Диплом. Целый диплом. Электрификация, включающая производство, распределение и применение электроэнергии во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве и в быту, основа нормального функционирования и развития человеческого общества
 Скачать 0.69 Mb.
|
|
3.3 Определение потерь мощности и энергии в линии 10 кВ Потери мощности в BЛ для каждого участка сети рассчитываем по формуле: ΔP%=0,7  U%=0,7 4,05=2,835%.Потери мощности в кВт находят по формуле:  ΔP=2,835/100 587,2 0,85=14,15 кВт.где:  и  соответственно расчетная мощность и коэффициент мощности головного участка.Потери энергии ΔW, кВт*ч, в каждой линии определяют по формуле: ΔW=ΔP τ=14,15 1570=22215,5 кВт ч,где: τ - время максимальных потерь, значение которого зависит от коэффициента заполнения графика нагрузки Кэ, коэффициента формы Кф, а также от времени, за которое определяются потери энергии. Анализ типовых графиков сельских потребителей показал, что значение τ можно вычислить по приближенной формуле: τ=(0,16 К3+0,84 К32) Т,где: К3 — коэффициент заполнения сезонного или годового графика нагрузки, а Т - число часов, для которого вычисляются потери. Для года Т=8760 ч. Учитывая, что для годового графика:  можно записать:  Значение годового потребления энергии для каждой BЛ, рассчитывается по формуле: W=Pгол Тmax;W=499.12 3400=1697008 кВ ч Таким образом, суммарные годовые потери энергии в BЛ 10 кВ и в трансформаторах 35/10 кВ равны: ΔW=ΔWeл+ΔWm=22215,5+115067,4=137282,9 кВт∙ч, что составляет примерно 8,1 % от общего электропотребления. 3.4 Определение глубины провала напряжения при пуске асинхронного двигателя Согласно ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения» провалам напряжения называют внезапное значительное понижение напряжения, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от нескольких периодов до нескольких десятков секунд. Глубиной провала напряжения называют разность между номинальным значением напряжения и его минимальным действующим значением в течение провала (в % от номинального значения напряжения). В сельских электрических сетях провалы напряжения наиболее часто возникают при пуске короткозамкнутых асинхронных двигателей, мощность которых соизмерима с мощностью трансформатора. При недопустимом снижении напряжения пуск двигателя может оказаться безуспешным, так как вращающий момент двигателя, в том числе и пусковой, пропорционален квадрату действующего значения напряжения. Кроме того, может произойти «опрокидывание», т.е. остановка работающих двигателей. ГОСТ 13109-97 пока не нормирует глубину провала напряжения и его длительность, однако в практике сельской электрификации принято, что при пуске двигателя понижение напряжения на его зажимах может составлять до 30 % номинального напряжения. Напряжение на зажимах работающих двигателей при пуске не должно снижаться более чем на 20 % от номинального напряжения. Обычно глубину провала напряжения определяют на зажимах пускаемого двигателя, для чего используют формулу:  где: Zc=ZТ+ZЛ - полное сопротивление сети; ZT и ZЛ - соответственно полные сопротивления трансформатора и линии, питающей двигатель; Z э.п - полное сопротивление двигателя при пуске. Расчет выполнен для двигателя 4A100S4У3 (исполнение по степени защиты IP44, способ охлаждения ICA0141) мощностью Р н= 3,0 кВт, η=82%, cosφ=0,83, Кi =6,0. Двигатель установлен в холодильнике для хранения на 50т. Пункт питается от воздушной линии, присоединенной к ПС №1. Линия выполнена проводом сечением жил СИП-2 3x95+1x70+1x16, длина линии - 335м + 75м СИП- 2А 3x35+35x1. Сопротивление трансформатора:  где: UK%=4,5% - напряжение короткого замыкания трансформатора; Uном, кВ и Sном, кВА - соответственно номинальное напряжение и мощность трансформатора. Тогда:  Сопротивление ВЛ 0,38 кВ: Zл=Z0∙l; где l – длина КЛ, км;  ; ,где: R0 и Х0 – соответственно погонные сопротивления провода СИП 3х95+1х70+1х16 и СИП-2 2х35+35х1. Тогда: Zл = 0,33∙0,335+2,3∙0,075=0,28 Ом/км. Сопротивление двигателя при пуске:   ;где: Р д.н. - номинальная мощность двигателя; кВт; η=0,88 - КПД двигателя, отн.ед.; cos φ=0,91 - коэффициент мощности двигателя; Ki=7,0 - кратность пускового тока двигателя. Тогда:  Глубина провала напряжения:  и для пускаемого двигателя допустима. 3.5 Выбор автоматов на подстанциях 10/0,4 кВ и проверка чувствительности автоматов при однофазных к.з. На всех BЛ 0,38 кВ, отходящих от ПС 10/0,4 кВ, устанавливаются автоматические воздушные выключатели (автоматы). Они предназначены для отключения BЛ при аварийных и ненормальных режимах (короткие замыкания, перегрузки, исчезновение или снижение напряжения), а также для нечастых включений и отключений BJI (от 2 до 6 час.). На комплектных трансформаторных ПС мощностью до 160 кВА включительно, как правило, устанавливают автоматы серии A37000 или АЕ-2000 [6]. Данные об автоматах, устанавливаемых на отходящих линиях 0,38 кВ, приведены в табл.14. Таблица 14 – Данные об автоматах, устанавливаемых на отходящих линиях
Проверка условий выбора автоматов по чувствительности Автоматы выбирают, исходя из условий: Номинальное напряжение автомата Ua e ≥Uc, где Uc - напряжение сети. Номинальный ток теплового расцепителя Iт.р.н.≥ Кн∙Iнач, где Кн - коэффициент надежности в пределах 1,1... 1,3. Предельный допустимый ток отключения автомата Iо.пр> I(3)К. max, где I(3)К. max - максимальное значение тока при трехфазном коротком замыкании (к.з.) за автоматом.  Для трансформатора мощностью ,Sн=160 кВА:  Условие соблюдается, так как 5,132 кА<74кА; 5,132кА<9кА. Для трансформатора мощностью Sн=100 кВА. Условие соблюдается, так как 3,208 кА<18...36кА; 3,208кА<9кА. Электромагнитный расцепитель автомата осуществляет мнгновенную максимальную токовую отсечку. Для обеспечения селективной работы отсечки ее ток срабатывания: Iс.о.=1,25∙Iнач, где Iнач - расчетный ток нагрузки. При этом ток установки срабатывания электромагнитного расцепителя Iэ.р.у.>I с.о. 5. Коэффициент чувствительности отсечки (электромагнитного расцепителя):  где I(2)К - ток двухфазного к.з. в месте установки автомата. Ток за трансформатором 160 кВА:  Ток за трансформатором 100 кВА. 6. Коэффициент чувствительности теплового расцепителя:  где I(1)к- ток однофазного к.з. в наиболее удаленной точке защищаемого участка линии.  где Zт - полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус; Z„ - полное сопротивление петли «фазный провод - нулевой провод».  ,где Rф и Rn — активные сопротивления фазного и нулевого проводов, а Хп - индуктивное сопротивление петли. Для трансформатора с Sн=100 кВА и схемы соединения обмоток «звезда - звезда с нулем» ZТ=1,07, а для трансформатора Sн=160 kBA - Zt=0,7. Рассмотрим ПС № 1: Для BЛ №1 петлю «фазный провод – нулевой провод» составляют 2 провода сечением СИП-2 95 и 70 (Rф.0=0,32 Ом/км, Rн.0=0,493 Ом/км). Длина петли 0,715км, Хn=0,080м/км.  ; Так как номинальный ток теплового расцепителя Im.p.н= 80А, то:  Так как Кч.т.р. больше 3, то необходимая чувствительность на BЛ №1 обеспечена. Для BЛ № 2 петлю «фазный провод -нулевой провод» составляют 2 провода сечением СИП-2 95 и 70 (Rф.0=0,32 Ом/км, Rн.0=0,493 Ом/км). Длина петли 0,48км, Хn=0,08 Ом/км. Тогда:  , Так как номинальный ток теплового расцепителя Iт.р.н. =80 А, то:  Так как Кчтр больше 3, то необходимая чувствительность на BЛ №2 обеспечена. Для BЛ №3 петлю «фазный провод – нулевой провод» составляют 2 провода сечением СИП-2 95 и 70 (Rф.0=0,32 Ом/км, Rн.0 =0,493 Ом/км). Длина петли 0,49км, Хn=0,080м/км. Тогда:  ; ;Так как номинальный ток теплового расцепителя Imp н =80А, то:  Необходимая чувствительность защиты от однофазных к.з. на BЛ №3 обеспечена. Рассмотрим ПС № 2: Для BЛ № 3 петлю «фазный провод - нулевой провод» составляют 2 провода сечением СИП-2 50 Ом/км, (Rф.0=0,641 Ом/км, Rн.0=0,720 Ом/км). Длина петли 0,55км, Хn=0,08 Ом/км. Тогда:  ; Так как номинальный ток теплового расцепителя Im.p.н =80А, то:  Так как Кч.т.р.меньше 3, но больше 2,1 (3≥Кч.т.р.≥2,1), чтобы обеспечить чувствительность на этой линии необходимо приобрести КТП, в которой в нулевом проводе установлено реле, благодаря этому будет обеспечена чувствительность. Для BЛ № 2 петлю «фазный провод - нулевой провод» составляют 2 провода сечением СИП-2 70 (Rф.0=0,443 Ом/км, Rн.0=0,493 Ом/км). Длина петли 0,26км, Хn=0,08 Ом/км. Тогда:  ; Так как номинальный ток теплового расцепителяIm.p.н =80А, то:  Необходимая чувствительность защиты от однофазных к.з. на BЛ № 2 обеспечена. Таблица 15 – Результаты проверки чувствительности защиты BJI 0,38 кВ от однофазных к.з.
|
