125936 (593185), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Основными требованиями при выборе числа трансформаторов ГПП являются: надежность электроснабжения потребителей, а также минимум приведенных затрат на трансформаторы. Надежность электроснабжения потребителей II категории обеспечивают резервами, вводимым автоматически или действиями дежурного персонала.
Применяются двух трансформаторные подстанции, которые экономически более целесообразны чем подстанции с одним или большим числом трансформаторов.
4.1. Определение расчетной активной мощности, предприятия и реактивной мощности, получаемой от энергосистемы
Расчетная активная мощность
, (4.1)
где Рм(0,4кВ) - суммарная активная мощность цеховых трансформаторных подстанций с учетом потерь, кВт;
Рм в/в - суммарная активная высоковольтная мощность Рмв/в = 8130 кВ
, кВт
Определение оптимальной реактивной мощности Qэ1, передаваемой из энергосистемы в сеть в период максимальных нагрузок энергосистемы.
Расчет Qэ1 производится двумя способами.
I способ (4.2)
где = 0,25 при Uн = 110 кВ и 0,2 при Uн = 35 кВ.
Расчет приводится для напряжений 110 и 35 кВ
квар
квар
II способ
, (4.3)
где Qм - суммарная реактивная мощность, квар;
Qсд.э - мощность вырабатываемая СД, квар;
Nсд - количество установленных СД
, (4.4)
где Qр - суммарная мощность цеховых ТП с учетом потерь
Qв/в - суммарная мощность высоковольтной нагрузки 10 кВ.
квар
Экономически целесообразную загрузку по реактивной мощности определяют по формуле:
, (4.5)
где Qн.сд - номинальная мощность СД;
Звк - удельная стоимость 1 квар конденсаторной батареи;
К1сд, К2сд - потери в СД, при его номинальной реактивной мощности;
Срп - расчетная стоимость потерь, принимается 557,8 руб (за год умножается на 12).
, (4.6)
где Ен, Еа, Етр - нормативные коэффициенты для линий, оборудования и НБК, приведены в таблице 4.1;
Руд - удельные потери мощности, равные 0,003 кВт;
Qбат - мощность НБК, принятая равной 330 квар из условия Qбат Qн. сд ;
Кяч, Кбат - стоимость ячейки КРУ и НБК мощностью 330 квар, с учетом НДС принимаемые Кбат = 132,2 тыс. руб. (прайс-лист ООО «Энергопромавтоматика»), Кяч = 264,65 тыс. руб. (прайс-лист «Волготехкомплект»).
Таблица 4.1 Нормативные коэффициенты
Наименование элемента | Коэффициенты | ||
Сравнительной эффективности капитальных вложений, Ен | Амортизационных отчислений, Еа | Текущего ремонта, Етр | |
Воздушная линия | 0,12 | 0,028 | 0,004 |
Кабельная линия | 0,12 | 0,03 | 0,015 |
Оборудование | 0,12 | 0,063 | 0,01 |
НБК | 0,12 | 0,075 | 0,008 |
Определение Звк производится по формуле (4.6)
= 0,256 тыс. руб.
Определение Qсд.э производится по формуле (4.5)
квар
Если окажется, что Qсд.э > Qсд , то принимаем Qсд.э = Qсд ,определяемый по формуле
, (4.7)
где Ксд - коэффициент загрузки СД по активной мощности
, (4.8)
где Рнз, Рн - заданная и номинальная мощности СД, соответственно 1417,5 и 630 кВт,
квар
квар
При дальнейшем расчете используются наименьшее значение Qэ1, т.е. значение Qэ1 рассчитанное I способом по формуле (4.2)
квар
квар
4.2. Выбор числа и мощности трансформаторов на ГПП
Как было отмечено выше, основную долю нагрузки предприятия составляют потребители II категории, для питания которых используются два масляных трансформатора.
Выбор мощности производится для двух напряжений: 110кВ и 35 кВ.
Определение полной мощности производится по формуле
, (4.9)
где Крм - коэффициент разновременности максимума нагрузок, равный 0,95;
Р - принимается равной Рр = 14497,05 кВт;
Qэ1 - принимается равной квар для 110 и
квар для 35 кВ.
Для 110 кВ
кВА
Если на ГПП устанавливается два трансформатора, то номинальная мощность каждого из них определяется по условию
, (4.10)
кВА
где Кз - коэффициент загрузки равный 0,8.
Выбор силового трансформатора производится по таблице 5.2.2 /15/.
Расчет и выбор силового трансформатора на 35 кВ производится аналогично и сводится в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 Паспортные данные силового трансформатора
Uн, кВ | Расчет | Тип, мощность и количество трансформаторов | Потери, кВт | Iхх, % | Uкз, % | ||
Sм.гпп, кВА | Sном.т, кВА | ХХ | КЗ | ||||
110 | 14943,21 | 9339,51 | 2хТДН-10000/110 | 15,5 | 60,0 | 0,7 | 10,5 |
35 | 14784,14 | 9240,09 | 2хТМ-10000/35 | 14,5 | 65,0 | 0,8 | 7,5 |
4.3. Расчет потерь мощности и энергии в трансформаторах
Данный расчет производится аналогично п. 3.5.
Результаты расчетов сведены в таблицу 4.3
Потери энергии в трансформаторе Wтр определяются по следующей формуле:
, (4.11)
где Твкл - время включения, принимаемое равным 8760 ч.
м - время максимальных потерь, равное 4573,8 ч.
622315,78 кВт ч
Определение потерь мощности и энергии, в трансформаторах на 35 кВ производится аналогичным образом и сводится в таблицу 4.3.
Таблица 4.3 Потери мощности и энергии в трансформаторах
Uн, кВ | Sн.тр кВА | Кз | Pтп, кВт | Qх, квар | Qк, квар | Qтп, квар | P`х, кВт | P`к, кВт | Pтп, кВт | Wтр, кВт ч |
110 | 10000 | 0,75 | 98,5 | 70 | 1050 | 1321,25 | 19 | 112,5 | 164,56 | 911751,56 |
35 | 10000 | 0,74 | 100,19 | 80 | 750 | 981,4 | 18,5 | 102,5 | 149,26 | 837565,64 |
5. Выбор принципиальной схемы подстанции
Выбирается схема ГПП с перемычкой с высокой стороны, что повышает надежность электроснабжения. При нормальном режиме перемычка разомкнута. ГПП выполнена на основе блочного типа КТПБ-110/10.
Упрощенная схема ГПП приведена на рисунке 5.1.
Рисунок 5.1 Типовая схема подстанции 110/10кВ.
6. Выбор рационального напряжения питающих ЛЭП
6.1. Расчет и проверка питающих ЛЭП
Выбор питающих ЛЭП производится по экономической плотности тока.
Определение экономического сечения производится по формуле
, (6.1)
где Iм - допустимый ток, А;
Jэ - экономическая плотность тока, принимаемая по таблице 1.3.36 /6/
, (6.2)
где Sм - суммарная полная мощность с учетом потерь.
, (6.3)
Производится расчет на наряжение110 кВ
кВА
А,
мм2
Принимается провод АС-70/11 с допустимым током Iдоп=265 А, Ro = 0,43 Ом/км
Проверка по допустимому току
, (6.3)
А
Данный провод удовлетворяет условиям короны – сечение провода должно быть не меньше 70 мм2
Расчет на 35 кВ производится аналогично данные сведены в таблицу 6.1.
При строительстве ЛЭП принимается железобетонные опоры с двусторонним питанием.
6.2. Определение потерь энергии в ЛЭП
Расчет потерь энергии в ЛЭП Wа производится по формуле
, (6.4)
где n - число питающих линий, равное 2;
R - сопротивление линии, Ом
, (6.5)
где L - длина ЛЭП, принимаемая равной 27 км, см.п. 1.1;
Rо - удельное сопротивление линии.
Расчеты для ЛЭП на 110 и 35 кВ сводятся в таблице 6.1.
Таблица 6.1 Технико-экономические характеристики ЛЭП.
Uн, кВ | Sм, кВА | Iм, А | Fэ, мм2 | Iдоп, А | Ro, ом/км | Марка провода | м, ч | Wа, кВтч |
110 | 15473,23 | 40,61 | 36,92 | 265 | 0,43 | АС-70/11 | 4573,8 | 500390,19 |
35 | 14930,53 | 123,14 | 111,95 | 390 | 0,25 | АС-120/19 | 4573,8 | 2808862,6 |
6.3. Технико-экономическое обоснование напряжения питающих
ЛЭП с учетом стоимости ГПП.
Схема подключения завода к шинам районной подстанции
Рис. 6.1. а) Электроснабжение предприятия на U = 110 кВ
б) Электроснабжение предприятия на U = 35 кВ