Разработка электроснабжения промышленного предприятия
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
иент мощности с учетом компенсирующего устройства
cos ? КУ = Рмах * Рдоп , (23)
S МАХ КУ
cos ? КУ = 94,91* 400 = 0,99
- Выбор числа и мощности трансформаторов
Трансформаторные подстанции должны размещаться как можно ближе к центру нагрузок. Это позволяет построить экономичную и надежную систему электроснабжения, так как сокращается протяженность сетей вторичного напряжения, уменьшается зона аварий, облегчается и удешевляется развитие электроснабжения, так как строят подстанции очередями по мере расширения производства.
По заданию проектируемая токарным цехом потребитель 3 категории. Для потребителей 3 категории надежности электроснабжения допускается перерыв в электроснабжении, необходимый для ремонта и замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышающий 24 ч. выбираем однотрансформаторную подстанцию. Так как график нагрузки потребителей неизвестен, выбираем мощность трансформатора на основе расчетной максимальной нагрузки.
Условие выбора мощности трансформатора для однотрансформаторной подстанции
SНОМ М > S МАХ КУ (22)
Мощность трансформатора выбирается с учетом перегрузочной способности трансформатора. Суммарная перегрузка за счет суточной и летней недогрузок должна быть не более 300%.
Намечаем и сравниваем 2 варианта.
1 вариант трансформатор ТМ 630/10.
- вариант трансформатор ТМ 1000/10.
С учетом перегрузки трансформатора ТМ1000/10 на 30% условия выполняются
630 кВА > 496 кВА
Проведем технико-экономическое сравнение выбранных вариантов. Технические данные приведены в таблице 3.
Таблица 3
Тип тр-раНоми-нальная мощность кВАНоминальное напряжение кВПотери мощности, кВТUКЗ
%
IО
%
Цена
У.еВНННРХХРКЗТМ63063060,41,317,65,521600ТМ1000100060,42,4512,205,51,42320
Определяем приведенные потери в трансформаторах.
Реактивные потери холостого хода
QХХ = Iхх *Sном м (3, с. 41) (23)
100
QХХ1 = 2*630 = 12,6 квар
100
QХХ2 = 1,4 * 1000 = 14 квар
100
Реактивные потери короткого замыкания
QКЗ = Uкз * Sном м (3, с. 41) (24)
100
QКЗ = 5,5 *630 = 34,6 квар
100
QКЗ = 5,5 * 1000 = 55 квар
100
Приведенные потери активной мощности при коротком замыкании
РК = РК + КИН * QКЗ, (3, с. 41) (25)
где КИН = 0,06 кВТ/ квар
РК1 = 7,6 + 0,06 * 34,6 = 8, 63 кВТ
РК2 = 12,20 + 0,06 * 55 = 15,5 кВТ
Приведенные потери активной мощности при холостом ходе
Р ХХ = РХХ + КИН * QХХ (3, с. 41) (26)
РХХ1 = 1,31+ 0,06 *12,6 = 2, 06
РХХ2 = 2,45+ 0,06 * 14 = 3,29
Полные приведенные потери мощности в трансформаторе
Р= Р ХХ + КЗ2 * РК , (3, с. 41) (27)
где КЗ коэффициент загрузки трансформатора
КЗ = Sмах ку (28)
Sном м
КЗ1 = 496 = 0,78
630
КЗ2 = 496 = 0,496
1000
Р1 = 2, 06 +0,782 *8, 63 = 7,3 кВТ
Р2 = 3,29 + 0,4962 * 15,5 = 7, 1 кВТ
Потери электроэнергии определяются
W = Р * ТМАХ , (3, с. 42) (29)
где ТМАХ годовое число использования максимума нагрузки
ТМАХ = Wгод (30)
РМАХ
ТМАХ = 226170,5 = 2382,2 ч
94,91
W1 = 7,3 * 2382,2 =17390,06 кВТ ч
W2 = 7, 1 * 2382,2 = 16913,62 кВТ ч
Стоимость потерь при СО = 1,7 руб/ кВТ ч
СП = СО * W (3, с. 42) (31)
СП1 = 1,7 * 17390,06 = 29563,102 руб
СП2 = 1,7 * 16913,62 = 28753,154 руб
Средняя стоимость амортизационных отчислений
СА = РА * К, (3,с. 42) (32)
где РА = 6,3% - по таблице 4.1 (2)
К стоимость трансформатора
СА1 = 0,063 * 48000 = 3024 руб
СА2 = 0,063 * 69600 = 4384,8 руб
Годовые расходы
СГОД = СП + СА (3, с. 42) (33)
СГОД 1= 29563,102 + 3024 = 32587,102 руб
СГОД 2 = 28753,154 + 4384,8 = 33137,954 руб
Суммарные затраты определяются
З = СГОД + 0,125 * К (3, с. 43) (34)
З1 = 32587,102 +0,125 *48000 = 38587,102руб
З2 = 33137,954 + 0,125 *69600 = 41837,954 руб
Расчетные данные вносим в таблицу сравнения техникоэкономических показателей.
Таблица 4
ВариантПотери электроэ- нергии
W, кВТ чСтоимость трансформа-тора
К, рубЭксплуата-ционные расходы
СГОД, рубАмортиза- ционные отчисления
СА, рубСуммарные затраты
З, рубТМ63017390,064800032587,102302438587,102ТМ100016913,626960033137,9544384,841837,954
Выбираем первый вариант, т. к. при нем меньше потери электроэнергии и суммарные затраты.
- Расчет и выбор питающих линий высокого напряжения
Цеховая ТП получает питание по воздушной линии от городской ГПП. Расчет сечения ВЛЭП производим по экономической плотности тока
SЭ = Iрасч (2, с. 85) (35)
JЭ
где SЭ экономическое сечение провода;
Iрасч расчетный ток линии;
JЭ экономическая плотность тока, по таблице 2.26 (2) JЭ = 1,0 А/мм2 с ТМ более 5000 ч.
Определяем расчетный ток линии
Iрасч = Sмах ку (36)
v 3 * U
Iрасч = 496 = 29,1 А
v 3 * 10
SЭ = 29,1 = 29,1 мм2
Минимальное сечение провода сталеалюминиевого провода АС по условию механической прочности
S = 35 мм2 (1, табл. 2. 5.4) с IДОП = 130 (1, табл. 1.3.29), активное сопротивление RО = 0,91 Ом/ мм2 (2, табл. П4).
Выбранный провод АС 35 проверяем по нагреву.
Должно выполняться условие
Iрасч < IДОП (37)
29,1А < 130 А
Проверку выбранного провода проводим по потери напряжения. Условие проверки
UДОП > UРАСЧ, (38)
где UДОП допустимая потеря напряжения, 5% (1, с. 146);
UРАСЧ - расчетное значение потери напряжения.
UРАСЧ = (10 5/ U 2НОМ * cos ?)( RО * cos ? +ХО) * ?Р?, (39) где RО активное сопротивление на 1км длины линии, 0,91 Ом/км;
ХО реактивное сопротивление на 1км длины линии 0,08 Ом/км;
cos ?, sin ? коэффициенты мощности устройств с уч