Дипломная работа электроснабжение. Диплом электроснабжение. Система внешнего электроснабжения завода

• Название: Система внешнего электроснабжения завода
• Анкор: Дипломная работа электроснабжение
• Дата: 16.09.2022
• Размер: 487.54 Kb.
• Имя файла: Диплом электроснабжение.docx
• Тип: Реферат; #680974
• страница: 2 из 9

- электроэнергия передается от подстанции энергосистемы до ГПП завода на напряжении 35 кВ;

б) второй вариант - передача электроэнергии от подстанции энергосистемы до ГПП завода на напряжении 110 кВ;

в) третий вариант - электроэнергия передается от подстанции энергосистемы до ГПП завода на напряжении 10 кВ.

Напряжение 20 кВ не рассматриваем т.к. на это напряжение практически отсутствует электрооборудование.


2.3.3 Первый вариант. U_н = 35 кВ
Схема питания и исходные данные приведены на рисунке 2.

10 кВ

Рисунок 2 - Схема питания
Выбор выключателей. Предварительно выбираем выключатели по следующим условиям
U_нв U_н.уст

I_н I_p.max

I_н.отк I_p.отк (32)

Расчетный ток в нормальном режиме I_p, А определяется по формуле
I_p = S_p / (2 U_н) (33)

I_p = 13679,03 / (2 35) = 112,96 A
Максимальный рабочий ток линии I_p.max, А определяется из условия, что в аварийном режиме одна линия полностью обеспечит нагрузку завода, то есть
I_p.max = S_p / ( U_н) (34)

I_p.max = 13679,03 / ( 35) = 225,91 A
Для трехобмоточного трансформатора системы типа ТДТН-25000/110 определяем напряжение короткого замыкания в каждой обмотке
U_к^в = 0,5×(U_к^вс + U_к^вн + U_к^сн) (35)

U_к^с = 0,5×(U_к^сн + U_к^вс - U_к^вн) (36)

U_к^н = 0,5×(U_к^вн + U_к^сн - U_к^вс) (37)

U_к^в = 0,5×(10,5 + 17,5 - 6,5) = 10,75%

U_к^с = 0,5×(6,5 + 10,5 - 17,5) = 0%

U_к^н = 0,5×(17,5 + 6,5 - 10,5) = 6,75
Сопротивления обмоток трансформатора в относительных единицах составляют
X_т^в = (U_к^в,% / 100)×(S_б / S_н.т) (38)

X_т^н = (U_к^н,% / 100)×(S_б / S_н.т) (39)

X_т^с = 0 (40)

X_т^в = (10,75 / 100)×(1100 / 25) = 4,73

X_т^н = (6,75 / 100)×(1100 / 25) = 2,97
Сопротивление обмоток ВН и СН трехобмоточного трансформатора в о.е. составит
X_т = X_т^в + X_т^с = 4,73 + 0 = 4,73 (41)

Сопротивление от источника питания до точки К.З в относительных единицах составит
X_å = X_c + X_Т = 0,83 + 4,73 = 5,56 (42)
Расчетный ток отключения составит
I_p.отк = 17,18 / 5,56 = 3,09 кА

I_б = S_б / ( U_ср) = 1100/( 37) = 17,18 кА
Выбираем выключатель типа ВВК-35Б-20 по [6] c номинальными данными:
U_н = 35 кВ; I_н = 1000 А; I_отк = 20 кА; К_в = 965 тыс.тенге
Данный выключатель соответствует расчетным условиям, занесенным в таблицу 5.
Таблица 5 - Условия выбора выключателей типа ВВК-35Б-20

Условия выбора	Номинальные данные	Расчетные данные
Uнв Uн уст	35 кВ	35 кВ
Iном Iрmax	1000 А	225,91 А
Iн.отк Iр.отк	20 кА	3,09 кА

Линии. Для питающих линий принимаем сталеалюминевый провод марки АС. Питающие линии выполнены двухцепными на железобетонных опо­рах.

Выбор сечения провода по техническим условиям.

По нагреву рабочим током:

Из выражений (34) и (35) следует
I_р = 112,96 А и I_рmax = 225,91 А
Условием по нагреву расчетным током является выполнение неравенства
I_доп > I_р
По [2] выбираем провод марки АС с сечением 70 мм с номинальными дан­ными I_доп = 265 А и проверяем по условию работы в аварийном режиме
I_доп > I_р

1,3 I_доп I_р.max (43)

265 > 112,96 А

1,3×265 > 225,91 А
АС-70 с I_доп = 265 А по условию нагрева рабочим током проходит. Условие (43) выполняется.

Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения

, (44)
где - допустимая длина линии, км;

- длина линии на 1% потери напряжения определяем по [3], = 1,65 км;

- допустимая потеря напряжения в линии при полной загрузке линии определяем по [3], = 5 %;

- действительная длина питающей линии, км.
Этот способ является приближенным, если действительная длина линии близка или равна допустимой, то необходимо провести точный расчет выбора се­чений линии по допустимой потере напряжения [3].
= 1,65×5×265 / 112,96 = 19,35 км
что больше расстояния 15 км, т.е. принятое сечение 70 мм² удовлетворяет вели­чинам допустимых потерь напряжения в нормальном режиме работы линии. По механической прочности и по коронированию сечение проходит.

Таким образом, минимально допустимым сечением линии по техническим условиям является сечение 70 мм².

Проверяем сечение провода по условиям экономической целесообразности S_э, мм² по выражению
S_э = I_p/j_эк (45)
где j_эк - экономическая плотность тока, А/ мм ;

I_p - расчетный ток, А.
В нашем случае j_эк принимаем по [3] равным 1,1 А/ мм , тогда S_эк составит
S_э = I_p / j_эк = 112,96 / 1,1 = 102,69 мм
Ближайшее стандартное сечение по [5] составляет 120 мм².

Определение экономически целесообразного сечения производим на основе технико-экономических расчетов в следующей последовательности:

- принимаем несколько стандартных сечений, равных и больших найден­ного по техническим условиям, т.е. 70 мм , 95 мм ; 120 мм ; 150 мм

- находим для этих сечений ежегодные потери электроэнергии , тыс.кВт∙ч/год, расход цветного металла G_л, т и годовые расчетные затраты З_л, тыс.тенге/год так, чтобы кривая зависимости З = f(s) прошла через минимум годо­вых расчетных затрат.

В качестве примера приведём расчёт для провода сечением S=70 мм .

Капитальные затраты на линии К_л, тыс.тенге определяем из выражения
К_л = С_л (46)
где C_л - стоимость одного км. воздушной двухцепной линии АС-70 на железобетонных двухцепных опорах с одновременной подвеской двух цепей, тыс. тенге/км. (С_л = 2151 тыс.тенге/км определяем по таблицам, представленным в [3]);

- длина линии, км.
Капитальные затраты на линии составят
К_л = 2151 ∙ 15 = 32265 тыс.тенге
Коэффициент загрузки линии К_з, о.е. определяем по выражению

К_з = I_p / I_доп (47)
где I_р - ток в линии в нормальном режиме работы, А;

I_доп - длительно допустимая токовая нагрузка, А.
Коэффициент загрузки линии по (47) составит
К_з = 112,96 / 265 = 0,43
Действительные потери в линиях , определяются по следующему вы­ражению
(48)

где - потери мощности в линии при длительно допустимой токовой на­грузке, кВт/км [3] ( = 125 кВт/км).
Действительные потери в линиях по (48) составят
= кВт
Действительное число часов работы предприятия в год определяется из следующего выражения и составит
= (0,124+Т_ма/10 ч
Действительные ежегодные потери электроэнергии в линиях , тыс.кВтч/год определяем по выражению и они составит

=693,38 тыс.кВт /год (49)
Стоимость потерь электроэнергии в линиях С_пл, тыс.тенге/год определяем и по выражению и они составят
С_пл= С_о=1542,90 тыс.тенге/год (50)
Стоимость амортизационных отчислений С_ал, тыс.тенге/год определяем по выражению и она составит
С_ал = (51)
где - ежегодные амортизационные отчисления линии , = 2,5%.
С_ал = тыс.тенге/год
Стоимость отчислений на реновацию С_р, тыс.тенге/год определяем по вы­ражению и она составит
С_р = (52)
где - ежегодные отчисления на реновацию ( =2%).
С_р = 0,02×32265 = 645 тыс.тенге/год
Стоимость отчислений в ремонтный фонд С_р.ф, тыс.тенге/год определяем по выражению и она составит
С_р.ф = (53)
где - ежегодные отчисления в ремонтный фонд ( = 0,5%).
С_р.ф = 0,005×32265 = 161 тыс.тенге/год
Ежегодные эксплуатационные расходы С , тыс.тенге/год опре­де­ляем по выражению и они составят
С тыс.тенге­/год (54)
Годовые расчетные затраты З_л, тыс.тенге определяем по следующему выражению
З_л = тыс.тенге (55)

Расход цветного металла G, т составляет

G=q т (56)
Расчет технико-экономических показателей для остальных сечений произ­водится аналогично. Все результаты расчетов сведены в таблицу 6.

Стоимость выключателя ВВК-35Б-20 равна 965 тыс.тенге.
К_в = 2 тыс.тенге
Стоимость сооружения ВЛ 35 кВ на железобетонных опорах, выполняе­мых проводом марки АС, сечением 150 мм , К_л = 37695 тыс.тенге.

Суммарные капитальные затраты К₁, тыс.тенге составляют

К₁ = К_л + К_в = 37695 + 1930 = 39625 тыс.тенге (57)
ТЭП ГПП

Капитальные затраты.

Стоимость двух трансформаторов ТДНС-10000/35 при наружной установке
К_т = n× К_т (58)

К_т = тыс.тенге
Капитальные затраты.

Стоимость двух вводов с разъединителями и короткозамыкателями, установ­ленными в ОРУ 35 кВ на железобетонных конструкциях

К_ору = тыс.тенге
Суммарные капитальные затраты определяем по выражению
К_гпп = К_т + К_ору (59)

К_гпп = 16884 + 3152 = 20036 тыс.тенге
Эксплуатационные расходы.

Ежегодные эксплуатационные расходы (С ) складываются из стоимости электроэнергии, расходуемой на потери в трансформаторах (С_пт) и стоимости амортизационных отчислений на трансформаторы и вводы с короткозамыкате­лями и разъединителями.

Приведенные потери активной мощности во время холостого хода , кВт определяются по следующему выражению и составляют
= кВт (60)
Приведенные потери мощности в меди трансформатора (потери короткого замыкания) , кВт определяются по следующему выражению и составляют
кВт (61)
Приведенные потери мощности в трансформаторе DЭ_т, тыс.кВт.ч/год определяются по следующему выражению и составляют

,кВтч/год (62)

тыс.кВт.ч/год
Стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах С_пт, тыс.тенге определяется по следующему выражению и составляет
С_пт = тыс.тенге/год (63)
Стоимость отчислений на реновацию С_р, тыс.тенге/год определяется по следующему выражению и составляет

С_р = × К_гпп (64)
где - ежегодные отчисления на реновацию ( = 3,5%).
С_р = 0,035×20036 = 701 тыс.тенге/год
Стоимость отчислений в ремонтный фонд С_р.ф., тыс.тенге/год определяется по следующему выражению и составляет
С_р.ф = × К_гпп (65)
где - ежегодные отчисления в ремонтный фонд (