Электроснабжение курсовая. Курсовой_вариант_2. Курсовой проект по дисциплине Электроснабжение
![]()
|
О ![]() Нагрузка на шинах 10кВ ГПП: ![]() ![]() где: ![]() ![]() ![]() где: kо – коэффициент одновременности ( ![]() ∑∆Рк – суммарные потери активной энергии в кабелях 10кВ. В расчетах они не учитываются, так как: ∑∆Рк<<∑ ![]() 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: ![]() ![]() Расчет центра электрических нагрузок
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 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: k1,2 пр = ![]()
k1.2 пр = ![]() Так как доля нагрузок первой и второй категорий составляет 87%, выбираем двухтрансформаторную подстанцию. Определим мощность трансформаторов ГПП: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() где nт = 2 – количество трансформаторов на ГПП, kд.п. – коэффициент допустимой послеаварийной перегрузки, который равен 1,5 для трансформаторов средней мощности 2,5 – 100 ![]() К1,2пр=0,87 – коэффициент потребителей 1 и 2 категории где Кд.п./ К1,2 = 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
4. Определение сечения ВЛ 110 кВ, питающих предприятие. Для уменьшения затрат выбираем двухцепную линию. Полная расчетная мощность предприятия на шинах 110 кВ. ![]() Расчетный ток нормального режима ![]() где Uном = 110 кВ, Для ЛЭП-110 кВ выбираем провод марки АС. По экономической плотности тока для алюминиевых проводов jэк = 1,1 А/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: Iрасч норм ≤ Iдоп; 95,8 А ≤ 390 А; - по току послеаварийного режима ; Iп.авар. ≤ Iдоп; 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
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: ![]() где βн = 43 % - нормированное процентное содержание периодической составляющей не более, Iотк,ном, кА – номинальный ток отключения, - номинальный ток включения Iвкл, кА, - наибольший пик тока включения iвкл, кА, - действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока к.з. Iдин, кА, - наибольший пик (ток электродинамической устойчивости) предельного сквозного тока к.з., iдин, кА, - тепловой импульс тока к.з.: ![]() где Iтер, кА – среднеквадратичное значение тока к.з. за время его протекания, tтер, 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: Iмах = ![]() - для секционных выключателей: Iмах = ![]() - номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени τ: ![]() где βн = 43 % - нормированное процентное содержание периодической составляющей не более, Iотк,ном = 40 кА – номинальный ток отключения, - номинальный ток включения Iвкл = 20 кА, - наибольший пик тока включения iвкл = 1,8 ∙ √2 ∙ Iвкл = 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 Sном в зависимости от значения удельной плотности нагрузки σ: а) при σ ≤ 0,2 кВА/м2 - Sном = 1000 кВА, б) при 0,2 < σ ≤ 0,3 кВА/м2 - Sном = 1600 кВА, в) при σ > 0,3 кВА/м2 - ставится вопрос установки трансформаторной подстанции Sном = 2500 кВ·А или две по 1000 кВ·А. σ= ![]() Минимальное количество цеховых трансформаторов: ![]() где β = 0,9 – коэффициент загрузки трансформаторов ТП. добавка до ближайшего большего целого числа ∆N = Nmin – Nmin расч Оптимальное число трансформаторов Nопт = Nmin + m, где m - дополнительное число трансформаторов, m = f(Nmin; ∆N), определяем по графику рис.8.3 с.124 методических указаний, Nопт.выбр – выбранное число трансформаторов, округленное до четного, NТП – число двухтрансформаторных ТП. Полученные результаты заносим в табл. 7. Выбраны трансформаторы типа |