Электроснабжение завода
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
?минального напряжения и схемы внешнего и внутреннего электроснабжения завода
Внешнее электроснабжение завода осуществляется от подстанции энергосистемы, на которой имеются трансформаторы 35/10 напряжением внешнего электроснабжения равным Uн=35 кВ.
На территории завода установим одну главную понизительную подстанцию (ГПП). Место расположения выберем ближе к центру электрических нагрузок или на более свободном месте территории. На ГПП установим два силовых трансформатора. На низкой стороне ГПП примем напряжение равным 10 кВ. Схему внутреннего электроснабжения завода выберем радиальную двух цепную.
Каждая цеховая подстанция получает электропитание от ГПП отдельной кабельной линией. В качестве ступеней схемы электроснабжения используется распределительные пункты РП на низкой стороне ГПП - первая ступень и РП возле цеха имеющего ЭП напряжением выше 1000В.
3.1 Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях
Трансформаторы на цеховых подстанциях и на ГПП выбираем по расчетной нагрузке с учетом компенсации реактивной мощности. При выборе учитываем категорию по надежности электроснабжения.
Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях завода.
№ТП№ цехаРасчетная мощностьКатегория по надежности Эл. снабженияКол-во Мощность и тип тр-ровРеальный Коэфф. Нагрузки Тр-ровпримечаниеРр. кВтQр. кВАрSр. кВА12345678916977.7392.71053.622 тр - ра ТМ-1000/100.54221023.9398.31098.622 тр - ра ТМ-1000/100.5235660.4267.4712.422 тр - ра ТКЗ - 630/100.447216.979230.822 тр-ра ТМ-250/100.5гпп439818674777.822 тр - ра ТМН-4ООО/350.59
3.2 Выберем номинальную мощность трансформатора для цеха №2, определим количество трансформаторов
=2, так как ЭП в цехе 2 категории
Определим номинальную мощность трансформатора:
н.т=Sp/NКз, кВА
Где Sp - полная расчетная мощность. кВА- Количество трансформаторов. Шт.
Кз-коэффициент загрузки трансформатора.нт=1053.6/20.7=752кВА
Выберем стандартный трансформатор:нт.ст=1000 кВА ТМ - 1000/10
Проверим трансформатор в аварийном режиме:
Условие проверки: 1.4Sнт.ст>Sp
.41000>1053.2 кВА
кВА>1053.2 кВА, трансформатор выдержит нагрузку в аварийном режиме.
Выбираем трансформатор ТМ - 1000/10
Трехфазный двухобмоточный трансформатор с естественным масляным охлаждением; номинальная мощность трансформатора 1000 кВА напряжение на высокой стороне трансформатора 10 кВ.
Определим реальный коэффициент нагрузки трансформаторов:
Кз=Sр/NSнт.ст=1053.6/21000=0.52
Для остальных цехов трансформаторы выбираем аналогично.
3.3 Выберем номинальную мощность ГПП
нт=Sp/ NКз=4777.8/20.7=3412.7 кВА
Выберем стандартный трансформатор:нт.ст=4000 кВА
ТМН-4000/35
Проверим трансформатор в аварийном режиме:
.44000>4777.8
кВА>4777.8 кВА трансформатор выдержит нагрузку в аварийном режиме
Выбираем трансформатор ТМН-4000/35
Определим реальный коэффициент нагрузки трансформаторов: Кз=Sр/NSнт.ст= 4777.8/24000=0.59
3.4 Расчет и выбор проводников электрической сети
Сеть внешнего электроснабжения завода выполнена воздушной линией напряжением 35 кВ, длина воздушной линии 14 километров. Линия выполнена на двухцепных опорах. Завод работает в две смены с Тмах=4500 часов. Тип проводов - неизолированный провод марки АС. Расчетная мощность на линию - Sр=5476.8 кВА
3.5 Определим расчетный максимальный ток линии (на каждую цепь)
Iрmax=Sp/v3Uн2= 5476.8/v3352=45.5 А
Определим экономическое сечение проводника.
эк=IPmax/Jэк, мм2
Где Fэк - экономическое сечение проводника. мм2- ток расчетный максимальный. Аэк - экономическая плотность тока. А/мм2
Jэк= 1.4 А/мм2эк=45.5/1.4= 32.2 мм2
По расчетному экономическому сечению проводника определим из таблиц ближайшее стандартное сечение и соответствующий ему длительно - допустимый ток, оформляем запись выбранного проводника.ст= 35 мм2 Iдд=175 А АС - 150
Проверим выбранное сечение по длительно - допустимому току в аварийном режиме:дд>2Ipmax 175>245.5=91 A
> 91 A
Проверим выбранное сечение по коронированию и механической прочности:>Fmin 35=35 Сечение проходит по коронированию.<Fmax 35<150 сечение проходит по механической прочности
Проверим выбранное сечение по потерям напряжения.
rU=v3Ipmaxxsinj100.%/Uн
rU=v345.56.720.063100%/35000=0.1%
Потери напряжения < 5%. Воздушная линия АС - 150 проходит по потери напряжения.
3.6 Выберем сечение кабельной линии марки ААБ от ГПП до ТП1.
н=10 кВтр=1053 кВА
Определим расчетный ток:
р=Sр/v3Uн2=1053/34.6=30.4 А
Экономическая плотность тока jэк=1.4 А/мм2
эк=Iр/jэк= 30.4/1.4=21.7 мм2
Определим стандартное экономическое сечение: Fэк.ст= 25 мм2
Длительно допустимый ток: Iдд= 90 А
Выбираем ААБ-10 (3х25)
Проверим ААБ - (3х25) по длительному допустимому току:
Условие проверки: Iдд> Iр.авр.ав=230.4=60.8 А
А>60.8 А кабельная линия проходит по длительно допустимому току.
rU=v3IP(Rлcosj+xлsinj)100%/Uн
Определим сопротивления линии:
Активное Rл=R0L, Ом
Индуктивное Хл=Х0 L, Ом=1.24 Ом/км
Х0=0.099 Ом/кмдлина кабельной линии от ГПП до ТП1. кмл=1.240.105=0.13 Ом
Хл=0.0990.105=0.01 Ом
rU=v330.4(0.130.93+0.010.37)100%/10000=0.06%
Кабельная линия ААБ-10 (3х25) проходит по потери напряжения.
Для остальных цехов кабельную линию выбираем аналогично.
Выбор электрической сети напряжением выше 1000В
откудакудаДлина КЛ L кмIр max AIp aв АтипJэк А/мм