151516 (594693), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рис.3. Масштаб: 5 кВт/мм
9. Выбор системы питания
Система электроснабжения любого предприятия может быть условно разделена на две подсистемы – это система питания и система распределения энергии внутри предприятия.
В системы питания входят следующие элементы: питающие ЛЭП, пункт приема электрической энергии это может быть ПГВ или ГПП, состоящие из устройства высшего напряжения, силовых трансформаторов и распределительного устройства низшего напряжения.
Таким образом, выбор системы питания производится в следующей последовательности:
-
Выбор устройства высокого напряжения системы питания.
-
Выбор ЛЭП.
-
Выбор рационального напряжения.
-
Выбор трансформаторов ППЭ.
Выбор устройства высокого напряжения системы питания
Выбор устройства высокого напряжения должно осуществляется на основе нормативных документов в следующем порядке:
-
Для УВН ППЭ должны выбираться только типовые решения.
-
При выборе УВН должны учитываться следующее факторы:
-
Уровень надежности потребителей.
-
Расстояние до системы равно 15 км.
-
Вид схемы питания.
-
Влияние окружающей среды.
-
Разного рода особые условия.
Трансформаторы на ППЭ выбираем только с РПН. Исходя из этого, выбираем схему линия – выключатель – трансформатор (рис.4).
Рис.4.
Выбор линии электропередачи.
Питание завода осуществляется по двухцепной воздушной ЛЭП. Uc=110кВ.
Выбор сечения питающих ЛЭП производится по допустимому нагреву максимальным расчетным током.
А.(32)
Сечение линии выбираем по экономической плотности тока и по току послеаварийного режима.
мм.(33)
где
-экономическая плотность тока [ ] табл. 1.3.36.
А.(34)
Выбираем ближайшее стандартное сечение, провод марки АС-70 (Iд=265 А).
1.Проверка выбранного сечения по току допустимого нагрева:
(35)
2.Проверка выбранного сечения провода по падению напряжения в линии при нормальном и послеаварийном режиме.
По условиям проверки падение напряжения на кабельной линии должно быть:
-
В нормальном режиме UНР 5%,
-
В после аварийном режиме UНР 10 %.
Потеря напряжения в нормальном режиме:
(36)
Потеря напряжения в аварийном режиме:
(37)
Т.к. выбранное сечение удовлетворяет всем условиям выбора, то принимаем провод марки АС-70.
Выбор рационального напряжения. Под рациональным напряжением Uрац понимается такое значение стандартного напряжения, при котором сооружение и эксплуатация СЭС имеют минимальное значение приведенных затрат.
Рациональное напряжение Uрац распределения электроэнергии выше 1 кВ определяется на основании ТЭР и для вновь проектируемых предприятий в основном зависит от наличия и значения мощности ЭП напряжением 6-10 кВ. Наличия собственной ТЭЦ и величины её генераторного напряжения, а также напряжения системы питания.
ТЭР не проводят в следующих случаях:
-
если мощность ЭП 6 кВ составляет от суммарной мощности предприятия менее 10-15 %, то Uрац распределения принимается равным 10 кВ, а ЭП 6 кВ получает питание через понижающие трансформаторы 6/10 кВ;
-
если мощность ЭП 6 кВ составляет от суммарной мощности предприятия более 40%, то Uрац распределения принимается равным 6 кВ;
(38)
Таким образом рациональное напряжение Uрац принимаем 6 кВ.
Выбор силовых трансформаторов ППЭ. Выбор трансформаторов ППЭ производится по ГОСТ 14209-85, т.е. по расчетному максимуму нагрузки Sз. По заводу намечаются два стандартных трансформатора. Намеченные трансформаторы проверяются на эксплуатационную (систематическую) и послеаварийную нагрузку.
По суточному графику (зима) определим среднеквадратичную мощность:
(39)
Рис.5. График электрических нагрузок предприятия.
Часы | Зима | Лето | |||
S,% | S,МВА | S,% | S,МВА | ||
0 | 65 | 17,28 | 62 | 16,48 | |
1 | 65 | 17,28 | 62 | 16,48 | |
2 | 60 | 15,95 | 51 | 13,56 | |
3 | 65 | 17,28 | 62 | 16,48 | |
4 | 65 | 17,28 | 62 | 16,48 | |
5 | 62 | 16,48 | 56 | 14,89 | |
6 | 55 | 14,62 | 48 | 12,76 | |
7 | 70 | 18,61 | 62 | 16,48 | |
8 | 90 | 23,93 | 80 | 21,27 | |
9 | 100 | 26,59 | 92 | 24,46 | |
10 | 100 | 26,59 | 92 | 24,46 | |
11 | 96 | 25,52 | 90 | 23,93 | |
12 | 88 | 23,39 | 84 | 22,33 | |
13 | 95 | 25,26 | 90 | 23,93 | |
14 | 93 | 24,72 | 88 | 23,39 | |
15 | 90 | 23,93 | 85 | 22,60 | |
16 | 88 | 23,39 | 82 | 21,08 | |
17 | 90 | 23,93 | 83 | 22,06 | |
18 | 92 | 24,46 | 84 | 22,33 | |
19 | 90 | 23,93 | 82 | 21,08 | |
20 | 93 | 24,72 | 87 | 23,13 | |
21 | 93 | 24,72 | 90 | 23,93 | |
22 | 90 | 23,93 | 85 | 22,60 | |
23 | 80 | 21,27 | 76 | 20,20 |
Мощность одного трансформатора для n=2 – трансформаторной подстанции:
(40)
Намечаем трансформатор марки ТДН-16000/110. Как правило выбранные трансформаторы проверяются на систематическую и аварийную нагрузку. Очевидно, что намеченный трансформатор не пройдет проверку на аварийную перегрузку, т.к. - трансформатор всегда будет работать в режиме перегрузки.
Поэтому намечаем трансформатор марки ТДТН-25000/110.
Проверка выбранного трансформатора на перегрузочную способность:
-
Коэффициент предварительной загрузки:
(41)
-
Коэффициент максимума:
(42)
-
Коэффициент аварийной перегрузки:
(43)
-
Число часов перегрузки:
(44)
Для h=5ч, системы охлаждения “Д“ и региона г.Омска К2доп=1,32 [ ] табл.1.36.
Так как , то выбранный трансформатор марки ТДН-25000/110 удовлетворяет условиям выбора.
10. Размещение компенсационных устройств в сети предприятия
Для рационального выбора мощности трансформаторов комплектных трансформаторных подстанций необходимо учесть скомпенсированную реактивную мощность т.е. с учетом размещения БСК по узлам нагрузки электрической сети.
Выбор мощности компенсирующих устройств (Qкм) по заводу в целом был произведен в разделе 7 исходя из баланса реактивных нагрузок на шинах 6 – 10 кВ ППЭ т.е.
кВар(45)
Распределение реактивной мощности по узлам нагрузки будем производить одним из упрощенных аналитических методов, методом пропорционально реактивными нагрузками узлов. В этом случае величина мощности БСК (QКi) в каждом i-м узле нагрузки будет равна:
(46)
Qнагр i – реактивная нагрузка в i – м узле
Qнагр - сумма реактивных нагрузок всех узлов, кВар.
Qнагр = 23647,8 кВар.
Для более удобного представления все данные этого расчета сведены в табл.9. Сумма мощностей стандартных БСК должна быть меньше чем величина QКУ, по заводу в целом QКУ =5870,83 кВар QБСК = кВар. Это объясняется тем, что в расчетах не учитываются кабельные линии, которые являются также источниками реактивной мощности.
Табл.9.
№ | Наименование цеха |
|
| БСК |
| Тип БСК |
Литейный цех | 3490,8 | 866,6 | 150 | 900 | УК-0,38-150У3 | |
РМЦ | 350 | 86,89 | - | - | - | |
Кузнечный цех | 1217,8 | 302,33 | 300 | 300 | УК-0,38-300У3 | |
Главный корпус | 485,4 | 120,5 | - | - | - | |
Корпусно-котельный цех | 2175,7 | 540,14 | 300 | 600 | УК-0,38-300У3 | |
Компрессорная | 420,8 | 104,4 | - | - | - | |
Такелажно-парусный цех | 4811,6 | 1194,53 | 300 | 1200 | УК-0,38-300У3 | |
Сухой док | 814,2 | 202,13 | 150 | 150 | УК-0,38-150У3 | |
Заводоуправление | 149,6 | 37,14 | - | - | - | |
Механический док | 604,8 | 150,15 | 150 | 150 | УК-0,38-150У3 | |
Кислородная станция | 356,8 | 88,58 | - | - | - | |
Плавающий док | 1040 | 258,2 | 75 | 300 | УК-0,38-75У3 | |
Лесосушилка | 252,7 | 67,73 | - | - |
11. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций
Число КТП и мощность их трансформаторов определяется общей мощностью (SСМ) цеха (цехов), удельной плотностью нагрузки и требованиями надежности электроснабжения.