Разработка схемы электроснабжения предприятия и расчет распределительной сети напряжением свыше 1кВ
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ьные потери активной мощности в батареях конденсаторов, принимаемые для БНК до 1 кВ ру=0,004 кВт/квар;
Тгод - число часов работы (включения) КУ за год, ч.
, (9.16)
где ro - удельное активное сопротивление кабельной линии Ом/км.
По (9.3.14) потери активной энергии в конденсаторной установке равны:
кВтч.
Для определения потери энергии в трансформаторах можно воспользоваться результатами расчетов в п.4.
Результаты расчета потерь в кабельных линиях сводим в таблицы 9.8 и 9.9.
Таблица 9.8
Потери мощности в кабельных линиях первого варианта
№ ТП по плануДлина, кмМарка кабеляRо, Ом/кмIрл, А?Wл, кВтчГПП-РП5АСБ-10 (3х120) 0,261143,77242767,7РП-Т1 ТП10,095ААШвУ-10 (3х35) 0,89451,752047,03РП-ТП30,028ААШвУ-10 (3х50) 0,62565,33672,2РП-Т2 ТП10,095ААШвУ-10 (3х35) 0,89451,752047,03РП-ТП20, 192ААШвУ-10 (3х35) 0,89456,965012,12ТП1-ТП40, 202ААШвУ-10 (3х35) 0,89423,81029,8ТП3-ТП60,023ААШвУ-10 (3х35) 0,89431,3181,3ТП1-ТП40, 202ААШвУ-10 (3х35) 0,89423,81029,8ТП2-ТП50,096ААШвУ-10 (3х35) 0,89423,9441,2Всего255228,2
Таблица 9.9
Потери мощности в кабельных линиях второго варианта
№ ТП по плануДлина, кмМарка кабеляRо, Ом/кмIрл, А?Wл, кВтчГПП-РП5АСБ-10 (3х120) 0,261143,77242767,7РП-Т1 ТП10,078ААШвУ-10 (3х16) 1,9524,25805,0РП-Т1 ТП40,229ААШвУ-10 (3х16) 1,9525,062523,9РП-Т2 ТП10,078ААШвУ-10 (3х16) 1,9524,25805,0РП-Т2 ТП40,229ААШвУ-10 (3х16) 1,9525,062523,9РП-ТП60,025ААШвУ-10 (3х50) 0,62563,27187,6РП-ТП20,149ААШвУ-10 (3х35) 1,2556,965438,5ТП3-ТП60,023ААШвУ-10 (3х25) 0,89431,3172,2ТП2-ТП50,081ААШвУ-10 (3х16) 1,9523,9812,0Всего255848,2
Суммарные годовые потери энергии дл двух вариантов равны:
?Wгод1=112034,7+21280+255228,2=388542,9 кВтч;
?Wгод2=112034,7+21280+255848,2=389162,9 кВтч.
Определим амортизационные, эксплуатационные и издержки на потери по следующим выражениям:
руб. /кВтгод;
млн. руб.;
млн. руб.;
млн. руб.;
млн. руб.,
млн. руб.;
млн. руб.
Определим суммарные издержки для двух вариантов:
млн. руб.; млн. руб.;
Посчитаем приведенные затраты для двух вариантов:
млн. руб.;
млн. руб.
Разница составляет 1,03%, поэтому варианты можно считать равноценными. Предпочтение отдаем первому варианту и в дальнейшем будет рассматриваться он.
Расчет токов короткого замыкания
Вычисление токов КЗ производится с целью [1]:
- Выбора электрических аппаратов.
- Проверки устойчивости элементов схемы при электродинамическом и термическом действии токов КЗ.
- Расчета релейной защиты.
Расчетным видом КЗ является трехфазное, т.к. при нем обычно получаются большие значения сверхпереходного и ударного токов, чем при двухфазном и однофазном. Расчет токов КЗ должен рассчитываться на сборных шинах ГПП и РП.
Рис.10.1 Схема питания завода
Завод получает питание от ГПП на напряжении 10 кВ, расположенной на расстоянии 5 км, на которой установлены два трансформатора ТРДН-40000/110 мощностью 40 МВА, Uк=10,5%. На удалении 30 км от ГПП расположена ТЭЦ с двумя генераторами ТВВ-160-2ЕУ3 (Pн=160 МВт, cosj=0,85, Xd=0,213), подключенных к сети 110 кВ через трансформаторы ТДЦ-250000/110, Uк=10,5%. На расстоянии 160 км расположена ГРЭС, на которой установлены четыре генератора ТГВ-300-2У3 (Pн=300 МВт, cosj=0,85, Xd=0, 195), подключенные с помощью трансформаторов ТДЦ-400000/110, Uк=10,5%. На основании приведенных данных производим расчет токов короткого замыкания в двух точках: К1 (на шинах ГПП) и К2 (на шинах РП).
Рис.10.2 Схема для расчета токов КЗ
Для вычисления токов КЗ составляем расчетную схему, включая все элементы, по которым протекают токи к выбранным точкам. По расчетной схеме составляем схему замещения, в которой каждый элемент заменяем своим сопротивлением. Генераторы, трансформаторы, высоковольтные линии и короткие участки распределительных сетей представляем индуктивными сопротивлениями. Расчет токов КЗ выполняем в относительных единицах, при котором все расчетные данные приводим к базисному напряжению и мощности.
Задаемся базисными условиями Sб = 100 МВА; Uб = 10,5 кВ.
; (10.1),
По [4] для турбогенераторов мощностью от 100 до 1000 МВт Е*=1,13.
Сопротивления генераторов ГРЭС находим по формуле:
, (10.2)
Сопротивления трансформаторов ГРЭС определяем по формуле:
(10.3)
.
Аналогично определяем сопротивления генератора и трансформатора на ТЭЦ:
.
Сопротивления воздушных и кабельных линий:
, (10.4)
где x0 - индуктивное сопротивление одного км линии, Ом/км (для воздушных линий 110 кВ x0=0,4 Ом/км, кабельных 10 кВ - x0=0,08 Ом/км);
l - длина линии, км.
.
Для трансформаторов с расщепленной обмоткой схема замещения состоит из двух лучей, сопротивление которых:
; (10.5)
Сопротивление кабельной линии ГПП-РП:
.
Рис.10.3 Схема замещения
Так как секционные выключатели на ГПП и ЦРП находятся в нормально отключенном состоянии, а генераторы на ГРЭС и ТЭЦ включены параллельно, то схема замещения принимает следующий вид.
Рис.10.4 Схема замещения
;
.
Рис.10.5 Схема замещения.
.
Рис.10.6 Схема замещения.
Ток установившегося КЗ на шинах 10 кВ ГПП:
(10.6),
Ударный ток на шинах 10 кВ ГПП:
, (10.7)
где kу - ударный коэффициент; по [4] для шин ГПП kу = 1,85, для шин ЦРП завода kу = 1,8.
После выбора кабеля производим его проверку на термическую стойкость.
, (10.8)
где Bk - тепловой импульс от тока КЗ, А2•с,