|
новый курсовой проект. Проектирование электрических сетей механического завода 2
Таблица 4.5.4 – Расчет параметров кабельной сети и её стоимости по второму варианту
Участок сети
| Длина участка сети, м
| Способ прокладки
| Sр,кВА
| Расчётный ток, А
| Допустимый ток , А
| Число кабелей
| Марка
| Сечение , мм2
| R ом/км
| X ом/км
| Потери напряжения, %
| Стоимость 1м кабеля руб
| Стоимость участка сети, тыс. руб.
| Годовые потери эл. энергии, кВт*ч
| Стоимость потерь
| Кабели на 6 кВ
| ГПП - ЦТП 1.1
| 115
| в траншее
| 4842,0
| 373,18
| 375
| 2
| АПвП
| 3Х240
| 0,0754
| 0,077
| 0,462
| 1060,000
| 243800,00
| 16301,88
| 32603,768
| ГПП - ЦТП 1.2
| 25
| в траншее
| 4842,0
| 373,18
| 375
| 2
| АПвП
| 3Х240
| 0,0754
| 0,077
| 0,101
| 1060,000
| 53000,00
| 3543,89
| 7087,7755
| ГПП - Ц ТП 2
| 150
| в траншее
| 1995,0
| 153,76
| 181
| 2
| АПвП
| 3Х70
| 0,268
| 0,093
| 0,654
| 571,000
| 171300,00
| 12830,13
| 25660,25
| ГПП - ЦТП 3
| 115
| в траншее
| 850,0
| 65,51
| 126
| 2
| АПвП
| 3Х35
| 0,524
| 0,103
| 0,402
| 475,000
| 109250,00
| 3491,29
| 6982,5814
| ГПП - ЦТП 4
| 35
| в траншее
| 853,0
| 65,74
| 126
| 2
| АПвП
| 3Х35
| 0,524
| 0,103
| 0,123
| 475,000
| 33250,00
| 1070,08
| 2140,1609
| ГПП - ЦТП 6
| 100
| в траншее
| 881,0
| 67,90
| 126
| 2
| АПвП
| 3Х35
| 0,524
| 0,103
| 0,363
| 475,000
| 95000,00
| 3261,39
| 6522,771
| ГПП - ЦТП 11
| 100
| в траншее
| 1301,0
| 100,27
| 126
| 2
| АПвП
| 3Х35
| 0,524
| 0,103
| 0,535
| 475,000
| 95000,00
| 7112,22
| 14224,431
| ГПП - РУ 16
| 200
| в траншее
| 2040,0
| 157,23
| 181
| 2
| АПвП
| 3Х70
| 0,268
| 0,093
| 0,892
| 571,000
| 228400,00
| 17887,27
| 35774,548
| ГПП - ЦТП 17
| 165
| в траншее
| 424,0
| 32,68
| 126
| 2
| АПвП
| 3Х35
| 0,524
| 0,103
| 0,288
| 475,000
| 156750,00
| 1246,42
| 2492,849
| ГПП - СД5
| 40
| в траншее
| 720,0
| 55,49
| 126
| 4
| АПвП
| 3Х35
| 0,524
| 0,103
| 0,059
| 475,000
| 76000,00
| 871,32
| 1742,6305
| РУ 16 - СД 16
| 20
| в траншее
| 680,0
| 52,41
| 126
| 4
| АПвП
| 3Х35
| 0,524
| 0,103
| 0,028
| 475,000
| 38000,00
| 388,60
| 777,19167
| РУ ЦТП 2 - СД 2
| 20
| в траншее
| 550,0
| 42,39
| 126
| 4
| АПвП
| 3Х35
| 0,524
| 0,103
| 0,023
| 475,000
| 38000,00
| 254,22
| 508,4353
| Кабели на 0,4 кВ
| ЦТП 6 - РП 5
| 55
| в траншее
| 147,0
| 193,12
| 212
| 2
| АПвБбШв
| 4х95
| 0,32
| 0,076
| 1,878
| 340,000
| 37400,00
| 8861,02
| 17722,033
| ЦТП 6 - РП 7
| 15
| в траншее
| 149,0
| 195,74
| 212
| 2
| АПвБбШв
| 4х95
| 0,32
| 0,076
| 0,519
| 340,000
| 10200,00
| 2482,85
| 4965,6943
| ЦТП 4 - РП 9
| 30
| в траншее
| 194,0
| 254,86
| 274
| 2
| АПвБбШв
| 4х150
| 0,206
| 0,074
| 0,900
| 408,000
| 24480,00
| 5419,11
| 10838,224
| ЦТП 17 - РП 12
| 15
| в траншее
| 40,0
| 52,55
| 77
| 2
| АПвБбШв
| 4х16
| 1,91
| 0,09
| 0,810
| 63,000
| 1890,00
| 1068,02
| 2136,047
| ЦТП 17 - РП 16
| 40
| в траншее
| 4,9
| 6,44
| 77
| 2
| АПвБбШв
| 4х16
| 1,91
| 0,09
| 0,265
| 63,000
| 5040,00
| 42,74
| 85,477483
| ЦТП 17 - РП 8
| 50
| в траншее
| 23,0
| 30,22
| 77
| 2
| АПвБбШв
| 4х16
| 1,91
| 0,09
| 1,553
| 63,000
| 6300,00
| 1177,05
| 2354,1018
| ЦТП 11 - РП 14
| 20
| в траншее
| 41,0
| 59,25
| 77
| 1
| АПвБбШв
| 4х16
| 1,91
| 0,09
| 2,437
| 63,000
| 1260,00
| 1810,31
| 3620,6175
| ЦТП 11 - РП 19
| 65
| в траншее
| 176,0
| 231,21
| 241
| 2
| АПвБбШв
| 4х120
| 0,263
| 0,077
| 2,215
| 370,000
| 48100,00
| 12337,60
| 24675,198
| РП 19 - РП 13
| 40
| в траншее
| 22,0
| 31,79
| 77
| 1
| АПвБбШв
| 4х16
| 1,91
| 0,09
| 2,615
| 63,000
| 2520,00
| 1042,46
| 2084,9243
| ЦТП 11 - РП 15
| 125
| в траншее
| 160,0
| 231,21
| 241
| 1
| АПвБбШв
| 4х120
| 0,263
| 0,077
| 8,518
| 370,000
| 46250,00
| 23726,15
| 47452,304
| РП 15 - РП 20
| 30
| в траншее
| 48,0
| 69,36
| 77
| 1
| АПвБбШв
| 4х16
| 1,91
| 0,09
| 4,279
| 63,000
| 1890,00
| 3721,85
| 7443,6967
| РП 20 - РП 18
| 30
| в траншее
| 26,0
| 37,57
| 77
| 1
| АПвБбШв
| 4х16
| 1,91
| 0,09
| 2,318
| 63,000
| 1890,00
| 1092,00
| 2184,0013
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1524970,00
|
| 262079,7
|
5 . РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 5.1 Расчет токов короткого замыкания на стороне 35 кВ и 10 кВ ГПП и на стороне 10 кВ цеховых подстанций Расчет токов короткого замыкания позволяет определить параметры работы защит, позволяет проводить выбор коммутирующей аппаратуры. Расчет будем вести для самых тяжелых режимов работы схемы электроснабжения – замкнутым секционным выключателем на шинах ГПП и замкнутыми разъединителями в перемычке на ГПП на стороне 110 кВ. В этом случае принципиальную схему питания предприятия можно представить следующим образом:
Рисунок 5.1 - Схема замещения с указанием точек КЗ Произведем расчет отдельных составляющих в базисных единицах, просуммируем их и приведем к именованным единицам.
Произведём расчёт.
Выбор базисных величин:
- Sб =16 МВА;
- Uб1 =235 кВ;
- Uб2 =37 кВ;
- Uб3 =6,3 кВ.
Параметры системы:
, (5.1)
. Произведём расчет величин:
;
;
.
Рассчитаем параметры одной цепи линии 37 кВ:
, (5.3)
.
Для АС-185 удельное активное сопротивление Ом/км, реактивное Ом/км.
Рассчитаем параметры трансформаторов ГПП:
; (5.4)
; (5.5)
; (5.6)
,
,
,
.
Рассчитаем параметры трансформаторов, установленных на ПС системы:
; (5.7)
; (5.8)
;
;
,
.
Рассчитаем параметры сети электроснабжения на 10 кВ:
(5.9)
П роизведём расчёт:
.
Аналогично рассчитаем сопротивления остальных кабельных линий. Результаты сведем в таблицу 5.1. Таблица 5.1 – Сопротивления кабельных линий в относительных единицах
Кабельная линия
|
| Кл1.1
|
| Кл1.2
|
| Кл2
|
| Кл3
|
| Кл4
|
| Кл6
|
| Кл11
|
| Кл16
|
| Кл17
|
| КлСД2
|
| КлСД5
|
| КлСД16
|
|
Рассчитаем параметры СД цехов № 2, 5, 16:
Для цеха № 2 выберем СДН14-41-8У3, для цехов 5 и 16 выберем СДН14-46-8У3. Таблица 5.2– Паспортные данные синхронных двигателей
| Uн, кВ
| Pн, кВт
| Fсети, Гц
| cosφ
| Iпуск /Iн
| СДН14-41-8У3
| 6
| 630
| 50
| 0,9
| 7
| СДН14-46-8У3
| 6
| 800
| 50
| 0,9
| 7
|
, (4.10)
, (5.11)
, (5.12)
, (5.13) Рассчитаем ЭДС СД, учтем при этом, что двигатель используется для компенсации реактивной мощности:
. (5.14) Произведем расчет:
СДН14-41-8У3:
;
;
;
;
.
С ДН14-46-8У3:
Так как 3 синхронных двигателя подключено к одной системе шин, для упрощения расчетов приведем их ЭДС к 1 эквивалентной, аналогично поступим с сопротивлениями. При этом, учитывая то, что все СД обладают одинаковыми параметрами и длиной питающих кабелей формулы приведение к эквивалентным будут иметь вид:
, (5.15)
. (5.16) Произведем расчет эквивалентных величин по формулам:
Номер цеха
|
|
| Цех № 2
| 1,015
|
| Цех № 5
| 1,014
|
| Цех № 16
| 1,014
|
|
Произведём расчёт коротких замыканий. Рассчитаем КЗ в точке К1.
Р исунок 5.2 – Схема замещения для расчета тока кз в точке к1 Действующее значение тока периодической составляющей рассчитаем по формуле 12.17:
,
Результаты расчетов составляющих сведем в таблицу
Составляющие тока кз от СД и от системы соответственно равны:
Постоянную времени тока КЗ , с, рассчитаем по формуле
, (5.18)
с.
Ударный коэффициент рассчитаем по формуле
, (5.19)
.
Ударный ток КЗ , кА, рассчитаем по формуле
, (5.20)
кА.
А налогичным образом рассчитываем остальные точки КЗ, результаты расчётов сведём в таблицу 12.4. Таблица 5.4 – Расчет токов КЗ
Точка
| Iк, кА (Iкс+ Iксд)
| Ta , c
| Kуд
| iуд , кА
| 1
| 9,364 (8,831+0,582)
| 0,018
| 1,578
| 20,984
| 2
| 22,336 (18,807+3,552)
| 0,028
| 1,703
| 53,793
| 3
| 21,849
| 0,025
| 1,670
| 51,602
| 4
| 22,226
| 0,027
| 1,695
| 53,270
| 5
| 21,329
| 0,017
| 1,547
| 46,651
| 6
| 22,018
| 0,021
| 1,622
| 50,508
| 7
| 21,329
| 0,014
| 1,500
| 45,249
| 8
| 21,329
| 0,014
| 1,500
| 45,249
| 9
| 21,200
| 0,017
| 1,556
| 46,656
| 10
| 21,162
| 0,013
| 1,476
| 44,176
|
5.2 Расчет токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ цеховых подстанций
электроснабжение мощность провод трансформатор
Рассмотрим расчет на примере ТП1 - 1.
Схема замещения для такого повреждения будет иметь вид:
Рисунок 5.2.1 – Схема замещения для расчета тока КЗ на низкой стороне ТП1.1 Параметры схемы замещения:
1)Система:
(5.21)
Таблица 5.5 – Сопротивления системы для расчета токов КЗ у ЦТП
ТП
| ТП1-1
| ТП1-2
| ТП2
| ТП3
| ТП4
| ТП6
| ТП11
| ТП17
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2)Трансформатор подстанции:
(5.22)
мОм.
(5.23)
мОм.
мОм.
Таблица 5.5 – Сопротивления трансформаторов для расчета токов КЗ у ЦТП
Т П
| ТП1-1
| ТП1-2
| ТП2
| ТП3
| ТП4
| ТП6
| ТП11
| ТП17
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3)Сопротивление шины подстанции:
мОм,
мОм.
4)Сопротивление автоматического выключателя:
мОм,
мОм.
5)Добавочное сопротивление:
мОм.
мОм;
мОм.
Ток короткого замыкания:
, (5.24)
кА.
Постоянную времени тока КЗ рассчитаем по формуле (12.18):
с.
Ударный коэффициент рассчитаем по формуле (12.19):
.
Ударный ток КЗ рассчитаем по формуле (12.20):
кА.
Аналогичным образом рассчитываем токи КЗ на стороне 0,4кВ остальных ТП и у распределительных пунктов. Таблица 5.6 – Токи КЗ на низкой стороне ЦТП
| ТП1-1
| ТП1-2
| ТП2
| ТП3
| ТП4
| ТП6
| ТП11
| ТП17
|
| 27,831
| 27,859
| 5,808
| 12,42
| 12,438
| 12,425
| 16,901
| 8,692
|
| 41,006
| 40,592
| 10,435
| 21,057
| 21,076
| 21,061
| 27,039
| 15,256
|
Таблица 5.7 – Токи КЗ на РП
|
|
| РП5
| 6,616
| 9,609
| РП7
| 9,608
| 15,183
| РП9
| 8,989
| 14,063
| РП15
| 4,94
| 7,016
| РП20
| 2,263
| 3,201
| РП18
| 1,452
| 2,053
| РП14
| 4,772
| 6,749
| РП19
| 7,449
| 10,698
| РП13
| 2,157
| 3,051
| РП16
| 2,432
| 3,44
| РП12
| 4,72
| 6,724
| РП8
| 2,079
| 2,94
|
5.3 Расчет токов короткого замыкания в цехе Рассчитаем токи КЗ в цехе у силовых пунктов и у самого близкого и самого удалённого приемника на силовых пунктах.
Расчет ведется аналогично предыдущим.
Приведем пример для СП1.
Р исунок 5.3.1 – схема замещения для расчета тока КЗ у СП1 Сопротивление кабеля от ТП6 к СП1 равно
Ом.
Ом.
|
|
|