150837 (594599), страница 2
Текст из файла (страница 2)
С ростом нагрузок сельскохозяйственных потребителей (Петрозаводская птицефабрика, кооператив «Кукко») и развитием камне- и деревоперерабатывающих предприятий, а также в связи с тем, что на Петрозаводской птицефабрике намечается строительство новых и восстановление старых цехов, настоящий проект предусматривает замену физически и морально устаревшего оборудования (масляных выключателей на элегазовые и вакуумные), а также замену трансформаторов марки ТМН-6300/35 на трансформаторы большей мощности для надежного и бесперебойного электроснабжения потребителей.
В зоне электроснабжения расположены потребители I (Петрозаводская птицефабрика), II (модульная котельная муниципального унитарного предприятия «Тепловые сети») и III категорий по надежности электроснабжения.
2 выбор силового оборудования
2.1 Выбор силовых трансформаторов
В соответствии с планами перспективного развития Петрозаводской птицефабрики намечается строительство новых цехов. Указанный потребитель относится к I категории по надежности электроснабжения.
Подсчет нагрузок произведен согласно графиков летнего и зимнего максимумов, произведенных за расчетный период.
Нагрузки прочих потребителей определены по заявкам организаций, с учетом существующих нагрузок и планов развития.
За расчетный период принято 5 лет от года предполагаемой модернизации.
Результаты подсчета нагрузок на расчетный период приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Расчетные нагрузки для подстанции 48П «Петрозаводская птицефабрика» на планируемый период
Наименование потребителей | Расчетная нагрузка на шинах 0,4 кВ ТП-10/0,4 кВ, кВА | Коэффициент одновременности, К0 [3] | Расчетная нагрузка на шинах 10 кВ подстанции 35/10 кВ, кВА |
Петрозаводская птицефабрика | 5000 | 0,7 | 3500 |
Новые цеха | 3000 | 0,8 | 2400 |
Модульная котельная | 900 | 0,8 | 720 |
Камне- и деревоперерабатывающие предприятия | 4000 | 0,8 | 3200 |
Кооператив «Кукко» | 1500 | 0,8 | 1200 |
Прочие | 4580 | 0,65 | 2980 |
Итого | 14000 |
Силовые трансформаторы выбираются по справочнику, исходя из мощности потребителей и классов требуемых напряжений. Для определения полной мощности потребителя (S) необходимо знать их активную (P) и реактивную (Q) мощности. Согласно исходных данных полная мощность потребителей, питающихся от сети 10 кВ равна 14 МВА.
2.1.1 Расчет мощности трансформаторов Т-1 и Т-2 с учетом коэффициента перегрузки
Мощность трансформаторов определяется по формуле:
(2.1)
где SТ – мощность трансформатора, кВА;
S – полная мощность потребителей, кВА, принимается S = 14000 кВА;
КП – коэффициент перегрузки трансформатора (К = 1,4)
Из справочника выбирается два трансформатора типа ТД-10000/35/10 с автоматическим регулированием напряжения под нагрузкой [3].
Характеристики трансформатора приводятся в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Характеристики трансформатора ТД-10000/35/10
Тип трансформатора | Uном, кВ | ΔP, кВт | Uк | Iхх | ||||
ВН | НН | ΔPх | ΔPк | % | % | |||
ТД-10000/35/10 | 38,5 | 10,5 | 14,5 | 65 | 7,5 | 0,8 |
2.2 Выбор схемы собственных нужд подстанции
Приемники собственных нужд подстанций по степени ответственности делятся на 3 группы:
1 группа – приемники, отключение которых приводит к нарушению нормального режима эксплуатации, к частичному или полному отключению или к авариям с повреждением основного оборудования. Для питания электроприемников первой категории необходимо иметь два источника питания с автоматическим включением резерва.
2 группа – приемники, отключение которых допустимо на 20-40 минут для подстанций с дежурным персоналом или до приезда обслуживающего персонала, если дежурного на подстанции нет. Восстановление питания у приемников этой группы осуществляется вручную.
3 группа – приемники, отключение которых допустимо на более длительное время.
По режиму включения в работу электроприемники собственных нужд подстанций разделяются (рисунок 2.1):
-
постоянно включенные в сеть (в том числе цепи управления и релейной защиты);
-
включенные периодически (в зависимости от температуры наружного воздуха);
-
включенные во время ремонтов.
-
Обогрев приводов выключателей трансформатора и секционного выключателя 35 кВ.
-
Освещение открытого распределительного устройства 35 кВ.
-
Освещение, обогрев закрытого распределительного устройства 10 кВ.
-
Освещение, обогрев монтерского пункта.
-
Подзарядно-зарядный агрегат.
-
Подогрев шкафов электромагнитных приводов, шкафов зажимов.
-
Обдув Т-1.
-
Обдув Т-2.
Рисунок 2.1 – Схема собственных нужд подстанции номер 48П «Петрозаводская птицефабрика»
2.2.1 Выбор комплектной трансформаторной подстанции собственных нужд
Выбор комплектной трансформаторной подстанции заключается в выборе трансформатора на собственные нужды.
Трансформатор собственных нужд выбирается исходя из нагрузки потребителей собственных нужд.
Нагрузки потребителей собственных нужд подстанции номер 48П «Петрозаводская птицефабрика» приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Нагрузки потребителей собственных нужд подстанции
Вид потребителей | Установленная мощность | Cos φ | tg φ | Нагрузка | ||
Единицы | ||||||
кВт × количество | Всего, кВт | P, кВт | Q, кВr | |||
Подогрев шкафов зажимов, шкафов электромагнитных приводов. | 0,6 × 3 | 1,8 | 1 | 0 | 1,8 | - |
Отопление и освещение ЗРУ-10 кВ. | - | 14 | 1 | 0 | 14 | - |
Отопление и освещение монтерского пункта | - | 3 | 1 | 0 | 3 | - |
Подзарядно-зарядный агрегат ВАЗП. | 2 × 15 | 30 | 1 | 0 | 30 | - |
Охлаждение трансформатора ТД-10000 | 1,5 х 2 | 3 | 0,85 | 0,62 | 2,6 | 1,9 |
ИТОГО: | 51,4 | 1,9 |
2.2.1.1 Расчет полной мощности потребителей собственных нужд
Полная мощность потребителей собственных нужд определяется по формуле:
(2.2)
где S – полная мощность потребителей собственных нужд, кВА;
КС - коэффициент спроса, принимается равным 0,8 [3];
P - активная нагрузка потребителей собственных нужд, кВт;
Q - реактивная нагрузка потребителей собственных нужд, кВr.
По каталогу выбирается комплектная трансформаторная подстанция с трансформатором мощностью 63 кВА.
Оборудование трансформаторной подстанции типа КТП-63-81:
-
трансформатор типа ТМ-63/10;
-
разъединитель типа РЛНД-10/20;
-
предохранители типа ПКТ-10.
На подстанции устанавливаются две трансформаторные подстанции выбранного типа.
2.3 Расчет токов короткого замыкания
Расчет токов короткого замыкания производится с целью (рисунок 2.2):
-
выбора электрического оборудования;
-
выбора и расчета устройств релейной защиты и некоторых видов автоматики.
Рисунок 2.2 – а) Расчетная схема; б) Схема замещения.
Параметры оборудования и эквиваленты системы:
-
система: сопротивление системы X1=X2=15,59 Ом, мощность системы SC принимается раной ∞.
-
линии передач: Л-60П провод марки АС–95 X0=0,391 Ом/км, r0=0,33 Ом/км, протяженность линии L1= 1,89 км; Л-65П провод марки АС–120 X0=0,361 Ом/км, r0=0,27 Ом/км, протяженность линии L2= 6 км.
-
подстанция: трансформаторы Т-1 и Т-2 типа ТД-10000/35/10, UК = 7,5 %
2.3.1 Расчет параметров схемы замещения
Сопротивление линии определяется по формуле:
(2.3)
где Xл – сопротивление линии, Ом;
r0 – активное сопротивление линии, Ом/км;
x0 – индуктивное сопротивление линии, Ом/км;
L – протяженность линии, км.
Сопротивление двухобмоточного трансформатора рассчитывается по формуле:
(2.4)
где XТ – сопротивление двухобмоточного трансформатора, Ом;
UК - напряжение короткого замыкания трансформатора, %;
UВН – номинальное напряжение обмотки высокого напряжения, кВ;
SН – номинальная мощность трансформатора, МВА.
2.3.2 Расчет тока короткого замыкания в точке К1
Трехфазный ток короткого замыкания рассчитывается по формуле:
(2.5)
где I′′(3) – трехфазный ток короткого замыкания, кА;
ЕС – ЭДС системы, кВ;
XЭ – эквивалентное сопротивление, Ом.
ЭДС системы рассчитывается по формуле:
(2.6)
Для определения эквивалентного сопротивления необходимо последовательно сложить сопротивления X1 и X3; X2 и X4, а затем параллельно.
Полученные результаты ЕС и XЭ подставляются в формулу (2.5):
Определение ударного тока короткого замыкания в точке К1 производится по формуле:
(2.7)
где КУ - ударный коэффициент, принимается равный 1,61.
2.3.3 Определение тока короткого замыкания при включенном секционном выключателе 35 кВ
Полученные результаты складываются параллельно: