диплом готово new (1).docx (1217469), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Мощность трансформаторов выбирается по суммарной нагрузке соответствующих потребителей. Трансформаторы рассчитываются на работу без перегрузки с явным резервом. Главные трансформаторы собственных нужд принимаются со скрытым резервом с возможность аварийной перегрузки. Собственных нужды электрокотельной ОАО «РусГидро» - «Зейской ГЭС» имеют потребителей 1 категории, поэтому выбрана смешанная схема питания (радиально - магистральная).
При выборе трансформаторов необходимо определить их количество, вид (тип, габарит), учитывая единичную номинальную мощность каждого, место расположения, способ присоединения со стороны высокого и низкого напряжения, вид переключения ответвления, схемы и группы соединения обмоток.
Потребители I категории запитываются от ТП через АВР. Питание таких потребителей следует осуществлять от двухтрансформаторных подстанций.
Трансформаторная подстанция – это электротехническое устройство, предназначенное для приема, изменения уровня напряжения и распределения энергии.
Оборудование ТП 6/0,4 кВ состоит из двух трансформаторов, распределительных устройств низкого напряжения.
На напряжение 0,4 кВ принята одинарная, секционированная на четыре секции автоматическими выключателями система сборных шин.
Питание секций шин осуществляется от силовых трансформаторов через автоматические выключатели.
Минимальное число трансформаторов зависит от нагрузки и требований надежности электроснабжения:
, (1.6)
где Pр – средняя активная мощность, кВт; Кз – коэффициент загрузки трансформатора, для цехов с преобладающей нагрузкой 1 категории (до 80%) для двухтрансформаторных цеховых подстанций равный 0,65 – 0,7; Sн.тр. – номинальная мощность, выбранного трансформатора, кВА; ΔN – добавка до целого числа.
.
Экономически оптимальное число трансформаторов:
, (1.7)
где m – дополнительные трансформаторы (определяется по рисунку 1.1).
Nтр.э. = 2 + 0 = 2.
Номинальная мощность каждого трансформатора определяется:
, (1.8)
где Pр – средняя расчетная активная мощность 1 и 2 секции шин (таблица1.4),кВт.
Рисунок 1.1 – Количество дополнительных трансформаторов
Номинальная мощность для трансформатора секции шин 0,4 кВ №1
кВА.
Номинальная мощность для трансформатора секции шин 0,4 кВ №2
кВА.
Для наглядности расчет сводится в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 – Выбор числа и мощности трансформаторов
| Узлы питания | Pр | Кз | Sн.т | Nт.мин | ΔN | m | Nт.э. | Sт | Выбираем |
| секция шин 0,4 кВ №1 | 709,1 | 0,7 | 630 | 1,47 | 0,53 | 0 | 2 | 562,4 | 630 кВА |
| секция шин 0,4 кВ №2 | 786,6 | 0,7 | 630 | 5,37 | 0,63 | 0 | 6 | 591,8 | 630 кВА |
Выбор трансформатора осуществляется в зависимости от окружающей среды. При наружной установке применяются масляные трансформаторы, для внутренней рекомендуется применение сухих трансформаторов, для которых отсутствуют ограничения по мощности, количеству, расстоянию между ними.
Для питания собственных нужд выбраны трансформаторы типа ТСГЛ. Трансформаторы силовые сухие серии ТСГЛ имеют обмотки с литой изоляцией типа «Геофоль», фирмы «SIEMENS». Соответствуют стандартам МЭК – 76, производство сертифицировано по ИСО 9001.
Структура условного обозначения:
ТС – трансформатор трехфазный, сухой
ГЛ – литая эпоксидная изоляция обмоток «ГЕОФОЛЬ».
Сухие трансформаторы ТСГЛ / TSE являются пожаробезопасными, что позволяет их размещать в технических помещениях непосредственно внутри жилых и административных зданий. На производстве трансформаторы ТСГЛ / TSE могут применяться как на новых, так и при реконструкции существующих объектов, в особенности при замене трансформаторов с совтоловым наполнителем.
Трансформаторы сухие с литой изоляцией ТСГЛ / TSE допускают перегрузку до k = 1,5, обладают пониженными потерями ХХ и КЗ, пониженными шумами. Условия нагрузки сухих трансформаторов соответствуют стандартам РФ и превосходят стандарты МЭК 60905.
Трансформаторы сухие ТСГЛ / TSE могут комплектоваться тепловой защитой, кожухом и т.д. Выводы ВН и НН могут быть ориентированы произвольным образом по желанию заказчика.
Данный тип трансформатора принят Мосэнерго в качестве типового для применения в распределительных сетях г. Москвы. Трансформаторы ТСГЛ / TSE успешно прошли дополнительные испытания на динамическую стойкость при коротком замыкании (протокол ВЭИ им. Ленина № 3503-98-02, результат – трансформатор TSE выдержал динамические испытания на стойкость при КЗ).
Трансформаторы сухие ТСГЛ / TSE пригодны для работы в закрытом пространстве. Сухие трансформаторы охлаждаются естественной циркуляцией воздуха (АN) и поэтому в процессе эксплуатации трансформаторы должны быть установлены так, чтобы было обеспечено их эффективное охлаждение:
– температура окружающего воздуха: от -45.С до +40.С;
– относительная влажность воздуха – не болеем 80% при температуре +25.С;
– высота установки над уровнем моря – не более 1000м;
– окружающая среда – невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли.
Перегрузочная способность трансформаторов.
Трансформаторы сухие с литой изоляцией ТСГЛ / TSE допускают перегрузку до k = 1,5 и обладают пониженными потерями ХХ и КЗ, пониженными шумами.
1.7 Расчет потерь мощности в трансформаторах
Паспортные данные трансформатора ТСГЛ представлены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 – Паспортные данные трансформатора
| Тип | Sном, кВ·А | Uн, кВ | Потери, кВт | Uкз, % | Iхх, % | Схема и группа обмоток | ||||||
| ВН | НН | ХХ | КЗ | |||||||||
| ТСГЛ-630/6 У3 | 630 | 6 | 0,4 | 1,25 | 6,8 | 5,3 | 0,7 | Д/Ун-11 | ||||
Активное и индуктивное сопротивления трансформатора ТСГЛ-630/6 У3:
, Ом (1.9)
где ΔPкз – потери короткого замыкания, кВт; Uвн – номинальное напряжение трансформатора, кВ; n – количество трансформаторов.
Величина активного сопротивления трансформатора равна:
Ом.
, (1.10)
где Uкз – напряжение КЗ трансформатора, %.
.
Потери мощности в меди и стали:
, (1.11)
где ΔPхх – потери активной мощности в режиме холостого хода трансформатора, кВт.
кВт.
, (1.12)
где
– ток холостого хода, %.
квар.
(1.13)
кВт.
, (1.14)
квар.
, (1.15)
кВА.
Далее расчет производится аналогично, результаты приведены в
таблице 1.4.
Таблица 1.4 – Потери мощности в трансформаторах
| Узлы питания | Sном | Sнагр | Uкз | Pкз | Pхх | Iхх | Rт | Xт | Pст | Qст | Pм | Qм | Sт |
| Машинный зал ТЭС | |||||||||||||
| ТП-1Н | 630 | 563,72 | 5,3 | 6800 | 1,25 | 0,7 | 0,62 | 3,03 | 1,25 | 4,41 | 5,44 | 26,73 | 31,9 |
| ТП-2Н | 630 | 563,72 | 5,3 | 6800 | 1,25 | 0,7 | 0,62 | 3,03 | 1,25 | 4,41 | 5,44 | 26,73 | 31,9 |
Наибольшая реактивная мощность, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть низкого напряжения (до 1000 В) главного корпуса ТЭС, определяется по формуле:
, (1.16)
где Nтр.э – экономически оптимальное число трансформаторов; kз – коэффициент загрузки трансформатора; Sн.тр – номинальная мощность для трансформатора.
квар.
Суммарная мощность конденсаторных батарей в сетях до 1000 В составит:
QнК = Qр – Qmax, (1.17)
где Qр – суммарная средняя реактивная мощность электрических нагрузок.
QнК = 233,32 – 599,04 = – 365,82 квар.
Так как QнК < 0, то установка батарей конденсаторов при выборе оптималь-ного числа трансформаторов не требуется.
Далее расчет производится аналогично, результаты приведены в таблице 1.5.
Таблица 1.5 – Расчет компенсации реактивной мощности
| Узлы питания | Sнтр | Pр | Qр | Nтэ | Kз | Qmax | Qнк |
| ТП-1Н | 630 | 647,36 | 233,22 | 2 | 0,7 | 599,04 | -365,82 |
| ТП-2Н | 630 | 2367,62 | 1377,3 | 6 | 0,7 | 1573,2 | -195,9 |
1.8 Расчет сечений и выбор кабельных линий 6 кВ
Выбор сечения кабеля производится по экономической плотности тока
(1.18)
где Iн – номинальный ток нагрузки, А; jэк = 2,7 А/мм2 – экономическая плотность тока, для кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией и медными жилами при продолжительности использования наибольшей активной нагрузки в течении года Tм = 5000÷7000 ч.
Номинальный ток нагрузки рассчитывается по формуле:














