Электроснабжение курсовая. Курсовой_вариант_2. Курсовой проект по дисциплине Электроснабжение

• Название: Курсовой проект по дисциплине Электроснабжение
• Анкор: Электроснабжение курсовая
• Дата: 19.11.2022
• Размер: 291.12 Kb.
• Имя файла: Курсовой_вариант_2.docx
• Тип: Курсовой проект; #797894
• страница: 3 из 4

О пределение расчетных нагрузок предприятия:

Нагрузка на шинах 10кВ ГПП:

,

где: – расчетная активная нагрузка на шинах 10кВ ГПП;

– суммарные реактивные потери в трансформаторах ГПП (в расчете не учитываются)



где: k_о – коэффициент одновременности ( = 0,9);

∑∆Р_к – суммарные потери активной энергии в кабелях 10кВ.

В расчетах они не учитываются, так как: ∑∆Р­_к<<∑

Примем Q рас = 0,6 Ррас

;


2. Картограмма нагрузок и выбор места расположения ГПП.

Определение центра электрических нагрузок предприятия.

Центр электрических нагрузок – это точка, расположение в которой ГПП обеспечило бы минимум затрат на распределительные сети.

Определим координаты центра электрических нагрузок по формулам:

;

,

где: , – координаты центра нагрузки i-ого корпуса.

Расчет центра электрических нагрузок

	№ корпуса	Sр, кВА	х, мм	у, мм	Sр х, кВА мм	Sр у, кВА мм
	1	2028,0	120	181	243358,3	367065,5
	2	359,4	105	18	37741,4	6469,9
	3	608,6	96	157	58426,1	95551,0
	4	3960,8	133	121	526789,6	479259,7
	5	7518,3	51	181	383434,1	1360815,1
	6	4747,8	31	63	147181,1	299109,9
	7	566,4	71	159	40211,7	90051,6
	8	5909,0	39	21	230449,8	124088,4
	9	6962,6	46	126	320278,1	877283,4
	10	4208,4	20	126	84167,1	530252,7
	11	5482,0	108	63	592055,6	345365,8
	12	335,1	73	124	24460,1	41548,7
	Всего:	42686,3			2688552,9	4616861,6

= =63 мм;
= =108,2 мм.

Выбор места расположения ГПП

Целесообразно применить схему глубокого ввода. Её использование позволит:

• 
  расположить ГПП в крупном узле потребления электроэнергии, в рассматриваемом случае это имеющееся предприятие;
  
• 
  использовать упрощённую схему первичной коммутации ГПП;
  
• 
  резко сократить протяжённость линий 10 кВ и, следовательно, уменьшить потери мощности, энергии, напряжения в этих сетях; можно будет уменьшить протяжённость кабельных сооружений (эстакад, каналов и т.п.), снизить количество коммутационной и защитной аппаратуры;
  
• 
  повысить надёжность электроснабжения;
  
• 
  снизить капитальные вложения и затраты на эксплуатацию;
  
• 
  осуществить питание характерных групп электроприёмников с нелинейными, резкопеременными и ударными нагрузками по отдельным линиям от ГПП, что позволит cнизить влияние таких нагрузок на соседние потребители.
  

Выбирая место для ГПП принимаем в расчёт следующие обстоятельства:

• 
  стараемся расположить ГПП вблизи центра электрических нагрузок (ЦЭН), это позволит приблизить к оптимальным затраты на распределительную сеть;
  
• 
  целесообразно сдвигать ГПП к границе (в сторону ближайшую к зоне наибольших нагрузок) территории предприятия, чтобы снизить площадь земли, очуждаемой под ВЛ, так же этим снижаем протяжённость ВЛ в целом;
  
• 
  учитываем беспрепятственную возможность подъезда транспорта для вывоза силовых трансформаторов в случае замены;
  
• 
  со стороны захода ВЛ не должно быть коммуникаций (под проводами ВЛ), заход воздушной линии на территорию ГПП по возможности должен быть упрощён и не стеснён, желательно отказаться от прохождения ВЛ над зданиями и сооружениями;
  
• 
  выход КЛ 10 кВ с территории ГПП – в сторону противоположную от захода ВЛ 110 кВ.
  

Учитывая задание проекта, координаты ЦЭН и рассмотренные выше рекомендации располагаем ГПП с правой стороны у границы территории, между корпусами 2 и 11.

3. Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП.

Выбор числа трансформаторов ГПП.

Определим число трансформаторов из расчета доли нагрузок первой и второй категорий на предприятии.

Доля нагрузок первой и второй категории равна:

k_{1,2 пр} = Расчет нагрузок

№ цеха	k I,II	Sрасч k1.2
1	0,85	1723,8
2	0,10	35,9
3	0,05	30,4
4	0,85	3366,7
5	0,90	6766,5
6	0,90	4273
7	1,00	566,4
8	1,00	5909
9	0,80	5570
10	0,85	3577
11	0,90	4933,8
12	1,00	355,1
Всего:		37088

k_{1.2 пр} = ;

Так как доля нагрузок первой и второй категорий составляет 87%, выбираем двухтрансформаторную подстанцию.

Определим мощность трансформаторов ГПП:


= 23291,5

где n_т = 2 – количество трансформаторов на ГПП,

k_д.п. – коэффициент допустимой послеаварийной перегрузки, который равен 1,5 для трансформаторов средней мощности 2,5 – 100 .

К_1,2пр=0,87 – коэффициент потребителей 1 и 2 категории

где К_д.п./ К_1,2 = 1,6…1,7

Выбираем трансформатор марки ТМН-25000/110 – трансформатор трехфазный, масляный с устройством РПН (регулированием напряжения под нагрузкой), полная мощность 25000 кВА, сторона ВН – 115 кВ, НН -10 кВ.

Параметры силовых трансформаторов

тип	потери короткого замыкания ∆Ркз, кВт	потери холостого хода ∆Рхх, кВт	напряжение короткого замыкания uкз, %	ток холостого хода iхх, %
ТМН25000/110	57,5	27	10,5	0,75

4. Определение сечения ВЛ 110 кВ, питающих предприятие.

Для уменьшения затрат выбираем двухцепную линию.

Полная расчетная мощность предприятия на шинах 110 кВ.
40157,8 кВА

Расчетный ток нормального режима

105,387 А,

где U_ном = 110 кВ,
Для ЛЭП-110 кВ выбираем провод марки АС.

По экономической плотности тока для алюминиевых проводов j_эк = 1,1 А/мм²

95,8 мм²

Ближайший по сечению провод марки АС-95. Однако для двухцепных линий 110 кВ наименьшее допустимое сечение 120 мм², поэтому выбираем провод марки АС-120/19. Проверяем выбранное сечение:

- по току нормального режима: I_{расч норм} ≤ I_доп; 95,8 А ≤ 390 А;

- по току послеаварийного режима ; I_п.авар. ≤ I_доп;

2∙95,8 А ≤ 390 А; 191,6 ≤ 390 А;

- по условиям коронирования для линий напряжением 110 кВ наименьшее допустимое сечение 70 мм²

- по механической прочности в районах по гололеду III – IV с нормативной толщиной стенки гололеда 15 и 20 мм наименьшее допустимое сечение проводов - 50 мм²

Провод марки АС-120 проходит по всем условиям, параметры выбранного провода приведены в табл.

Параметры провода ЛЭП-110 кВ

марка	Сечение,мм2	Диаметр,мм	Эл.сопротивление 1 км пост.току при 20ºС, Ом не более	Допустимый продолжительный (длительный) ток вне помещений, А
АС-120/19	118,0/18,8	15,2/5,6	0,24917	390

5. Выбор схемы электрических соединений ГПП.

Т.к. число присоединений со стороны 110 кВ равно числу подходящих линий – выбираем схему «два блока линия-трансформатор с выключателем и неавтоматической перемычкой со стороны линий» без сборных шин. Данная схема рекомендуется для тупиковых и ответвительных подстанций 35-220 кВ, индекс схемы 4Н.



Рис.2 Схема электрических соединений ГПП.

Выбранная схема проста и экономична, наличие перемычки позволяет осуществить питание потребителей через два трансформатора при ремонте одной из линий.

Выбор коммутационных аппаратов распредустройств ГПП.

По паспорту выключателя:

- номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени τ: 24,32 кА,

где βн = 43 % - нормированное процентное содержание периодической составляющей не более,

I_{отк,ном}, кА – номинальный ток отключения,

- номинальный ток включения I_вкл, кА,

- наибольший пик тока включения i_вкл, кА,

- действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока к.з. I_дин, кА,

- наибольший пик (ток электродинамической устойчивости) предельного сквозного тока к.з., i_дин, кА,

- тепловой импульс тока к.з.: 4800 кА²с,

где I_тер, кА – среднеквадратичное значение тока к.з. за время его протекания,

t_тер, с – длительность протекания тока термической стойкости.

Выбраны

- выключатель типа ВЭКТ-110/III-40/2000У1 – выключатель элегазовый колонкового типа трехполюсный, номинальным напряжением 110 кВ, степень загрязнения изоляции III (по ГОСТ 9920), номинальным током отключения 40 кА, номинальным током 2000А, для умеренного климата в открытых РУ,

- разъединитель типа РНДЗ-110/1000ХЛ1 – разъединитель горизонтально-поворотного типа для наружной установки с заземляющими ножами, номинальным напряжением 110 кВ, номинальным током 1000 А, с приводом ПР-ХЛ1,

- в нейтрали трансформаторов Т1, Т2 разъединитель ЗОН-110/400 – разъединитель однополюсный для заземления нейтралей трансформаторов 110 кВ номинальным током 400А.

- ошиновку РУ 110 кВ выполним проводом АС-120, выбранным в п.4.

Максимальный ток

- для вводных выключателей 10 кВ: I_мах = 1082,5 А,

- для секционных выключателей: I_мах = 542,3 А,

- номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени τ: 243,2 кА,

где βн = 43 % - нормированное процентное содержание периодической составляющей не более,

I_{отк,ном} = 40 кА – номинальный ток отключения,

- номинальный ток включения I_вкл = 20 кА,

- наибольший пик тока включения i_вкл = 1,8 ∙ √2 ∙ I_вкл = 1,8 ∙ √2 ∙ 20 = 50,9 кА,

В КРУ-10 кВ ГПП и РП-1,2 выбираем

- вводные выключатели типа ВВЭ-10-20/2000У3,

- секционные выключатели типа ВВЭ-10-20/1000У3,

- выключатели отходящих фидеров типа ВВЭ-10-20/630У3,

выключатели вакуумные встраиваемые в ячейки КРУ с электромагнитным приводом, номинальным напряжением 10 кВ, номинальным током отключения 20 кА, номинальным током соответственно 2000 А, 1000 А и 630 А, для умеренного климата в закрытых РУ.
8. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов цеховых ТП, количества ТП в каждом корпусе и места их расположения.

Выбор числа и мощности трансформаторов ТП.

Рекомендуется принимать к установке трансформатор мощностью S_ном в зависимости от значения удельной плотности нагрузки σ:

а) при σ ≤ 0,2 кВА/м² - S_ном = 1000 кВА,

б) при 0,2 < σ ≤ 0,3 кВА/м² - S_ном = 1600 кВА,

в) при σ > 0,3 кВА/м² - ставится вопрос установки трансформаторной подстанции S_ном = 2500 кВ·А или две по 1000 кВ·А.

σ= кВА/м²;

Минимальное количество цеховых трансформаторов:

округляя вверх находим Nmin

где β = 0,9 – коэффициент загрузки трансформаторов ТП.

добавка до ближайшего большего целого числа ∆N = N_min – N_{min расч}

Оптимальное число трансформаторов N_опт = N_min + m,

где m - дополнительное число трансформаторов, m = f(N_min; ∆N), определяем по графику рис.8.3 с.124 методических указаний,

N_{опт.выбр} – выбранное число трансформаторов, округленное до четного,

N_ТП – число двухтрансформаторных ТП.

Полученные результаты заносим в табл. 7.

Выбраны трансформаторы типа