Система электроснабжения завода
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
>
Если на предприятии предполагается соорудить ГПП, то на ней устанавливаются два трансформатора связи с энергосистемой.
Правильный, технически и экономически обоснованный выбор числа и мощности трансформаторов для главной понизительной подстанции имеет большое значение для рационального построения схемы электроснабжения.
Мощность трансформаторов целесообразно определять с учетом их перегрузочной способности. Перегрузочная способность трансформатора зависит от особенностей суточного графика нагрузок.
Если в исходных данных на проектирование график нагрузки не задается, то выбор мощности трансформаторов допускается производить по расчетной мощности завода с учетом коэффициента загрузки трансформатора в нормальном и послеаварийном режимах.
Намечаем к установке два трансформатора с номинальной мощностью Sт.ном = 16000 кВ•А каждый. Коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме работы равен
. (2.1)
Коэффициент загрузки трансформатора в послеаварийном режиме (один трансформатор отключен) равен
. (2.2)
В послеаварийном режиме Кз.ав не должен превышать значения 1,4, значит выбранный трансформатор удовлетворяет этому условию
Кз.ав = 1,34 < 1,4.
Таким образом, устанавливаем на главной понизительной подстанции два трансформатора типа ТДН мощностью по 16000 кВ•А каждый.
2.2 Определение рационального напряжения системы внешнего электроснабжения
Для определения величины нестандартного рационального напряжения рекомендуется использовать любую из нижеприведенных формул:
формулу Стилла
, (2.1)
- формулу Никогосова
, (2.2)
формулу Ларионова
, (2.3)
где Рц - расчетная мощность одной цепи, МВт.
Определенные по формулам значения нестандартного напряжения, сравниваются со стандартными значениями, и выбирается одно из них за основное стандартное значение. Такое решение не дает удовлетворительного результата, так как оно не учитывает других факторов, влияющих на величину рационального напряжения, кроме мощности и расстояния.
Приведем пример выбора вариантов для определения рационального напряжения по известной мощности предприятия Р = 19736 + 429 = 20165 кВт и расстояния L = 14 км по приведенным формулам:
кВ,
кВ,
кВ.
Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод, что в качестве стандартного напряжения следует принять напряжение 35 кВ. Далее выбираются стандартные напряжения: одно ниже на ступень шкалы (U3 = 20 кВ), а другое - выше (U2= 110 кВ).
В рассматриваемом примере рекомендуется рассмотреть следующие варианты напряжений питающих линий системы внешнего электроснабжения предприятия:
а) вариант 1 - электроэнергия передается от подстанции энергосистемы до ГПП предприятия на напряжении 35 кВ;
б) вариант 2 - электроэнергия передается от подстанции энергосистемы до ГПП предприятия на напряжении 110 кВ;
в) вариант 3 - электроэнергия передается от подстанции энергосистемы до ГРП предприятия на напряжении 20 кВ.
В систему внешнего электроснабжения включаются питающие линии, выключатели в начале линий со стороны подстанции энергосистем и трансформаторы ГПП с высоковольтными аппаратами, составляющими открытое устройство (ОРУ) подстанции. По каждому из принятых вариантов определяются технико-экономические показатели в соответствии с выбранным электрооборудованием.
2.3 Вариант 1. U = 35 кВ
Передача электроэнергии от подстанции энергосистемы до предприятия осуществляется на напряжении 35 кВ. На ГПП напряжение понижается до 6 или 10 кВ.
Выбор выключателей. Выключатели Q1, Q2, установленные на подстанции энергосистемы, в данной курсовой работе рекомендуется выбирать упрощенно по следующим условиям:
UВ ном ? Uуст.ном;
I В ном ? Iр.max;
Iном.отк ? Iр.отк.
Максимальный рабочий ток (расчетный ток послеаварийного режима) определяется из условия, что в послеаварийном режиме одна линия полностью обеспечит нагрузку предприятия, т.е.
А. (2,4)
Чтобы определить ток или мощность отключения выключателя необходимо определить расчетные параметры: начальное действующее значение периодической составляющей тока и мощность КЗ. Согласно расчетной схеме составляется схема замещения для режима трехфазного КЗ, в которую все элементы входят своими индуктивными сопротивлениями, и указывается точка короткого замыкания. Затем определяются параметры схемы замещения в относительных базисных единицах. Для этого принимаются базисные условия:
за базисную мощность рекомендуется принять мощность системы, которая задана в исходных данных;
за базисное напряжение принимается среднее напряжение ступени короткого замыкания.
Тогда базисный ток для точки короткого замыкания Iб, А, определяется по формуле
. (2.5)
кА.
Определяются индуктивные сопротивления схемы замещения в относительных базисных единицах по формулам:
сопротивление системы х*с при заданном значении хс =0,6
;
сопротивления обмоток трансформатора системы х*тв, х*тс, х*тн (при мощности в соответствии с заданием Sт.ном = 40000 кВА) и определенных по справочным данным для заданного трансформатора Uкв-н =17,5%, Uкв-с =10,5%, Uкс-н =6,5%.
Суммарное индуктивное сопротивление короткозамкнутой сети до точки К1 равно х*К1 = х*с + х*тв + х*тс = 0,7 + 3,76 + 0 =4,36.
Начальное действующее значение периодической составляющей тока К