151468 (621724), страница 3
Текст из файла (страница 3)
∆Р’к.з = ∆Рк.з+ Кun+:∆Qк.з=3.7+0.05+1.13=4.88 кВт (2.3.4)
∆Р`2т1=2*∆Р`хх+2*∆Р’к.з=2*4+2*4.88=17.7 кВт (2.3.5)
Річні витрати електроенергії будуть становити
∆Епт1=∆Р`2т1*8760=17.7*8760=155052 кВт.год (2.3.6)
Проводимо техніко-економічні зрівняння намічених варіантів.
Капітальні витрати Кт2=60 тис. грн.
Річні експлуатаційні витрати на амортизацію:
Сат1=φ* Кт1=0.1*30=3 тис. грн. (2.3.7)
Вартість втрат електроенергії при тарифі: Со=0.4 грн./1 кВт.год.
Св=Со*∆Епт1 =0.4*155052=62020 грн. (2.3.8)
Сумарні річні експлуатаційні витрати:
Сет1=2* Сат1+ Св=2*3+62020=130040 грн. (2.3.9)
ІІ-варіант
Втрати реактивної потужності:
∆Qxx=Sнт1*Іхх/100=400*2.1/100=0.84 квар (2.4.1)
∆Qк.з= Sнт1*Uк.з/100=400*4.5/100=1.8 квар (2.4.2)
Приведені втрати потужності в двох трансформаторах
∆Р`хх = ∆Рхх+ Кun+:∆Qxx=1.2+0.05+0.84=2.09кВт, (2.4.3)
∆Р’к.з = ∆Рк.з+ Кun+:∆Qк.з=5.5+0.05+1.8=7.35 кВт (2.4.4)
∆Р`2т1=2*∆Р`хх+2*∆Р’к.з=2*2.09+2*7.35=18.8 кВт (2.4.5)
Річні витрати електроенергії будуть становити
∆Епт1=∆Р`2т1*8760=18.8*8760=165388кВт.год (2.4.6)
Проводимо техніко-економічні зрівняння намічених варіантів.
Капітальні витрати Кт2=80 тис. грн.
Річні експлуатаційні витрати на амортизацію:
Сат2=φ* Кт1=0.1*40=4 тис. грн. (2.4.7)
Вартість втрат електроенергії при тарифі: Со=0.4 грн./1 кВт.год.
Св=Со*∆Епт1 =0.4*165388=66155 грн. (2.4.8)
Сумарні річні експлуатаційні витрати:
Сет2=2* Сат1+ Св=2*3+66155=138310 грн.
Визначаємо термін окупності
Ток=К1‑К2/С2‑С1=60–80/138310–130040=24.2 р
Так, як сумарні річні експлуатаційні втрати КТП 2х400 10/0.4 більші ніж КТП 2х250 10/0.4 то для даного цеху вибираємо І-варіант
КТП 2х250 кВА 10/0.4кВ У3
2.4 Розрахунок і вибір постачальних і розподільчих мереж високої напруги
Живляча мережа призначена для забезпечення електроенергією промислових підприємств, вона сполучає районну підстанцію з ГПП підприємства.
Розподільча мережа призначена для подачі напруги з ГПП на цехові ТП. Прийнята напруга 10 кВ. Схема розподілу радіальна. Прийнята марка кабеля АСБ
Визначаю струм навантаження мережі:
[1] c. 106 (2.4.1)
Вибираємо переріз по економічній густині струму.
Для кабеля марки АСБ приймаємо jек =1,2 А/мм2.
[17] с. 63 (2.4.2)
Вибираємо з каталогу переріз кабеля АСБ 25 Iдоп=90 А
Для підключення живлячих високовольтних кабелів до нашої трансформаторної підстанції згідно каталога підбираємо комплектне РУ‑10 кВ з двома шафами до яких підключаються силові трансформатори ТМ‑250/10/0.4 У3
В шафу ШВВ‑2 передбачается вимикач навантаження ВНПз на напругу Uн‑10кВ, Ін‑100А.для захисту високої сторонни трансформатора від недопустимих струмів передбачено запобіжник ПК‑10 Ін‑50А, Івс‑35А, Uн‑10кВ
2.5 Розрахунок струмів короткого замикання
Для того щоб визначити величину струму к.з. необхідно знати величину опору кожного з елементів, які ввімкнені в даному колі, оскільки від їх опору залежить величина струму к.з. Такими елементами є генератори, двигуни, силові трансформатори, реактори, повітряні і кабельні лінії, компенсатори. Враховують тільки індуктивні опори названих елементів (тобто опори їх обмоток)
Всі ці опори вказуються в довідниках в іменованих одиницях (тобто в Ом), в відносних одиницях або у відсотках.
Для повітряних і кабельних ЛЕП опори в довідниках вказуються в іменованих одиницях на 1 км лінії у вигляді індуктивного опору
для повітряних ЛЕП Xо = 0,4 Ом/км.
для кабельних ЛЕП Х0 = 0,08 Ом/км.
Для силових трансформаторів індуктивний опір задається напругою к.з. у відсотках Uк.з, (%).
Для реакторів опір вказується у вигляді індуктивного опору у відсотках Х(%) або іменованих одиницях (Ом).
Для синхронних генераторів опір вказується у вигляді індуктивного опору для початкового моменту к.з. у відносних одиницях X"d.
для синхронних генераторів X"d = 0,125;
для турбогенераторів X"d = 0,125,
для гідрогенераторів X"d = 0,2.
В тих випадках, коли активний опір елементів кола к.з. менший 1/3 індуктивного, то він не враховується при розрахунках струмів к.з. Це буває переважно при розрахунках струмів к.з. у високовольтних мережах.
Оскільки більшість елементів кола к.з. у довідниках вказується у відносних одиницях, то при розрахунках струмів к.з. у високовольтних лініях всі опори виражають у відносних одиницях і для спрощення розрахунків приводять їх до базисних, тобто за одиницю взятих величин.
При цьому всі розрахункові дані п риводять до базової напруги і базової потужності. Струм вираховують через напругу і потужність.
За базову напругу беруть середнє номінальне значення тієї ступені де проводяться розрахунки струмів к.з. Ця напруга на 5% більша за номінальну напругу. Базовими напругами можуть бути напруги величиною. 0,23; 0,4; 0,69; 3,15; 6,3; 10,5; 37; 115; 230 кВ і т. д.
За базисну потужність може бути прийнята потужність генератора, але частіше приймають потужність кратну 10 МВ·А. Найчастіше приймають потужність S = 310 МВ·А, або У номінальну потужність генераторів станції.
Для того щоб розрахувати параметри струмів к.з. необхідно мати розрахункову схему системи електропостачання з вказаними на ній елементами в вигляді умовних позначень і параметрів кожного елемента. По розрахунковій схемі складається схема заміщення, на якій всі елементи розрахункової схеми зображені у вигляді резисторів. Кожному резистору присвоюється порядковий номер, який записується над рискою дробу, а під нею вказується розрахована величина цього опору у відносних одиницях, приведена до базисних значень.
U K=4,5%
2. Визначаємо опір ЛЕП:
3. Визначаємо результуючий опір в точці К1:
4. Визначаємо базовий струм:
5. Визначаємо діюче значення струму к.з в точці К1:
6. Визначаємо ударний струм:
7. Визначаємо потужність к.з в точці К1:
8. Визначаємо опір трансформатора:
9. Визначаємо результуючий опір в точці К2:
10. Визначаємо базовий струм:
11. Визначаємо діюче значення струму к.з в точці К2:
12. Визначаємо ударний струм к.з в точці К2:
13. Визначаємо потужність к.з в точці К2:
14. Визначаємо опір КЛ:
15. Визначаємо результуючий опір к.з в точці К3:
16. Визначаємо базовий струм:
17. Визначаємо діюче значення струму в точці К3:
18. Визначаємо ударний струм к.з в точці К3:
19. Визначаємо потужність к.з в точці К3:
Результати розрахунків заносимо в таблицю:
Табл. 6
Параметри | Точка к.з. К1, | Точка к.з. К2 | Точка к.з. Кз |
Х *рез.б.к | 7.2 | 8.7 | 9.1 |
Ік.з, кА | 2.4 | 2 | 1.9 |
Іу, кА | 6.1 | 5 | 4.8 |
Sк.з, МВ·А | 43 | 35.6 | 34 |
2.6 Перевірка електрообладнання на дію струмів к.з
При протіканні струмів к.з. по струмопровідних частинах і ел. апаратах виникає ел. динамічна і термічна дія струмів к.з. Внаслідок цього струмопровідні частини перегріваються або механічно руйнуються. Тому після вибору апаратів і струмопровідних частин по розрахункових параметрах їх необхідно перевіряти на ел. динамічну і термічну дію струмів к.з. Для забезпечення надійної безаварійної роботи необхідно, щоб розрахункові величини були менші за допустимі, які вказуються в довідниках і гарантуються підприємствами, що виготовляють дані апарати.
Вибір високовольтних запобіжників.
Запобіжники вибираються по: Uном, Іном по конструктивному виконанню і перевіряються по граничному вимикаючому струму і потужності (Івим; Sвим). Умова стійкості до струмів к.з. виконується, якщо:
Івим ≥ Ік.з Sвим ≥ Sк.з
Вибір високовольтних вимикачів.
Вимикачі вибираються по: Uном, Іном, за конструктивним виконанням, місцем встановлення, вимикаючому струму і потужності (Івим, Sвим).
Умова стійкості до струмів к.з. виконується, якщо:
Івим > Ік.з. Sвим > Sк.з.
Вимикачі перевіряються на термічну стійкість. При цьому повинна виконуватись умова:
Іt – струм термічної стійкості, що допускається заводом – виробником протягом t, с – вказується в довідниках.
tпр – приведений час протікання струму к.з.
Вимикачі також перевіряються на ел. динамічну стійкість. При цьому повинна виконуватись умова:
Яу < Яmax
де Я тах = Я дин – вказується в довідниках.
Вибір роз’єднувачів і відділювачів.
Роз'єднувачі і відділювачі вибирають за Uном, Іном і перевіряють електродинамічну і термічну стійкість аналогічно вимикачам.
Роз'єднувачі і відділювачі не призначені для вимикання струмів к.з., тому на вимикаючу здібність не перевіряються.
Вибір короткозамикачів.
Короткозамикачі вибираються за Uном і перевіряються на електродинамічну і термічну стійкість аналогічно вимикачем.
Вибір вимірювальних трансформаторів струму.
Трансформатори струму вибираються за Uном, Іном, навантаженням первинної і вторинної котушок, класу точності і допустимій похибці і перевіряють на термічну і динамічну стійкість до струмів к.з., яка враховується динамічним kдин термічним kt коефіцієнтами, що вказуються в довідниках:
Вибір вимірювальних трансформаторів напруги.
Трансформатори напруги вибирають за їх номінальними параметрами (Uном, Iном), конструктивному виконанню, класу точності, а також потужності вторинної обмотки: