Реконструкция системы электроснабжения вспомогательных цехов АО «Аг-ромашхолдинг. электроснабжение. Реконструкция системы электроснабжения вспомогательных цехов ао агромашхолдинг

• Название: Реконструкция системы электроснабжения вспомогательных цехов ао агромашхолдинг
• Анкор: Реконструкция системы электроснабжения вспомогательных цехов АО «Аг-ромашхолдинг
• Дата: 21.03.2022
• Размер: 1 Mb.
• Имя файла: электроснабжение.doc
• Тип: Реферат; #407941
• страница: 2 из 6

З_пр=86,34+0,12·160,83=105,6 тыс.тнг.

Аналогично просчитываем все сечения для участка ТП1-РП2 пока затраты достигнут минимума и не станут расти.

Принимаем сечение кабеля с наименьшими приведенными затратами и все данные сводим в таблицу 2.5.

Выбор сечений кабельных линий 10 кВ в системе внутреннего электроснабжения предприятия выполняем по тем же условиям, что и для КЛ-0,38 кВ.

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.6.
2.3 Выбор схемы внешнего электроснабжения предприятия

В зависимости от установленной мощности приемников электроэнергии различают объекты большой (75-100 МВт и более), средней (5-75 МВт), и малой (до 5 МВт) мощности.

Проектируемое предприятие относится к предприятию средней мощности. Вследствие того, что на предприятии имеются объекты 2 категории, следует запитывать ГПП данного предприятия двумя отдельными воздушными линиями, запитанными с разных шин подстанции, с условием, что шины подстанции соединены перемычкой с АВР, которая обеспечивает необходимую надежность электроснабжения данного предприятия. Вспомогательные цеха предприятия запитаны с ЗРУ-10кВ кабельными линиями, проложенными в траншее.
2.3.1 Расчет сечений кабельных линий 10 кВ с учетом

технико-экономического сравнения вариантов

Нахождение экономически целесообразного сечения КЛ 10 кВ осуществляется по тем же формулам, что и для кабельных линии 0,38 п.2.2.7. При расчете учитываем, что каждую секцию КРУ 2-10-20 запитываем двумя кабелями.

Определяем расчетный ток и проверяем сечение 185 мм² (2.22):
А
Определяем потери (2.24):

кВт.
Определяем коэффициент загрузки (2.25):

Определяем потери с учетом коэффициента загрузки (2.26):
кВт
Определяем расход электрической энергии на потери (2.27):
кВт·ч/год
Определяем стоимость годовых потерь (2.28):
тнг/год
Определяем капиталовложения на сооружение линии [2] (2.29)

тыс. тнг.
Определяем ежегодные амортизационные отчисления (2.30):
тнг/год.
Определяем стоимость эксплуатационных годовых расходов (2.31):
тнг/год.
Определяем общие годовые приведенные затраты (2.32):
тыс.тнг/год.
Аналогично просчитываем все сечения пока затраты достигнут минимума и не станут расти. Принимаем сечение с наименьшими приведенными затратами и все данные сводим в таблицу 2.7.
2.4 Определение величины токов короткого замыкания

В нормальном режиме работы по электросети и электрооборудованию протекают токи, допустимые для данной установки. В случае нарушения электрической прочности изоляции проводов в электросети мгновенно возникает режим короткого замыкания, который вызывает резкое увеличение токов, которые достигают огромных размеров и представляют большую опасность для элементов электрической сети и оборудования. Если оборудование недостаточно прочно, то оно может быть разрушено, а перегрев приведет к нарушению изоляции. Поэтому, для правильной эксплуатации электросетей и оборудования производят расчеты возможных аварийных режимов, а электрическую сеть и оборудование выбирают таким образом, чтобы они выдерживали без повреждения действия наибольших возможных токов короткого замыкания.

Расчет токов к.з. может осуществляться двумя методами: в относительных единицах и в именованных единицах. В данном случае мы ведем расчет в относительных единицах. Поэтому необходимо параметры элементов сети привести к базисным условиям. В качестве базисных условий принимают базисную мощность и базисное напряжение.

Базисную мощность принимает 100 МВА, исходя из условия:

(2.33)
Базисное напряжение принимают для каждой ступени напряжения, т.к. у нас имеется две ступени напряжения, то принимаем: Uб1=10,5 кВ, Uб2=0,4 кВ.


Рисунок 2.2 – Расчетная схема для определения величины токов КЗ


Рисунок 2.3 – Эквивалентная схема замещения

Длина питающей линии 0,62 км. Ток короткого замыкания на шинах напряжением 10 кВ принимаем равным 8 кА. Задавшись исходными данными, составляем схему замещения и согласно ей находим токи и мощность короткого замыкания в расчетных точках.

Определяем базисные токи на всех ступенях напряжения I_б, кА, по формуле:
, (2.34)

кА,

кА.
Определяем реактивное сопротивление системы:
, (2.35)

.

где - ток трехфазного короткого замыкания на шинах напряжением 10 кВ;

Определяем активное сопротивление питающей линии 10 кВ:
, (2.36)
.
где r_o - активное сопротивление на 1 км кабельной линии ААШв-185, Ом/км, определяем по справочнику [2];

l - длина линии 10 кВ, км;

Определяем реактивное сопротивление питающей линии 10 кВ:
, (2.37)
.
где х_o – реактивное сопротивление на 1 км кабельной линии ААШв-185, Ом/км, определяем по справочнику [2].

Далее найдем сопротивления кабельной линии 10 кВ, питающую ТП1.

Активное сопротивление кабельной линии РУ-ТП1 (2.36):

Реактивное сопротивление линии (2.37):


Определим активное сопротивление трансформатора ТП1 мощностью 2500 кВА, r_т1*, по формуле:
, (2.38)
.

где ΔР_к – мощность потерь к.з. в трансформаторе, кВт.

Определим полное сопротивление трансформатора ТП1, z_т1*, по формуле:
, (2.39)
.
где U_к – напряжение короткого замыкания трансформатора, %.

Найдем реактивное сопротивление трансформатора ТП1, х_т1*, по формуле:
, (2.40)
.
Аналогично приведенному расчету определяются оставшиеся относительные сопротивления на схеме замещения.

Определим результирующие сопротивления до точек короткого замыкания на схеме замещения по формуле:
(2.41)
Найдем результирующие сопротивления до первой точки к.з. К1:
,
,
.
Найдем результирующие сопротивления до второй точки К2:
,
,
.
Определяем установившееся значение трехфазного тока короткого замыкания в расчетной точке К1, I_к⁽³⁾, по формуле:
, (2.42)
кА,
кА.
Определяем установившееся значение двухфазного тока короткого замыкания в расчетной схеме (металлическое замыкание), I_к⁽²⁾, по формуле
, (2.43)

кА,
кА.
Определим мгновенные значения ударного тока в точках к.з. в расчетной схеме i_у, кА, по формуле:
(2.44)
где К_у – ударный коэффициент, находится по справочным данным в зависимости от отношения r/х [4].
кА,
кА.
Аналогично определяем мгновенные значения ударного тока в оставшихся точках к.з.

Находим действующие значения ударного тока I_у, кА, по формуле:
(2.45)
где I_к⁽³⁾ - периодическая составляющая тока к.з., кА.
кА,
кА.
Согласно эквивалентной схеме замещения производим расчет в остальных точках короткого замыкания, и результаты сводим в таблицу 2.8.

2.5 Выбор и проверка выбранного электрооборудования по условиям

нормального режима и токов короткого замыкания

Все РУ предприятия должны надёжно работать в условиях нормальных длительных режимов, а также обладать термической и динамической стойко­стью при возникновении самых тяжелых коротких замыканий. По­этому при выборе аппаратов, шин, кабелей и других элементов очень важна проверка со­ответствия их параметров длительным рабочим и ава­рийным кратковременным режимам, возникающих при эксплуатации. Кроме этого, следует учитывать внешние условия работы РУ (влажность, загряз­нённость воздуха, окружающую температуру и т.д.), так как эти условия могут потребовать оборудования спе­циального исполнения повышенной надёжности [3].

Основными параметрами оборудования, которые должны соответство­вать условиям рабочего (длительного) режима, являются номинальные ток и напряжения.

Проверяют выбранное оборудование, аппараты по токам короткого замыка­ния:

1 Проверка на электродинамическую стойкость.

2 Проверка на термическую стойкость.

3 Проверка на коммутационную (отключающую) способность.

Термическая стойкость электрических проводников и аппаратов огра­ничи­вается предельно допустимой кратковременной температурой частей про­водников и аппаратов при коротком замыкании. При проверке аппаратов и то­коведущих частей РУ на термическую и динамическую стойкость за расчётный вид короткого замыкания прини­мают трёхфазное короткое замыкание. На коммутационную спо­собность проверяют комму­тационные аппараты.
2.5.1 Выбор вакуумных выключателей

Высоковольтные выключатели служат для включения и отключения элек­-

трических цепей высокого напряжения под нагрузкой и при аварийных режи­мах.

Выбор высоковольтных выключателей производится по условиям работы (для наружной или внутренней установки) и по следующим параметрам:

по номинальному напряжению:
U_ном.в ≥ U_н.уст , (2.46)
где U_ном.в – номинальное напряжение выключателя, кВ;

U_н.уст – номинальное напряжение электроустановки в месте расположения выключателя, кВ.

по номинальному току:
I_ном.в ≥I_р.макс , (2.47)
где I_ном.в – номинальный ток выключателя, А;

I_р.макс – максимальный рабочий ток цепи, в которой установлен выключа­тель, А.

по току отключения:
I_н.откл ≥I_к⁽³⁾, (2.48)
где I_н.откл – номинальный ток отключения выключателя, кА;

I_к⁽³⁾ – ток трехфазного к.з. за первый полупериод после расхождения, контактов выключателя, кА.

Проверка выключателей на действие токов к.з. производится:

а) на электродинамическую устойчивость
^, (2.49)
где i_ном,у – ток электродинамической устойчивости выключателя, кА;

i_уд – ударный ток, кА.

б) на термическую устойчивость
, (2.50)
где I_ном.т.с – ток термической стойкости выключателя, кА

I - наибольшее значение тока К3, кА;

t_п – приведенное время к.з., с, t_п = 0, 15 с;

t_{ном.т.с.} – время действия номинального тока термической стойкости аппарата, с.

Приведем пример выбора вакуумного выключателя на участке РУ-ТП1:

По выражению (2.46) выбираем вакуумный выключатель по напряжению:
10 = 10 кВ.
По выражению (2.47) выбираем вакуумный выключатель по номинальному току:
630 > 155,8 А.

По выражению (2.48) выбираем вакуумный выключатель по току отключения:

31,5 > 7,39 кА.
По выражению (2.50) проверяем вакуумный выключатель на термическую стойкость:
кА.
По выражению (2.49) проверяем вакуумный выключатель на динамическую устойчивость:
80 > 16,51 кА.
По результатам расчетов были выбраны следующие ваку­умные выключатели:

На вводе 10 кВ установлены вакуумные выключатели марки ВВЭ-10-31,5/1000 на рабочее напряжение 10 кВ, номинальный ток 1000 А и номи­нальный ток отключения 31,5 кА. На шинах ВН трансформаторных подстанций (ТП) и для защиты кабельных линий установлены выключатели ВВЭ-10-31,5/630 действую­щее предельное значение сквозного тока 31,5 кА, амплитудное значение сквоз­ного тока 80 кА.
2.5.2 Выбор трансформатора напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения (ИТН) выбираются по но-

ми­нальным параметрам первичной цепи, классу точности и схеме со­едине­ния обмоток. Фактическая нагрузка подключенных аппаратов долж­на соответ­ствовать нормальной нагрузке вторичной цепи [1].

Выбира­ем трансформатор напряжения по условию соответствия номиналь­ного первичного напряжения:

, (2.51)
где U_т.н – номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора напряжения, кВ

По классу точности трансформаторы напряжения выбираются в зависимо­сти от допускаемой погрешности в измерениях присоединяемых при­боров. Так как от одного трансформатора напряжения могут питаться приборы с различными требованиями к точности измерения, то класс точности транс­форматора напряжения выбирают, ориентируясь на прибор наивысшего класса точности.

Проверка трансформатора напряжения по вторичной нагрузке означает вы­полнение условия:
(2.52)
где S_Т.Н. - номинальная мощность трансформатора напряжения, ВА;

S2 - вторичная нагрузка трансформатора напряжения, ВА.

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения зависит от мощности

измерительных приборов, которые подключены к вторичной обмотке трансформатора напряжения: