Модернизация системы электроснабжения и электрооборудования рассолонасосной станции цеха №13 АО «БСК» с разработкой схемы электр. Модернизация системы электроснабжения и электрооборудования расс. Правила устройства электроустановок шра распределительный шинопровод шма магистральный шинопровод

• Название: Правила устройства электроустановок шра распределительный шинопровод шма магистральный шинопровод
• Анкор: Модернизация системы электроснабжения и электрооборудования рассолонасосной станции цеха №13 АО «БСК» с разработкой схемы электр
• Дата: 09.03.2023
• Размер: 412.83 Kb.
• Имя файла: Модернизация системы электроснабжения и электрооборудования расс.docx
• Тип: Правила; #975764
• страница: 2 из 4

Выбираем компенсирующее устройство УКРМ 0,4 на 525 кВАр, в количестве 1 шт, номинальная мощность Q= 525кВАр.

Определяем полную максимальную мощность с учетом мощности статического конденсатора

(2.53)



Коэффициент мощности с учетом компенсации:

(2.54)

Значение коэффициента мощности равное 0,99 удовлетворительно для работы ЭУ, значит дополнительная компенсация не нужна.

2.5 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Выбираем трансформатор 6/0,4кВ.

Задаемся количеством трансформаторов n=2, так как насосная станция второй категории надежности электроснабжения, перерыв в электроснабжении которой приведет к технологической аварийной ситуации.

Задаемся коэффициентом загрузки к_з=0,7.

Рассчитываем приблизительное значение номинальной мощности трансформатора S_ном ,кВА по формуле (2.47):

где S_max- кВА

S_ном= =626,7 кВА

Предполагаем к установке трансформатор типа: ТМ-630/6.

Проверяем по коэффициенту загрузки по формуле (2.48):

=0,69

Проверяем выбранный трансформатор на возможность послеаварийной работы по формуле (2.49):

=614,18кВА

882кВА>614,18кВА

Трансформатор с масляным охлаждением типа ТМ-630/6 подходит по всем условиям проверки.

Таблица 2.5 – Данные трансформатора ТМ-630/6

Тип	Sном, кВА	ВН, кВ	НН, кВ
ТМ-630/6	630	6	0,4

2.6 Расчет потерь напряжения в силовых трансформаторах

Рассчитываем потери для трансформатора 6/0,4 кВ.

Активное сопротивление R_т, Ом двухобмоточного трансформатора определяется на основании его каталожных данных по формуле:

(2.55)

где - потеря мощности холостого хода,кВт.

Реактивное сопротивление Х_т, Ом двухобмоточного трансформатора также включает в себя сопротивления обеих обмоток, приведенные к одному напряжению. Для трансформаторов мощностью (S_н=630кВА) величина Х_т, Ом рассчитывается на основании каталожных данных по формуле:

Х_т= ·10 (2.56)

где u_к - напряжение короткого замыкания,%.



Номинальный коэффициент трансформации трансформатора k_т определяется по формуле:

k_т= (2.57)

где – напряжение обмотки высшего напряжения, кВ;

– напряжение обмотки низшего напряжения, кВ. Фактический коэффициент трансформации с учетом выбранного ответвления обмоток k определяется по формуле:

k= U_*т·k_т (2.58)

где U_*т – относительная величина падения напряжения, соответствующая данному ответвлению обмотки ВН.

R_нн= (2.59)



Х_нн= (2.60)



Номинальное напряжение сети на стороне ВН трансформатора U_вн=6кВ.

Для cosφ=0,97;sinφ=0,33

Потерю напряжения в трансформаторе определяем по формуле:

∆U_т%= ·100% (2.61)

где S-полная нагрузка трансформатора, МВА;

U-напряжение на зажимах трансформатора, кВ;

сosφ – коэффициент мощности трансформатора;

R_нн – активное сопротивление обмоток трансформатора;

Х_нн - реактивное сопротивление обмоток трансформатора.



Провод выбирают по экономической плотности S_эк, мм²:

S_эк= (2.62)

где - максимальная плотность тока, А/мм².

I_ном= (2.63)

I_ном= =44,6А

J_эк=1,0 А/мм²

S_эк= =44,6мм²

Полученное сечение округляем до ближайшего стандартного значения по условию:

S_табл S_эк (2.64)

70мм² 44,6мм²

Выбираем провод марки АС-70/11.

Проверяем провод на потерю напряжения ∆U, %:

∆U%= ·100% (2.65)

где -номинальный ток, А;

L_в – длина воздушной (питающей) линии, км;

R₀ – активное сопротивление, Ом/км;

Х₀ - индуктивное сопротивление, Ом/км;

U_ном – номинальное напряжение, кВ.

R₀ – 0,443 Ом/км;

Х₀–0,137 Ом/км.

∆U%= ·100%=1%

∆U%<∆U_доп (2.66)

1%<8%

Допустимая потеря напряжения должна быть не более 8% для линий 35кВ, значит, потеря напряжения в воздушной линии удовлетворяет условиям.

Проверяем провод на нагрев токами нормального режима:

I_ном ≤ I_доп (2.67)

44,6А≤265А

Проверяем провод на механическую прочность. Сечение провода должно быть не менее 35мм²:

35мм² 70мм²

Провод выбран верно.

2.7 Расчет токов короткого замыкания

Коротким замыканием называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или землей, при котором токи в ветвях электроустановки резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

В системе трехфазного переменного тока могут быть замыкания между фазами – трехфазные К.З, между двумя фазами – двухфазные К.З.

Возможно двойное замыкание на землю в различных, но электрически связанных частях электроустановки в системах с незаземленными или резонансно-заземленными нейтралями.

Причиной К.З могут быть механические повреждения изоляции – проколы и разрушение кабелей при земляных работах, поломка фарфоровых изоляторах, падение опор воздушных линий, старение, т.е износ, изоляция, приводящие постепенно к ухудшению электрических свойств изоляции, увлажнение изоляции, перекрытие между фазами в следствии атмосферных перенапряжений.

Некоторые К.З являются устойчивыми, условия возникновения их сохраняется во время безтоковой паузы коммутационного аппарата, т.е. после снятия напряжения с электроустановки.

К ним относятся К.З в следствии механических повреждений, старения и увлажнения изоляции.

Условия возникновения неустойчивых К.З само ликвидируются во время без токовой паузы коммутационного аппарата.

Последствия К.З. являются резкое увеличение тока в К.З цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы.

Ток К.З. зависит от мощности генерирующего источника, напряжения и сопротивления К.З цепи. В мощных энергосистемах токи К.З. достигают нескольких десятков тысяч ампер, поэтому последствия таких ненормальных режимов оказывают существенное влияние работу электрической установки.



Рисунок 2.3 – Расчетная схема Рисунок 2.4 – Схема

нормального режима работы замещения нормального

режима работы

Определяем сопротивление элементов электрической цепи.

Сопротивление воздушной линии:

Х_*б1=х₀·l· (2.68)

гдех₀ –сопротивление одного километра воздушной линии, Ом/км;

L – длина воздушной линии¸ км;

S_б – базисная мощность, МВА (S_б=100МВА);

U_б – базисное напряжение, кВ.



Сопротивление трансформаторов:

Х_*б2= (2.69)

где u_k – напряжение короткого замыкания из паспорта трансформатора;

S_ном – номинальная мощность трансформатора, МВА.



Определяем токи короткого замыкания в заданных точкахI_k, А:

I_к= (2.70)

где - базисный ток в данной точке короткого замыкания, кА;

Х_*к – сопротивление в точке короткого замыкания, Ом.

I_*б= (2.71)



х_*к2=х_1*б+х_2*б (2.72)

х_*к2=7,14+1,88=9,02 Ом



Определяем ударные токи в заданных точках i_y, кА:

i_y=k_y·I_k· (2.73)

где k_y – ударный коэффициент (k_y=1,8).

i_y1=1,8·1,07·1,4=2,7 кА

Определяем мощность короткого замыкания S_к, МВА для точек К1:

S_к= ·U_б·I_k (2.74)

S_к= ·6·1,07=11,12 МВА
2.8 Выбор высоковольтного электрооборудования с проверкой на устойчивость к токам короткого замыкания

Токоведущие части (шины, кабели) и все виды аппаратов (выключатели, разъединители, предохранители, измерительные трансформаторы для электроустановок) должны выбираться в соответствии с вычисленными максимальными расчетными величинами (напряжением, током, мощностью отключения) для нормального режима и короткого замыкания для токоведущих частей и высоковольтного оборудования.

Составляют таблицу сравнения указанных расчетных и допустимых величин. При этом для обеспечения надежных безаварийных работ расчетные величины должны быть меньше допустимых.

Выбираем высоковольтный выключатель на 6кВ. Высоковольтный выключатель выбирают по номинальному току, напряжению и проверяют на термическую и динамическую устойчивость к токам короткого замыкания и на отключающую способность.

Выбор вакуумного выключателя для высокой стороны трансформатора 6/0,4кВ.

Таблица 2.3 – Выбор вакуумного выключателя для высокой стороны трансформатора 6/0,4кВ

Расчетное	Табличное
1	2
Uном=6кВ	Uном=10кВ
Iном=360А	Iном=1000А

Продолжение таблицы 2,3
1	2
=1,072 0,22=0,25к ·с	=31, 3=2976,8к ·с
Ik1=1,07кА	Iоткл=31,5кА
Iy1=2,7кА	Ia=80кА
Sk1=11,12 МВА	Sоткл= ·Uном·Iоткл=1,73·10·31,5=545 МВА

Выбираем вакуумный выключатель 10кВ для высокой стороны трансформатора 6/0,4кВ типа ВВ/TEL-10-31,5/1000У2.

Выбор ячейки КРУ на 10кВ.

Таблица 2.4 – Выбор ячейки КРУ на 10кВ

Расчетные	Табличные
1	2
Uн=6 кВ	Uн=10кВ
Iн=360А	Iн=200А
=1,072 0,18=0,21к ·с	=2 3=75к ·с
Iy1=2,7кА	Ia=40кA

Выбираем ячейку КРУ типа КРУ10-RM-6.

2.9 Расчет и выбор распределительной сети

При выборе площади сечения проводов исходя из условий соответствия провода провода требованием нормальной работы линии и потребителей, которые можно назвать техническими требованиями, и из условий наибольшей выгоды с экономической точки зрения. Обычно площадь сечения проводов для местных сетей U≤35кВ сначала определяют по условиям экономической выгоды – экономический расчет. Затем проверяют по потери напряжения, по нагреву, а в ряде случаев и по тепловой устойчивости к токам к.з.

Воздушные линии, кроме того, рассчитываются на мехначиескую прочность и на соответсвие стрел подвеса провода допустимым значениям с выбором необходимых видов опор механический расчет.

При выборе площади сечения проводов наиболее выгодной с экономической точки зрения будет площадь, которая соответствует условию минимума расчетных затрат. Площадь точного сечения называется экономической.

По экономической плотности тока согласно ПУЭ рассчитываются сечения проводов всех электрических сетей, за исключением проводов линий промышленных предприятий U≤1000В при использовании максимума нагрузки до 4000-5000ч в год, ответвлений и отдельным электроприемником U<1000В, осветительных сетей и сооружений со сроком службы до 3-5 лет.

Промысловые сети U=380В, иногда применяемые для питания установок насосной эксплутации скважин, имеющих T_г>5000ч, рассчитываются по экономической плотности тока.

Выбираем кабель к двигателю насоса.

Кабель выбирают по экономической плотности тока S_эк, мм² по формуле (2.73):

J_эк=2,0 А/мм²

I_ном=