Основные данные о работе
![]()
|
ГЛАВА 2. Выбор основного электрооборудования подстанцииВыбор силовых трансформаторов подстанции Данная распределительная подстанция рассчитана на обеспечение электроэнергией на уровне 10 кВ цехов, расположенных в непосредственной близости: чугунолитейного, водопроводного, доменного цеха №1, коксохимического и кислородного производств. Подстанция также питает паровоздуходувную станцию ТЭЦ НЛМК, газоочистку ККЦ-1, ТП городских электрических сетей, несколько мощных компрессоров кислородного производства, механосборочный цех металлургического оборудования. Определим плотность электрической нагрузки по формуле: ![]() где Рр – активная расчетная нагрузка, МВт; Fмк – площадь, км2. Плотность электрической нагрузки: ![]() Будем рассматривать трансформаторы мощностью 630 или 1000кВ∙А. Минимальное количество трансформаторов, которое необходимо для обеспечения электроснабжения определяется по формуле. ![]() где Sр – расчетная нагрузка потребителей, кВ∙А; кз – коэффициент загрузки трансформатора (кз=0,7);4 SТ.ном – номинальная мощность трансформатора, кВ∙А. Для электроснабжения потребителей с мощностью Sтц = 1141,31 кВ∙А запроектируем отдельную двухтрансформаторную подстанцию. Для определения электрических нагрузок, приходящихся на каждую подстанцию, воспользуемся формулами определения максимумов нагрузки. Расчетный максимум активной нагрузки определяется по формуле: ![]() где Рзд.max – наибольшая активная нагрузка цеха из числа потребителей, питаемых от ТП, кВт; Рздi – расчетные активные нагрузки других потребителей, кВт; Кyi – коэффициент участия в максимуме электрических нагрузок общественных помещений [1]. Расчетный максимум реактивной нагрузки определяется по формуле: ![]() где Qзд.max – наибольшая активная нагрузка потребителей из числа потребителей, питаемых от ТП, кВт; Qздi – расчетные активные нагрузки других потребителей, кВт; kyi – коэффициент участия в максимуме электрических нагрузок общественных зданий помещений5. Пример расчета приведем для ТП2: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме определяется по формуле: ![]() где Рр – расчетная активная нагрузка потребителей, питаемых от ТП, кВт; Qр – расчетные реактивная нагрузка потребителей, питаемых от ТП, квар; NT – число силовых трансформаторов, устанавливаемых в ТП, шт; SНТ – номинальная мощность силового трансформатора, кВ∙А. ![]() Загрузка силовых трансформаторов в послеаварийном режиме характеризуется коэффициентом kз,АВ, который определяется по формуле: ![]() ![]() Результаты расчета для остальных подстанций приведены в таблице 3.2. Таблица 2 Выбор трансформаторов
Расчёт токов короткого замыкания В энергосистеме, помимо нормальных режимов работы, могут возникать аварийные режимы, наиболее тяжелыми из которых считаются трехфазные короткие замыкания. Токи в таких режимах значительно превышают нормальные токи и измеряются в килоамперах. Расчет токов короткого замыкания проводится для того, чтобы впоследствии выбрать коммутационное и защитное оборудование, способное выдержать и защитить от таких режимов работы. Расчет токов короткого замыкания в сети напряжением 10 кВ Для расчета токов короткого замыкания составляется расчетная схема, представляющая собой упрощенный вариант однолинейной схемы, и схема замещения, в которой все элементы заменяются сопротивлениями. Рассматриваются два режима работы схемы: максимальный и минимальный. Схему замещения при работе в разомкнутом режиме (см. приложении Б на рис. Б.1). Схему замещения при работе в режиме магистрали (послеаварийный режим) (см. приложении Б на рис. Б.2). Определим параметры схем замещения, для этого зададимся необходимыми исходными данными. Распределительный пункт (РП) примем в расчете, как систему с током трехфазного Iк.с(3) = 9,3 (кА). Реактивное сопротивление системы определяется по формуле: ![]() где Uср – среднее напряжение, кВ; Iк.с(3) – ток трехфазного КЗ на стороне 10 (кВ), кА. Активное сопротивление для кабельных линий определим по выражению: ![]() где Ro.w – удельное активное сопротивление, Ом/км; l – длина линии, км. Пример расчета: Активным сопротивлением системы пренебрегаем, поскольку оно более, чем в три раза меньше, чем реактивное. ![]() ![]() ![]() ![]() Параметры остальных линий рассчитываются аналогично. Результаты расчетов приведены в табл. 3. Таблица 3 Параметры схемы замещения
В нормальном режиме работы сеть 10 кВ работает в разомкнутом режиме по точке потокораздела. Рассчитаем токи КЗ для случаев, когда сеть работает в нормальном режиме, а также при работе в послеаварийном режиме- при отключении (в случае КЗ и при выводе в ремонт) линии W1 в режиме магистрали. Ток трехфазного КЗ рассчитывается по формуле: ![]() где ZΣ– суммарное сопротивление до точки КЗ, Ом. Ударный ток рассчитывается формуле: ![]() где Ку – ударный коэффициент, который находится по формуле: ![]() где Та – постоянная времени переходного процесса. ![]() где Х – реактивное сопротивление контура, образованного КЗ, Ом; ω – угловая частота (ω=314 при частоте питающей сети 50 Гц); R – активное сопротивление контура, образованного КЗ, Ом. Пример расчета для рисунка П7.1: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Результаты расчетов для всех точек расчета (см. табл. 2.2). Таблица 4 Результаты расчета токов КЗ в сети 10 кВ
|