Проектирование системы электроснабжения предприятия
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
мi - нагрузка i - го цеха
При подстановке расчетных данных для построения ЦЭН в формулы, получим:
м; м;
Центр нагрузки имеет координаты: Хо = 201 м, Yo = 515 м.
При расположении главной понизительной подстанции в центре нагрузок, затраты на кабельную продукцию и потери электроэнергии будут наименьшими.
Поэтому проектируем расположение ГПП рядом с Машинным корпусом.
2.5 Обоснование системы электроснабжения
2.5.1 Выбор рационального напряжения системы питания
Систему электроснабжения можно подразделить на:
систему внешнего электроснабжения (воздушные и кабельные линии от узловых подстанций энергосистемы до ПГВ, ГПП, ГРП)
систему внутреннего электроснабжения (распределительные линии от ПГВ, ГПП, ЦРП до цеховых трансформаторных подстанций)
При выборе номинального напряжения внешнего участка сети принимаются во внимание существующее напряжение возможных источников питания энергосистемы, расстояние от этих источников до предприятия и нагрузка предприятия в целом. От выбора рационального напряжения схемы зависят параметры линии электропередач, выбираемое оборудование подстанции, размеры капитальных вложений, расход цветного металла, потери электроэнергии и эксплуатационные расходы.
Питание крупных энергоемких предприятий от сетей энергосистемы следует осуществлять на напряжении 110, 220 или 330 кВ.
Напряжение 220 кВ и выше целесообразно применять при потребляемой мощности более 120 - 150 МВА.
Напряжение 110 кВ - при потребляемой мощности 10 - 150 МВА,
Напряжение 35 кВ имеет экономические преимущества при передаваемой мощности не более 10 МВА.
Рациональное напряжение можно определить аналитическим путем с помощью эмпирической формулы Илларионова:
или по формуле Симона:
где P - передаваемая максимальная мощность, МВт
l - расстояние от точки подключения линии до подстанции, км.
При подстановке расчетных данных в формулы, получим:
кВ
кВ
Из полученных формул выходит то, что рациональным для нас является напряжение 110 кВ, так как напряжения, полученные по этим формулам необходимо округлять в большую сторону до стандартного номинального значения.
Так же потребляемая мощность нашего завода входит в интервал от 10 до 150 МВА, то и по этому условию нам выгодно выбрать за рациональное напряжение - 110 кВ.
2.5.2 Выбор ЛЭП
Выбор сечения проводов воздушных линий производится по экономическим токовым интервалам. Расчетная токовая нагрузка линии в проекте определяется по выражению:
где ?т - коэффициент, учитывающий число часов использования максимальной нагрузки Tм и коэффициент её попадания в максимум энергосистемы Км, (?т = 1);
IA - ток в линии, А;
Сечение проводов ВЛ 35 - 220 кВ выбирается в зависимости от:
напряжения,
расчетной токовой нагрузки Iр,
района по гололеду,
материала опоры,
числа цепей опоры.
Для исключения общей короны и радиопомех необходимо, чтобы напряженность поля у поверхности любого провода не превышала определенного допустимого значения. Это достигается путем увеличения диаметров проводов и расщепления проводов в фазе линий. Поэтому выбранные по условиям экономичности, сечения проводов следует при необходимости увеличивать до минимально допустимых значений по условиям короны. В соответствии с ПУЭ минимально допустимые сечения (и соответствующие диаметры проводов) следующие:
для линий 110 кВ - АС-70 (11,3 мм);
для линий 220 кВ - АС-240 (21,6 мм);
для линий 330 кВ - 2 провода АС-300 (2 х 23,5 мм).
Провода линий не должны нагреваться до недопустимой температуры в послеаварийных режимах, когда на отдельных участках линий ток может быть значительно больше, чем в нормальном режиме. Поэтому проверка выбранных сечений проводов по условию нагрева обязательна.
Условие проверки:
где Iр.тах - максимальный рабочий ток линии в наиболее тяжелом послеаварийном режиме (например, отключение одной цепи двухцепной линии, отключение одного из головных участков линии с двусторонним питанием);
доп - допустимый ток для соответствующего сечения.
Если выбранное сечение не удовлетворяет данному условию, то необходимо выбрать большее сечение, для которого условие проверки выполняется.
Для определения расчетного тока в одной цепи линии найдем номинальный ток линий IA:
А
где Sм - мощность по линии в режиме максимальных нагрузок, кВА;
Uн - номинальное напряжение линий, кВ;
n - количество цепей линий электропередачи;
Расчетный ток по одной цепи линии тогда равен:
А
По известным значениям напряжения, расчетной токовой нагрузки, района по гололёду, материала и числа цепей опоры выберем сечение провода - 120 мм2.
Проверка экономически целесообразного сечения провода по условию короны показывает, что выбранное сечение удовлетворяет требованиям снижения короны.
Проверим провод по условию нагрева. При выходе из строя одной цепи линии по оставшейся в работе цепи должна передаваться прежняя мощность, т.е. ток линии увеличится, в два раза по сравнению с нормальным режимом.
А
Для провода марки АС - 120 допустимый ток составляет 390 А. , т.е. данный провод проходит по условиям нагрева.
Выбранное сечение по длительному току должно быть проверено на потерю напряжения. Нормированных значений потери напряжения нет, однако ?/p>