Вкр Электроэнергетика. южнороссийский государственный политехнический университет (нпи) имени М. И. Платова
 Скачать 0.97 Mb.
|
|
Расчет и выбор компенсирующего устройства Общие сведения: Назначение компенсирующих устройств (КУ) заключается в компенсации реактивной мощности и реактивных параметров передачи в электро-сетях. На промышленных предприятиях применяются следующие КУ: - для компенсации реактивной мощности – синхронные двигатели и параллельно включаемые батареи силовых конденсаторов; - для компенсации реактивных параметров передачи – батареи силовых конденсаторов последовательного включения. Благодаря своей простоте эксплуатации, простоте монтажных работ вследствие незначительной массы, а также незначительным потерям активной мощности на выработку реактивной на промышленных предприятиях для компенсации реактивной мощности широкое применение нашли конденсаторы, и составленные из них батареи, а так же конденсаторные установки. Компенсация реактивной мощности (КРМ) является обязательной частью задачи электроснабжения. КРМ улучшает качество электроэнергии в сетях, и вместе с тем является одним из основных способов сокращения затрат электроэнергии. Расчетная реактивная мощность компенсирующего устройства (КУ) определяется при помощи формулы:  , (12)tgφ – коэффициент реактивной мощности до компенсации tgφк-коэффициент реактивной мощности после компенсации Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения cosφк= 0,92…0,95. Принимаем cosφк= 0,95, откуда tgφк= 0,33. Значения Рсм, tgφопределяются по таблице 2. По формуле (12) находим расчетную реактивную мощность КУ:  По найденному значению Qky компенсирующим устройством, в соответствии с [18, стр. 123, табл. 6.1.1], выбираем комплектную конденсаторную установку типа УКЛ(П)Н-0,38-100-50УЗ, и исходя из этого получаем значение мощности компенсирующего устройства:  Фактические значения tgφфи cosφфпосле компенсации реактивной мощности находим по формулам  , (13) ,(14)Рассчитываем фактические значения tgφфи cosφфс помощью формул (13), (14)   Выбор комплектной трансформаторной подстанции Силовые трансформаторы: Трансформатор – электрический аппарат, в котором присутствуют 2 или более индуктивно связанные обмотки и предназначенный для преобразования с помощью электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока. Силовые трансформаторы это основное электрические оборудование электроэнергетических систем, обеспечивающее передачу и распределение электроэнергии на переменном трехфазном токе от электрических станций к потребителям. При помощи трансформаторов напряжение поднимается от генераторного, до значений, которые нужны для электропередач системы (35…750кВ), а также множественное ступенчатое понижение напряжения до значений, применяемых конкретно в приемниках электроэнергии (0,22…0,66кВ). Силовые трансформаторы классифицируют по следующим характеристикам: по условиям работы – на трансформаторы, предназначенные для работы в нормальных и специальных условиях; по виду изолирующей охлаждающей среды – на масляные, сухие, заполненные жидким негорючим диэлектриком и с литой изоляцией; по типам, характеризующим назначение и основное конструктивное исполнение (однофазные или трехфазные), наличие и способ регулирования напряжения и т.д. Силовым трансформаторам присущи следующие основные параметры: номинальная мощность; номинальные напряжения обмоток; условные обозначения схем и групп соединения обмоток; -вид переключения ответвлений -потери холостого хода (ХХ) и короткого замыкания (КЗ); напряжение КЗ; -ток ХХ на основном ответвлении Расчет и выбор трансформаторов: На основании расчетов, проведенных ранее, для выбора трансформаторов составляем таблицу 3. Таблица 3 – Сводная ведомость нагрузок
Как было установлено ранее, в соответствии с категорией ЭСН цеховая ТП является однотрансформаторной. Рассчитаем потери мощности в трансформаторе по соотношениям [1, стр. 23]:  , (15) , (16) , (17)Производим расчет по формулам (15…17), данные заносим в таблицу 3    Максимальные активная, реактивная и полная мощности цеха со стороны высокого напряжения:  , (18)  (19) , (20)Прoвoдим расчет по фoрмулам (18…20), пoлученные данные занoсим в таблицу 3.    Находим расчетную мощность трансформатора, учитывая потери и компенсацию реактивной мощности:  Основываясь на приведенных расчетах расчётах пo [2, стр. 106, табл.5.1.1] выбираем трансформатор ТМ-400/10/0,4. Коэффициент загрузки трансформаторoв рассчитывается пo формуле [1, стр.35]:  , (21)Где n количествo трансформаторoв. Определим коэффициент загрузки трансформатора, установленного на цеховой ТП, по формуле (21):  , Для однотрансформаторных цеховых ТП коэффициент загрузки транс- форматора составляет Кз= 0,9-0,95 [3, стр. 15], следовательно, для проекти- руемой цехoвoй ТП трансформатор выбран верно. Расчет и выбор предохранителей В сетях напряжением до 1кВ достаточно широкое распространение получили предохранители типов ПР-2, ПН-2, НПН. ПР-2 – это трубчатый предохранитель, разборный, имеющий закрытый фибровый корпус, наполнение отсутствует. Гашение дуги в среде газа, выделяемого из фибры при достаточно высокой температуре. Имеет небольшую разрывную способность. ПН-2 – данный предохранитель насыпной разборный, наполнение- кварцевый песок, который, в свою очередь, способствует гашению дуги. НПН – предохранитель насыпной неразборный, своими характеристиками аналогичен предохранителю ПН-2. В настоящее время в промышленности широкое применение нашли предохранители типа ПН-2, и, отталкиваясь от этого, в выпускной квалификационной работе для защиты электроприемников цеха будем принимать к установке предохранители именно этого типа. Расчет и выбор предохранителей проводится по току его плавкой вставки [1, стр. 43]. Для линии с отсутствием электродвигателей (ЭД):  , (22)где Iвс– ток плавкой вставки, А; Iдл– длительный ток в линии, А. Для линии с ЭД:  (23)Где Iп – пусковой ток ЭД, А; α – коэффициент тяжести пуска. α = 1,6 – для линии с ЭД и тяжелым пуском, α = 2,5 – для линии с ЭД и легким пуском. Пусковой ток ЭД:  , (24)Где Кп– коэффициент кратности пускового тока ЭД; Iн.д– номинальный ток ЭД, А. Коэффициент кратности пускового тока принимается равным: Кп= 5…7 –асинхронные ЭД; Кп= 2…3 –синхронные ЭД и машины постоянного тока. Номинальный ток ЭД:  , (25)Где Рд– мощность ЭД, кВт; Uн.д– номинальное напряжение ЭД, кВ. Для линии к сварочному аппарату:  , (26)Где Iсв– ток сварочного аппарата, А; ПВ – продолжительность включения, %. Для линии к распределительным устройствам:  , (27)Где Iп – пусковой ток наибольшего по мощности ЭД в группе электроприемников, А; Iдл– длительный ток в остальных линиях, А. Исходя из расчета тока плавких вставок выбираются предохранители.  , (28)где Iн.п– номинальный ток предохранителя, А. Предохранители, которые мы выбрали проходят проверку по селективности срабатывания защиты и надежности. Селективность характеризуется предельным током. Предельный ток селективности - это предел значение тока, ниже которого при, наличии двух последовательно соединенных аппаратов защиты от сверхтоков, аппарат со стороны нагрузки успеет отключиться до того, как начнет отключаться второй аппарат, установленный со стороны питания. Проверка на надежность в режиме КЗ:  , (29)где Iкз– ток КЗ в защищаемой линии, А. Проведём расчеты по формулам (22…28) и выберем предохранители для схемы, показанной на рисунке 2 по [2, стр. 48, табл. 2.4]. Данные объединим в таблицу 4 Таблица 4 – Выбор предохранителей
|