125252 (593080), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

- при третьей категории потребителей устанавливается один трансформатор с К_з=0,9-0,95; здесь предусматривается складской резерв.

Так как нагрузки преимущественно относятся к первой категории электроснабжения, то выбираем два трансформатора с установкой АВР. Коэффициент загрузки принимаем равным К_з=0,7.

Рассчитываем мощность S, кВА, необходимую для выбора трансформатора:

, (2.11)

где n - количество установленных трансформаторов;

К_з - коэффициент загрузки трансформатора.

Предполагаем к установке ТМН-4000/35 с S_ном=4000 кВА [8, с.138, табл. 3.5]

Проверяем выбранный трансформатор по коэффициенту загрузки

, (2.12)

где S_ном.т - номинальная мощность трансформатора, кВА.

Коэффициент загрузки трансформаторов отличается от нормативного, но так как в схеме снабжения предусмотрено резервное питание от данных трансформаторов, то коэффициент загрузки при включенных резервных фидерах N5 и N11 составит:

,

что соответствует норме.

Проверяем выбранный трансформатор на возможность работы в послеаварийном режиме.

Так как нагрузки первой категории составляют 80%, то проверяем по следующему условию

(2.13)

- условие выполняется.

Таким образом, в данном дипломном проекте выбираем два трансформатора типа ТМН-4000/35.

2.4 Технико-экономическое обоснование выбранного трансформатора

Число трансформаторов, устанавливаемых на ГПП, часто принимается равным двум. Обычно в начальный период эксплуатации устанавливают один трансформатор, а затем второй. В дальнейшем при росте нагрузки установленные трансформаторы заменяют более мощными, для чего при проектировании предусматриваются фундаменты под трансформаторы, следующие по шкале мощностей, установленной ГОСТ. Для ГПП промышленных предприятий в основном используют трансформаторы с номинальной мощностью 10, 16, 25, 40, 63 МВА. Однако в ряде случаев может быть целесообразной установка сразу трансформаторов большей мощности.

Для решения этого вопроса выполняется технико-экономическое сравнение вариантов. Одновременно с выбором номинальной мощности трансформаторов следует предусматривать экономичные режимы их работы, которые характеризуются минимумом потерь мощности в трансформаторах при работе их по заданному графику нагрузки. При этом надо учитывать не только потери активной мощности в самих трансформаторах, но и потери реактивной мощности, возникающие в системе электроснабжения по всей цепочке питания от генераторов электростанций до рассматриваемых трансформаторов из-за потребления трансформаторами реактивной мощности.

Принимаем к рассмотрению два варианта: два трансформатора типа ТМ-4000/35 и два трансформатора типа ТМН-4000/35. Технические данные трансформаторов приведены в таблице 2.1. Таблица 2.1 - Технические данные трансформаторов

Определяем реактивную мощность холостого хода трансформатора , квар, по формуле

, (2.14)

где S_ном.т - номинальная мощность трансформатора, кВА;

I_x - ток холостого хода трансформатора, %.

Определяем реактивную мощность короткого замыкания, потребляемую трансформатором при номинальной нагрузке , квар, по формуле

, (2.15)

где U_к - напряжение короткого замыкания трансформатора, %.

Определяем приведённые потери холостого хода , кВт, трансформатора, учитывающие потери активной мощности в самом трансформаторе, и создаваемые им в элементах всей системы электроснабжения в зависимости от реактивной мощности, потребляемой трансформатором

, (2.16)

где - потери мощности холостого хода трансформатора,

кВт;

К_и,п - коэффициент изменения потерь, принимается равным

0,02 кВт/квар для трансформаторов, присоединяемых непо-

средственно к шинам подстанции.

Определяем приведённые потери короткого замыкания , кВт по формуле

, (2.17)

где - потери мощности короткого замыкания трансформа-

тора, кВт.

Определяем потери в трансформаторах , кВт, по формуле

(2.18)

Определяем приведенные потери в трансформаторах , кВт, по формуле

(2.19)

Определяем время наибольших потерь Т_п , ч, по формуле

, (2.20)

где Т_max.н - время использования максимума нагрузки предпри-

ятием в году, ч/год; Т_max.н =4008 ч/год.

Определяем годовые потери электроэнергии , кВт-ч, которые для трехфазного двухобмоточного трансформатора составляют

, (2.21)

где N - число трансформаторов;

Т_г - число часов работы трансформаторов в течение года.

Количество передаваемой энергии за год Э_год , кВт-ч

(2.22)

Годовые потери электроэнергии , %, определяем по формуле

(2.23)

Технико-экономические показатели и результаты расчета занесем в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 - Технико-экономические показатели и результаты расчетов для сравниваемых вариантов

Исходя из технико-экономической целесообразности, к установке следует применять два трансформатора типа ТМН-4000/35.

2.5 Исследование оценки непроизводительных потерь электроэнергии в недогруженных трансформаторах

Исследование оценки непроизводительных потерь электроэнергии в недогруженных трансформаторах предназначено для приближенной оценки расчетным способом экономии электроэнергии (в натуральном и стоимостном выражении) при замене недогруженного трансформатора трансформатором меньшей мощности в условиях минимального объема информации о характере электропотребления.

Определяем расчетную мощность трансформатора S_м , МВ·А, заменяющего недогруженный, по формуле

, (2.24)

где - максимальная активная мощность, МВА;

К_з.max - максимальный коэффициент загрузки;

, , кВт-ч по формуле

, (2.25)

где Т_п - полное число часов включения трансформаторов, ч;

Т_раб - годовое время работы трансформатора с нагрузкой,

ч;

- потери холостого хода в недогруженном трансфор-

маторе, кВт;

- потери холостого хода в заменяющем трансформа-

торе меньшей мощности, кВт;

- потери короткого замыкания в недогруженном

трансформаторе, кВт;

- потери короткого замыкания в заменяющем транс-

форматоре меньшей мощности, кВт;

S_н.р - номинальная мощность недогруженного трансформа-

тора, МВ·А;

S_н.м - номинальная мощность заменяющего трансформатора

меньшей мощности, МВ·А;

Э_г - годовой расход активной энергии, определяемый по

счётчику, установленному на подстанции, тыс. кВт-ч;

Э_г =2604 тыс. кВт-ч.

Определяем стоимость неоправданных потерь электроэнергии в трансформаторах за год А, руб, по формуле

, (2.26)

где С_ср - среднегодовая стоимость (тариф) электроэнергии, руб/кВт-ч; С_ср =1,25 руб/кВт-ч;

n - число трансформаторов.

По результатам расчёта видно, что применение недогруженного трансформатора типа ТМН-4000/35 экономически нецелесообразно.

2.6 Расчет токов короткого замыкания

Коротким замыканием называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или землей, при котором токи в ветвях электроустановки резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

Причинами коротких замыканий могут быть: механические повреждения изоляции - проколы и разрушение кабелей при земляных работах; поломка фарфоровых изоляторов; падение опор воздушных линий; старение, т.е. износ изоляции, приводящее постепенно к ухудшению электрических свойств изоляции; увлажнение изоляции; различные набросы на провода воздушных линий; перекрытие между фазами вследствие атмосферных перенапряжений. Короткое замыкание может возникнуть при неправильных оперативных переключениях, например, при отключении нагруженной линии разъединителем, когда возникающая дуга перекрывает изоляцию между фазами.

В системе трехфазного переменного тока могут трехфазные, двухфазные и однофазные короткие замыкания. Чаще всего возникают однофазные короткие замыкания (60-92% общего числа коротких замыканий).

Последствиями коротких замыканий являются резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы, что приводит к полному или частичному разрушению аппаратов, машин и других устройств; к значительным механическим воздействиям на токоведущие части и изоляторы, на обмотки электрических машин; к пожару в элементах электроснабжения из-за повышенного нагрева токоведущих частей и изоляции; к нарушению нормального режима работы механизмов из-за снижения напряжения.

Для предотвращения короткого замыкания и уменьшения их последствий необходимо: устранить причины, вызывающие короткое замыкание, уменьшить время действия защиты, действующей при коротком замыкании; применить быстродействующие выключатели; применить АРН для быстрого восстановления напряжения генераторов; правильно вычислить величины токов короткого замыкания и по ним выбрать необходимую аппаратуру, защиту и средства для ограничения токов короткого замыкания.

Ограничение токов короткого замыкания может быть достигнуто путем соответствующего построения схемы электроснабжения:

Характеристики

Список файлов ВКР