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: 4 из 9

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

Выбор сечения провода по техническим условиям.

По нагреву рабочим током:
I_р = 35,94 А I_рmax = 71,84 А
Условием по нагреву расчетным током является I_доп > I_р.

По [3] 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

265 > 35,94 А

1,3×265 > 71,84 А
АС-70 с I_доп = 265 А по условию нагрева рабочим током проходит.

Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения.

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].

= 5% =1,65 км

= 1,65×5×265 / 35,94 = 76,07 км
что значительно больше расстояния 15 км, т.е. принятое сечение 70 мм удовлетворяет величинам допустимых потерь напряжения в нормальном ре­жиме работы линии.

Проверяем сечение провода по условиям экономической целесообразности по (45) и оно составляет
S_э = 35,94 / 1,1 = 39,31 мм
Ближайшее стандартное сечение по [3] составляет 70 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 ;

- 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 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 по (46) составляют
К_л = С_л = 2714×15 = 40710 тыс.тенге
Коэффициент загрузки линии по (47) составляет

К_з = I_p / I_доп = 35,94 / 265 = 0,14
Действительные потери в линиях по (48) составляют
= = 73,5 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 по (49) составляют
= 73,5 тыс.кВт /год

Стоимость потерь электроэнергии в линиях, тыс.тенге/год, по (50) составляет
С_пл = С_о = 163,55×10 = 1636 тыс.тенге/год
Стоимость отчислений на реновацию, тыс.тенге/год, по (52) составляет
С_р = = 0,02×40710 = 814 тыс.тенге/год
Стоимость отчислений в ремонтный фонд, тыс.тенге/год, по (53) составляет
С_р.ф = = 0,005×40710 = 204 тыс.тенге/год
Стоимость амортизационных отчислений, тыс.тенге/год, по (51) составляет
С_ал= = тыс.тенге/год
Ежегодные эксплуатационные расходы по (54) составляют
С тыс.тенге/год
Годовые расчетные затраты по (55) составляют
З_л = тыс.тенге
Расход цветного металла по (56) составляет
G = q т
Расчет технико-экономических показателей для линий остальных сечений производится аналогично. Все результаты расчетов сведены в таблицу 8.

Принимаем к установке ВЛ сечением 95 мм .

ТЭП ГПП

Капитальные затраты.

Стоимость двух трансформаторов ТДН-10000/110 при наружной установке
К_т = тыс.тенге
Стоимость двух вводов с разъединителями и короткозамыкателями, уста­новленными в ОРУ 110 кВ на железобетонных конструкциях
К_ору = тыс.тенге
Суммарные капитальные затраты по (59) составляют
К_гпп = К_т + К_ору = 29588+3828 = 33416 тыс.тенге
Эксплуатационные расходы.

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

Приведенные потери активной мощности во время холостого хода по (60)
= кВт
Приведенные потери мощности в меди трансформатора (потери короткого замыкания) по (61) составляют
кВт
Приведенные потери электроэнергии в трансформаторе по (62) составляют
тыс.кВт ч/год
Стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах С_пт, тыс.тенге/год по (63) составляют
С_пт =

С_пт = 530,45 × 10 = 5305 тыс.тенге/год
Стоимость отчислений на реновацию С_р, тыс.тенге/год. по (64) составляют
С_р = × К_гпп

С_р = 0,035×33416 = 1170 тыс.тенге/год
Стоимость отчислений в ремонтный фонд С_р.ф., тыс.тенге/год по (65) составляет
С_р.ф. = × К_гпп

С_р.ф. = 0,029×33416 = 969 тыс.тенге/год
Стоимость амортизационных отчислений С_а.т., тыс.тенге/год. по (66) составляет
С_а.т =

С_а.т = 0,064 тыс.тенге/год
Ежегодные эксплуатационные расходы по (67) составляют
С тыс.тенге/год
Годовые расчетные затраты по (68) составляют
тыс.тенге

Таблица 8 - Технико - экономический расчет. Второй вариант

S, мм2	Iдоп, А	Исходные данные							Расчетные данные
		∆Pдоп, кВт/км	g, т/км	l, км	C0, тг/кВт ч	φ л, %	τ, ч	С л, тыс.тг/км	∆P, кВт	∆Э, тыс.кВт ч/год	С пл,	С ал,	СΣ,	Кл,	Зл,	G,т
70	265	125	0,825	15	10	2,5	2225,18	2714	73,5	163,55	1636	1018	2654	40710	7743	24,75
95	330	134	1,158	15	10	2,5	2225,18	2804	45,36	100,93	1009	1052	2061	42060	7319	34,74

2.3.5 Третий вариант. U_н =10 кВ


Рисунок 4 - Схема питания
Расчетный ток по (33) составляет
I_p = 13679,03 / (2 10) = 395,35 A
Максимальный рабочий ток по (34) составляет
I_p.max = 13679,03 / ( 10) = 790,7 A
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:
I_p = 395,35 А I_p.max = 790,7 A
Условием по нагреву расчетным током является I_доп > I_p.

По [5] выбираем провод марки АС с сечением 120 мм² с номинальными данными I_доп = 380 А и проверяем по условию работы в аварийном режиме по (38)
I_доп > I_p

1,3 I_доп > I_p.мах

380 < 395,35 А

1,3 ∙380 < 790,7 А
Условие не выполняется.

Так как в таблице нет проводов сечением больше 120 мм², то на этом расчет варианта закончен.

Сравнение вариантов системы внешнего электроснабжения приведено в таблице 9.
Таблица 9 - Итоги сравнения вариантов СЭС

Номер варианта	Экономические показатели						Технически показатели
	К, тыс.тенге	Са, тыс.тенге/год	Сп, тыс.тенге/год	СΣ, тыс.тенге/год	З, тыс.тенге/год	∆Э, тыс.кВт ч/год		G,т
Вариант 1 Uн = 35кВ
Линии + В	39545	1060,4	1968	7028,4	11971,53	596,79		55,53
ГПП	20036	1282	2298	3580	6085	229,76		-
Всего 1	5958	2342,4	8266	10608,4	18056,53	826,55		55,53
Вариант 2 Uн = 110кВ
Линии + В	48588	1470	1009	2479	8553	100,93		34,75
ГПП	33416	2139	5305	7034	11211	530,45		-
Всего 2	82004	3609	6314	9513	19765	631,38		34,75

С_а = С_ав + С_ал

С_п = С_пл

З = 0,125∙К₁ + С_∑

К₁ = К_л + К_в
По экономическим показателям окончательно выбираем вариант № 1 с U_н = 35 кВ.

Электроснабжение завода осуществляется от подстанции энергосистемы по двум воздушным линиям ЛЭП 35 кВ, выполненных проводом марки АС-150 мм² на железобетонных опорах. ГПП завода располагается с некоторым смещением от найденного расчетным путем центра электрических нагрузок завода в сторону источника питания.
2.4 Расчет токов короткого замыкания
Расчёт токов короткого замыкания (к.з.) производится для выбора и проверки электрических аппаратов, изоляторов и токоведущих частей по условиям к.з. с целью обеспечения системы электроснабжения надёжным в работе оборудо­ванием.

Расчёт токов к.з. проведём для точки К₂ (на шинах ГПП 10 кВ).

Расчётная схема для расчёта токов к.з. в точке К₂ представлена на рисунке 5, а схема замещения на рисунке 6.

Принимаем следующие базисные условия:

• 
  базисная мощность S_б = S_с = 1100 МВА;
  
• 
  базисное напряжение U_б = U_ср = 10,5 кВ;
  
• 
  базисный ток I_б = 60,56 кА.
  

Расчётное сопротивление элементов системы электроснабжения находим в относительных единицах при базисных условиях.

Схема замещения представлена на рисунке 6.

Сопротивление системы X_с составит
X_с = 0,83×1100 / 1100 = 0,83

X₀ = 0,398 Ом/км R₀ = 0,17 Ом/км
Сопротивление ВЛ определяем:
X_л = X₀×l×S_б / U_б ² = 0,398×15×1100/37² = 4,69 (69)

R_л = R₀×l× S_б / U_б ² = 0,17×15×1100/37² = 2,05 (70)

Сопротивление трансформатора ГПП определяем:
Х _{т гпп} =