500кВт; P4=400кВт; P5=400кВт; P6=200кВт; P7=500кВт; P8 = 190кВт; Pсн = 600кВт; Pм1 = 3600кВт; Pм2 = 3600кВт; Тmах = 3800ч; cosφ=0,86. Материал жилы кабеля – медь. Место прокладки кабеля – в земле. Для выбора силового трансформатора Т1 необходимо учесть всю мощность, протекающую через него, поэтому необходимо 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 двигателя М1(М2): РМ1 = РМ2=3600 кВт; Uн = 10 кВ. Так как номинальные активные мощности обоих двигателей одинаковые, то и марки выбираемых двигателей будут одинаковыми. Выбираем синхронный двигатель марки СТД-4000-2РУХЛ4.
Рассчитаем активную мощность электродвигателя Рэл.М1, потребляемую из сети: Рэл.М1 = Рн.М1/М1; Рэл.М1=Рн.М1/М1 = 4000/0,975= 4102,6 кВт. Рассчитаем полную мощность электродвигателей М1 и М2, потребляемую из сети: Sэл.М1 = Рэл.М1 / cosφ М1; S эл.М1 = S эл.М2 = Р эл.М1/cosφМ1 = 4102,6/0,9 = 4558,4 кВ∙А. Рассчитаем номинальный ток электродвигателя Iн.М1: I н.М1=S эл.М1/(  ·Uн);I н.М1 = S эл.М1/( ·Uн) = 4 558,4/( ·10) = 263,2 А. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||