Вход

Расчёт главнорй понизительной подстанции

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код 371795
Дата создания 08 января 2018
Страниц 40
Мы сможем обработать ваш заказ 1 декабря в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
4 620руб.
КУПИТЬ

Описание

Работа по проектированию системы электроснабжения, состоит практически вся из расчётов и вычислений.
Работа оценена на "5" в Казахстане. ...

Содержание

2.4.8 Нахожу сменную реактивную мощность по формуле:
Q_см=P_см*tg⁡φ (2.4.5)
где: P_см– сменная активная мощность.
tg⁡φ- отношение активной реактивной мощности
〖 Q〗_см=2556*0.49=1252
〖 Q〗_см=396*0.49=194
Q_см=2556*0.49=1252
Q_см=36*0.49=17,6
Q_см=360*0.49=176,4
Q_см=360*0.49=176,4
Q_см=360*0.49=176,4
Q_см=3960*0.49=1940,4

Рассчитываю мощность, которую необходимо компенсировать, по формуле:
Q_k=Pмакс*(tgφ_1-tgφ_2 ) (2.5.1)
где: Pmax – максимальная активная нагрузка (табл. №1)
tgφ_2=0,40 для электроустановок по 6 кВ,
tgφ_1 - общий для потребителей коэффициент мощности, определяется по формуле:
tgφ_1=Qмакс/Pмакс (2.5.2)
где: Qmax – максимальная реактивная мощность (табл. №1)
tgφ_1=6741/10901,5= 0,6
Q_k=10901,5*(0,6- 0,40)=2180,3
Выбираю по стороне 6 кВ две конденсаторные установки типа УК-6-1125ПУЗ

Введение

Поэтому при проектировании уделено большое внимание вопросам надёжности, обеспечение качества электроэнергии и электромагнитной совместимости, быстродействия и селективности релейной защиты и оперативной автоматики. Произведён выбор, компоновка и размещение подстанций, в соответствии с требованиями ПУЭ.
Основные задачи, решаемые при проектировании системы электроснабжения, заключается в оптимизации параметров этих систем путём правильного выбора напряжений, определении электрических нагрузок, высоких требований к бесперебойности электроснабжения, рационального выбора числа и мощности трансформаторов, конструкций промышленных сетей, средств регулирования напряжения, правильное построение схемы электроснабжения, соответствующей оптимальному уровню надёжности. В проекте произведён расчёт токо в короткого замыкания и выбор комплектующей аппаратуры, вопросы по релейной защите, а также заземление.

Фрагмент работы для ознакомления

Для электроприемниковI категории необходимым условием является бесперебойное электроснабжение и наличие резервного источника питания, поэтому число трансформаторов должно быть не менее двух.Мощность трансформаторов выбирается так, чтобы в нормальном режиме коэффициент загрузки каждого из них был 0,6 – 0,9, а в аварийных режимах работы обеспечивать питание первой и основных нагрузок второй категории.По расчетной мощности с учетом компенсации реактивной энергии предварительно принимаются два варианта числа и мощности силовых трансформаторов: 1 вариант: 2 × ТД10000/35 – с неявным резервированием2 вариант: 2 × ТДН16000/35 – с явным резервированиемНеявное резервирование – это когда оба трансформатора находятся в работе и загружены не более чем на 70 %.Явное резервирование – это когдаодин трансформатор находится в работе, а второй отключен.2.6.1 Определяю коэффициенты загрузки трансформаторов, с явным и неявным резервированием: Kз=Sn*Sнт, (2.6.1)где: Sнт – номинальная мощность одного трансформатора, кВАn – число трансформаторовS – мощность на шинах подстанции с учетом компенсации реактивной мощностиKз=11790,32*16000=0,36- неявное резервированиеKз=11790,32*10000=0,58- явное резервирование2.6.2 Определяю время наибольших потерь:Тп = (0,124 + Tmax/10000) 2 * T, ч/год (2.6.2)где: Tmax– время использования максимума нагрузки, Tmax= 7000 ч/годТ – число часов работы трансформатора в год, Т = 8760 ч Тп = (0,124 + 7000/10000) 2 * 8760 = 5947,8Тп = (0,124 + 7000/16000) 2 * 8760 =2715,62.6.3 Определяю стоимость трансформаторов:К = n * С(2.6.3)где: n – количество трансформаторов;С – стоимость одного трансформатора.К = 2 * 18655000 = 37310000 (10)К = 2 * 42586700 = 85173400(16)2.6.4 Определяю годовые потери электроэнергии в трансформаторах:∆Э=n*∆Pхх+Kим*Iхх*Sнт/100*T+Kз2*Tп*(∆Pкз+Kэкв*Uкз*Sнт/100),кВт*ч/год (2.6.4)где: Kим-коэффициентизмененияпотерь, Kим=0.12;Кэкв-коэффициентэквивалентности, Кэкв=0.12;Т – время работы трансформатора в год, Т=8760 ч/год;Kз – коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме;Tп – время наибольших потерь∆Э=2*12,3+0,12*80*10000100*8760+0,582*5947,8*65+0,12*750*10000100=35172370,8 ,кВт*ч/год ∆Э=2*17,8+0,12*60*16000100*8760+0,362*2715.6*90+0,12*800*16000100= 53310045,75 ,кВт*ч/год 2.6.5 Определяю издержки на амортизационные затраты:И1=К∙Кa(2.6.5)где: Кa-норма отчислений на амортизацию трансформаторов, Кa=0,063И1=37310000*0,063=2350530И1=87173400*0,063=5365924,22.6.6Определяю стоимость годовых потерь электроэнергии:И2=Со∙∆Э(2.6.6)где: Со-стоимость 1кВтэлектроэнергии, Со=17,23И2=17,23*35172370,8 =606019949И2=17,23*53310045.75=9185320882.6.7 Определяю ежегодные эксплуатационные издержки, по формуле: И=И1+И2(2.6.7)И=2350530+606019949=608370479И=5365924,2+918532088=9208826172.6.8 Определяю минимум годовых приведенных затрат, по формуле:З=Ек∙К+И(2.6.8)где: Ек – нормативный коэффициент экономической эффективности, Ек=0,12;K – капитальные затраты;И – ежегодные эксплуатационные издержки.З=0,12*37310000+608370479=612847679 З=0,12*85173400+920882617=931103425Таблица № 2.2 –технические характеристики силовых трансформаторов:№вариантаТп, ч/год∆Э, кВт*ч/годКИ1И2ИЗ15947,8235172370,8373100002350530918532087,7920882617,7925359817,722715,653310045,7851735365924,273339973,78738765662748986473Исходя из технико-экономических показателей, я выбираю вариант с наименьшими затратами, т.е в моем случае это вариант № 1 (два трансформатора ТД-10000/35, схема явного резервирования).2.7. Расчет питающей линии.По техническим условиям выбор сечения проводов и кабелей осуществляется по нагреву расчетным током в нормальном и послеаварийном режимах. Для параллельно работающих линий в качестве расчетного принимается ток послеаварийного режима, когда в работе остается только одна питающая линия.2.7.1 Определяем расчетный ток в проводнике на вводах трансформаторов:Iр=2*Sнт3*Uн, А (2.7.1)где: SНТ – номинальная мощность трансформатора, кВАUн – номинальное напряжение в сети, кВIр=2*100003*6=1,9 , А По таблице 1.3.7 [4] принимаю для питания провод марки АС150 с Iдл.д=330А, при этом расчетное значение тока не превышает значения тока провода стандартного сечения.Iр≤Iдоп,А330А≤330А2.7.2 Производим проверку выбранного сечения проводника по экономической плотности тока:Sэк=Iр/2j , мм2(2.7.2)где: j – экономическая плотность тока, выбираетсяпо таблице 1.3.36 [4] и зависит от времени работы провода в году и материала жил.Sэк=330/21,2=137,5 , мм2По экономической плотности выбираю ближайший стандартный провод сечением – 150 мм2Окончательно принимаю к установке провод АС1502.7.3 Произвожу проверку выбранного сечения проводника на потерю напряжения, потери не должны превышать 5%∆U=3*Iр*l*100Uн*r0*cosφ+x0*sinφ, %(2.7.3)где: Iр – расчетный ток, Аl – длина кабеля, кмUн – номинальное напряжение сети, Вr0 ,x0 – активное и индуктивное сопротивление провода (табл. 1.9.5 [2]) ∆U=3*165*2*1006000*0,208*0,9+0,0596* 0,43= 2 %2%<5% – а значит, проводник с выбранным сечением подходит по потере напряжения. Произвожу расчет кабелей на линиях распределительной сети напряжением 6кВ2.7.4 Определяю расчетный ток для кабеля до компрессорнойIр=14203*6*0,9=152,6 , АПринимаю к установке кабель ААШв (3х120) с Iдл.доп=200А152,6А<200 А2.7.5 Произвожу выбор проводника по экономической плотности тока:Sэк=200/21,2=83,3 , мм2Окончательно принимаю к установке кабель ААШв (3х70) с Iдл.доп=140 А2.7.6 Произвожу проверку выбранного сечения проводника на потерю напряжения:∆U=3*76,3*0,4*10060000,447*0,9+0,0612*0,43=0,37 %0,37%<5%, следовательно, кабель с выбранным сечением удовлетворяет условиям потерь напряжения в линии 2.7.7 Определяю расчетный ток для кабеля до ЦПП гор + 180Iр=22003*6*0,9=236,5 , АПринимаю к установке кабель ААШв (3х150) с Iдл.доп=255А236,5А<200 А2.7.8 Произвожу выбор проводника по экономической плотности тока:Sэк=255/21,2=106,2, мм2Окончательно принимаю к установке кабель ААШв (3х150) с Iдл.доп=255 А2.7.9 Произвожу проверку выбранного сечения проводника на потерю напряжения:∆U=3*118,25*0,035*10060000,261*0,9+0,0602*0,43=0,028 %0,028%<5%, следовательно, кабель с выбранным сечением удовлетворяет условиям потерь напряжения в линии Аналогичным образом произвожу расчет и выбор сечений кабелей от шинопровода для потребителей№2÷№7 Результаты расчета привожу в таблице №2.4 (Кабельный журнал потребителей)Таблица №2.3 Расчет и выбор сечений кабелей от шинопровода для потребителейНаименованиеКол-воР,кВтS,кВАcosϕsinϕIp, АТип кабеляL,кмсечение ммIдл.допr0 мОм/мx0 мОм/м∆U%SэкКомпрессорная214200,90,43152,6ААШВ0,383х1202000,4470,06120,3783,3П/ст №12022200,90,4323.6ААШВ0,133х16341,950,06750,079,8Вент.установка214200,90,43152,6ААШВ1,143х1202000,3290,06020,09383,3ТСН2200,90,4321,5ААШВ0,043х166012,50,06750,0130,8П/ст №21 СЧПЗ22000,90,4321,5ААШВ1,253х16601,950,06750,06514,1Тр №2очистные22000,90,4321,5ААШВ0,0353х16601,950,06750,01714,1Тр №2 компрес22000,90,4321,5ААШВ0,0353х16601,950,06750,01714,1ЦПП гор +180222000,90,43236,5ААШВ0,0353х1502550,2610,06020,028106,252.8 Расчет токов короткого замыкания Для выбора основного оборудования, коммутационной аппаратуры и средств защиты необходимо рассчитать токи короткого замыкания (КЗ), для этого рисую часть однолинейной схемы, на которой расставляю предполагаемые точки КЗ.Рисунок №2.8.1 – часть однолинейной схемыРисунок №2.8.2 – Схема замещенияЗадаю исходные величины:lкл1 – длина кабельной линии = 2000 мlкл3= 35 м Sнт – номинальная мощность трансформатора = 10000 кВАUкз – напряжение короткого замыкания = 7,5%∆Pкз – потери активной мощности = 65 кВтUб1 – базисное напряжение = 35 кВтUб2= 6 кВтUб3= 6 кВтSб – базисная мощность = 100 МВАSкз – мощность короткого замыкания = 72 МВА.2.8.1 Определяю сопротивления в цепях КЗот источника питания до конечной точки.2.8.2 Нахожу индуктивное сопротивление источника питания: X*И=SбSкз, Ом(2.8.1)X*И=10072=1,38 , Ом2.8.3 Определяю индуктивное и активное сопротивление ВЛ1Хвл1=x0*l*SбUб12, Ом(2.8.2)где: X0– удельно-индуктивное сопротивлениекабеля, зависит от сечения выбранного кабеля (Беру из таблице №4)l–длинаSб-базисная мощностьSкз- мощность короткого замыкания U2б1-базисное напряжение Хвл1=0,0596*2000*100352=9,53, ОмХвл3=0,0675*35*10062=6,56, ОмRвл1=r0*l*SбUб12, Ом(2.8.3)где: r0 – удельно-активное сопротивление кабеля, зависит от сечения выбранного кабеляRвл1=0,208*2000*100352=33,9, ОмRвл3=1,95*35*10062=189,58, Ом2.8.4 Определяю индуктивное и активное сопротивление КЛ3Xтр=Uкз100*SбSнт, Ом(2.8.4)где: Sнт – номинальная мощность трансформатора, МВАXтр=7,5100*10010=0,75, ОмRтр=∆PкзSнт*SбSнт, Ом(2.8.5)Rтр=6510000*10010=0,065, Ом2.8.5 Определяю суммарные сопротивления в расчетных точках:Суммарные сопротивления точки К1Xк1=Xи+Xвл1, Ом(2.8.6)Rк1=Rвл1(2.8.7)Xк1=1,38+9,53=10,91 , ОмRк1= 33,95Суммарные сопротивления точки К2Xк2=Xк1+Xтр, Ом(2.8.8)Rк2=Rк1+Rтр,Ом(2.8.9)Xк2=10,91+0,75=11,66 , ОмRк2=33,9+0,065=33,96 , Ом Суммарные сопротивления точки К3Xк3=Xк2+Xкл3, Ом(2.8.10)Rк3=Rк2+Rкл3,Ом(2.8.11)Xк3=11,66+189,58=201,16 , ОмRк3= 33,96+6,56=40,57 , Ом2.8.7 Произвожу расчет токов КЗ в заданных точках: Определяю периодическую составляющую КЗ в заданных точках: Iпо=Iбz ,кА (2.8.12)где: z – полное сопротивление участка. Iб- определяю базисные токиОпределяется по формуле:При условии RX>13(2.8.13)z=X2+R2, Ом(2.8.14)При условииRX<13(2.8.15)z=X , Ом (2.8.16)Rк1Xк1=33,910,9=3,1>13zк1= 10,912+ 33,952=35,6 ОмRк2Xк2=33,9611,6=2,91>13zк2= 11,662+ 33,962=35,9 ОмRк3Xк3=40,52201,16=0,2<13zк3=201,24 ОмIб- определяю базисные токи в расчетных точках, по формуле:Iб=Sб3*Uб, кА (2.8.17)Iб1=1003*35=1,64, кА Iб2=1003*6 =9,62 , кА Iб3=1003*6 =9,62 , кА Iпо1=1,6435,6 = 0,04 ,кА Iпо2=9,6235,9=0,26 ,кА Iпо3=9,62201,24=0,04 ,кА Определяю ударный ток в расчетных точках:iуд=2*Ку*Iпо, кА (2.8.18)где: Ку – ударный коэффициент, определяется по кривым зависимости от отношения: RXRк1Xк1=33,9510,91=3,1 Ку1=1,9iуд1=2*1,9*0,04=0,107 кАRк2Xк2=33,9611,66=2,9 Ку1=1,9iуд1=2*1,9*0,26=0,69 кАRк3Xк3=40,52201,24=0,2 Ку1=1,6iуд1=2*1,6*0,04=0,09 кАОпределяю полную мощность КЗ в расчетных точкахSкз=3*Uб*iуд , МВА (2.8.19)Sкз1=3*35*0,107=6,48 , МВА Sкз2=3*6*0,69=7,1 , МВА Sкз3=3*6*0,09=0,93 , МВА Полученные расчетные данные по токам КЗ заношу в таблицу №5(токи короткого замыкания)Таблица №2.4 Токи короткого замыканияТочка КЗIпо , кАiуд , кАz, ОмSкз , МВАК10,040,10735,66,48К20,260,6935,97,17К30,040,09201,240,932.9 Выбор шиныПо расчетному току выбираю однополосные шины типа АТ 120х10 с допустимым током 2070А (По таблице 1.3.31 [4])Динамическое усилие, действующее на шину, при трехфазном коротком замыкании определяется по формуле: F= 3*iу2a*10-7, Н/м(2.9.1)где: а – расстояние между фазами, принимаю а=0,3мF= 3*0,10720,3*10-7=0,066* 10-7, Н/мМомент сопротивления одной полосы определяется по формуле: W=h2*b6, см3(2.9.2)где: h – высота шины = 80b – ширина шины = 5W=802*56=5,3 , см3Напряжение в материале шины возникает при воздействии изгибающего момента, определяется по формуле: δ=F*L10*W, МПа (2.9.3)где: L – длина пролета между опорными изоляторами шинной конструкции, принимаю L=0,9 мδ=0,06* 10-7*0,910*5,3=0,001* 10-7, МПа 2.10 Выбор коммутационной аппаратуры 2.10.1 Выбор выключателя на вводах напряжением 35кВ Проверку номинальных параметров выключателя с расчетными привожу в таблице №2.6Таблица №2.5Проверка выключателя ВВЭ – 10 – 20/630 УЗУсловие выбораНоминальный параметрРасчетный параметрПо номинальному напряжению: Uном≥Uсети1010По номинальному току: Iном≥Iрасч630330По предельному сквозному току:Iпред.ск.≥Iпо200,04На динамическую стойкость:iном.дин≥iу520,107По отключающей способности:Sном≥Sрасч346137,5Вывод: выбранный выключатель проходит по всем параметрам в аварийном режиме работы, и принимаю его к установке.2.10.

Список литературы

без списка
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
© Рефератбанк, 2002 - 2020