150183 (Выбор и расчёт схем электроснабжения завода), страница 2

Выбираем число подстанций и мощность трансформаторов для питания потребителей U=0.4 кВ, если установленная мощность на предприятии S=3776,в составе предприятия имеются потребители первой категории, так как в составе предприятия есть потребители первой категории, то для обеспечения надежности и бесперебойности электроснабжения на каждой трансформаторной подстанции необходимо предусмотреть установку двух одинаковых по мощности трансформаторов, загрузку трансформаторов нужно производить так, в нормальном режиме каждый трансформатор должен работать в экономически целесообразном режиме, то есть с загрузкой 60-70% от его номинальной мощности. В аварийном режиме, когда один трансформатор отключился, а оставшийся в работе трансформатор взял бы на себя нагрузку отключившегося трансформатора, и его перегрузка составляла 20-40%. для питания низковольтной нагрузки будем использовать трансформаторные подстанции, на которых устанавливается специальные силовые трансформаторы ТМЗ.

Эти трансформаторы выпускают напряжением на первичной обмотки 6-10 кВ, а вторичной 0,4 кВ. Номинальной мощности 630, 1000, 1600 кВА.

Допустим, что в нормальном режиме каждый трансформатор на подстанции работает с коэффициентом загрузки 0,65. Когда в аварийном режиме один трансформатор берет на себя двойную загрузку коэффициент загрузки 1,3. Так как ни один из выпускаемых трансформаторов ТМЗ с учетом допустимых перегрузок не может взять на себя всю нагрузку предприятия то необходимо выбрать несколько трансформаторных подстанций.

Здесь и далее по тексту формул использованы сокращения:

S max - максимальная полная мощность.

S п/ст. - мощность подстанции.

n - количество подстанций.

S тр. - мощность трансформатора.

К з.а - коэффициент загрузки в аварийном режиме.

К з.н - коэффициент загрузки в нормальном режиме.

Найдем необходимое число подстанций.

1. Определяем мощность для двух подстанций.

Определяем ореинтеровочную мощность трансформатора, считая, что в аварийном режиме его коэффициент загрузки должен быть 1,3.

Определим коэффициент загрузки в нормальном режиме для каждого подварианта.

1а) Трансформатор мощностью 1000 кВА.

1б) Трансформатор мощностью 1600 кВА.

2) Определяем мощность для трех подстанций.

Определяем ореинтеровочную мощность трансформатора, считая, что в аварийном режиме его коэффициент загрузки должен быть 1,3.

Определим коэффициент загрузки в нормальном режиме для каждого подварианта.

2а) Трансформатор мощностью 630 кВА.

2б) Трансформатор мощностью 1000 кВА.

Вывод: Из всех вариантов выбираем 2б. Ориентировочная мощность трансформатора 630 кВА, считаем, что в аварийном режиме его коэффициент загрузки должен быть от 0,6 до 0,7.

Марка трансформатора ТМЗ-1000/10-65 первичная обмотка напряжением 10 кВ вторичная 1 кВ.

Р х.х = 3,3 кВА

Р к.з =12,3 кВА

U к.з = 5,5 %

I х.х = 2,8 %

Для высоковольтной линии берем одну трансформаторную подстанцию, в аварийном режиме трансформатор возьмет на себя всю нагрузку и будет перегружен на 30%, то есть будет работать с коэффициентом загрузки 1,3.

Определяем ореинтеровочную мощность трансформатора.

Определим коэффициент загрузки.

а) Трансформатор мощностью 6300 кВА.

б) Трансформатор мощностью 10000 кВА.

Вывод: Из всех вариантов выбираем 2а. Ориентировочная мощность трансформатора 630 кВА считая, что в аварийном режиме его коэффициент загрузки должен быть от 0,6 до 0,7.

Марка трансформатора ТМ-6300/10 первичная обмотка напряжением 10 кВ вторичная 6,3 кВ.

Р х.х = 12,3 кВА

Р к.з = 46,5 кВА

U к.з = 6,5 %

I х.х = 3 %

2.5 Расчет потерь мощностей в трансформаторах.

Здесь и далее по тексту формул использованы сокращения:

Q - реактивная мощность.

X - индуктивное сопротивление.

P - активная мощность.

U - напряжение.

Рассчитываем потери мощности в силовом трансформаторе марки

ТМ-6300/10 напряжение питающей цепи 10 кВ.

S max = 417 кВА,

Найдем потери мощности холостого хода.

Найдем потери мощности при коротком замыкании.

Определим индуктивное сопротивление.

Зная индуктивное сопротивление определим реактивные потери трансформатора.

Найдем потери мощности в трансформаторе.

Найдем потери полной мощности в трансформаторе.

Определяем полную мощность.

Зная полную мощность, найдем ток.

Рассчитываем потери мощности в силовом трансформаторе марки

ТМ-1000/10 напряжение питающей цепи 10 кВ.

Найдем потери мощности холостого хода.

Найдем потери мощности при коротком замыкании.

Определим индуктивное сопротивление.

Зная индуктивное сопротивление, определим реактивные потери трансформатора.

Найдем потери мощности в трансформаторе.

Найдем потери полной мощности в трансформаторе.

Определяем полную мощность.

Зная полную мощность, найдем ток.

Все исходные и полученные данные заносим в таблицу №2.

Таблица №2.

Продолжение таблицы №2.

2.4 Выбор марки и сечения кабелей.

Принимаем следующие длины кабелей.

L₁ = 2.4 км.

L₂ = 50 м.

L₃ = 200 м.

L₄ = 200 м.

L_5-7 = 100 м.

Поправочные коэффициенты на число кабелей лежащих рядом в земле или в трубах.

Для кабелей проложенных по воздуху поправочные коэффициенты не учитываются.

В качестве высоковольтных кабелей будем выбирать марку ААШВ. В качестве низковольтных АВВГ (5-7 кабель).

Примем экономическую плотность тока по ПУЭ jэк =1,8 А/мм². Эта величина будет использоваться при выборе высоковольтных кабелей.

Для выбора низковольтных кабелей табличное значение экономической плотности тока увеличиваем на сорок процентов .

Принимаем Xо =0,08 Ом/км.

Здесь и далее по тексту формул использованы сокращения:

I - ток.

S эк. - сечение кабеля.

j эк - экономическую плотность тока.

n каб. - число кабелей.

U - потери напряжения.

r - активное сопротивление.

- коэффициент полезного действия двигателя.

К _ПК – поправочный коэффициент.

1. Выбираем марку и сечения первого кабеля.

Найдем полный ток нагрузки.

Определяем экономическое сечение кабеля.