Электроснабжение и релейная защита нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
? мощность:
cos? =1, следовательно tg? =0, отсюда получаем что расчетная реактивная мощность равна:
Тогда полная расчетная мощность равна:
Выбор числа и мощности трансформаторов
Число трансформаторов выбирается из соображений надежности в зависимости от категории электроснабжения потребителей. Для электроснабжения потребителей I и II категорий надежности должны быть предусмотрены два независимых источника электроснабжения, т. е. двух трансформаторные подстанции.
Учитывая результат полной мощности электродвигателей выберем трансформаторы. Номинальную мощность каждого из трансформаторов выбираем из 100 % резервирования электроснабжения. С учетом допустимых нагрузок мощность каждого из трансформаторов может быть принята Sном = 25 МВ*А. Выберем двух обмоточные масляные трансформаторы типа ТДН - 25000/110 , технические данные которых сведены в табл. 2.1.
Параметры трансформаторов ТДН - 25000/110.
Таблица 2.1 - Параметры трансформаторов ТДН - 25000/110
ПараметрыЕдиницы измеренияДанныеНоминальная мощность, SномКВ*А25000Номинальное напряжение обмотки ВНКВ110Номинальное напряжение обмотки ННКВ10Потери холостого хода, Р0КВт31Потери короткого замыкания, РкКВт120Напряжение короткого замыкания, Uк,85Ток холостого хода, I0%0,45
Проверим, подходят ли выбранные трансформаторы с учетом потерь.
Коэффициент загрузки трансформаторов при аварийном режиме вычисляется по формуле:
(2.6)
Вычисляем активные потери в трансформаторе по формуле:
(2.7)
МВт
Вычисляем реактивные потери в трансформаторе по формуле:
(2.8)
Тогда полная мощность двигателей с учетом потерь в трансформаторах составит:
(2.9)
МВА
Следовательно, данный тип трансформаторов удовлетворяет нашим требованиям.
Коэффициент загрузки трансформаторов в номинальном режиме вычисляется по формуле:
(2.10)
Выбор сечений проводов и кабелей
Сечение проводов и кабелей выбирают по техническим и экономическим соображениям. Произведем выбор сечения по расчетному току. За расчетные токи потребителей примем их номинальные значения.
Для выбора высоковольтного оборудования найдём расчетный ток:
Для синхронных двигателей:
(2.11)
где Рном - номинальная мощность синхронного двигателя, кВт
где Uном - номинальное напряжение синхронного двигателя
сos ? - коэффициент мощности синхронного электродвигателя.
Для трансформаторов типа ТДН 25000/110 номинальный ток определяется:
(2.12)
где Sном.тр - номинальная мощность трансформатора, кВт;ном.тр - номинальное напряжение трансформатора, кВ;
Для трансформатора выбираем тип проводов по экономической плотности тока:
(2.13)
где jэк - экономическая плотность тока, jэк=1.3 А/мм2 :
Для параллельно работающих линий, питающих ЗРУ 10 кВ, в качестве расчётного тока принят ток послеаварийного режима, когда одна питающая линия вышла из строя. Расчётный ток для этого случая определим по величине расчётной мощности:
(2.14)
где Sрасч - расчётная мощность, равная 16300 кВА.
Результаты расчета сведены в табл. 2.2.
Таблица 2.2 - Выбор сечений и марки кабелей
Наименование потребителейОсновной электродвигательЗРУ-10 кВТрансформатор ТМН 6300/110Расчетная мощность, кВт63001630025000Номинальный ток, А403942131Длительно допустимый ток, А2х2344х347390Сечение жилы кабеля, мм2120960120Принятая марка кабеляААБЛ-10 2(3х120)ААБЛ-10 4(3х240)АС-120/19
Условие выбора сечения жил кабеля по допустимому нагреву при нормальных условиях прокладки: номинальный ток должен быть меньше либо равен допустимому току.
3. Расчёт токов короткого замыкания
Электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения должно быть устойчивым к токам КЗ и выбираться с учетом этих токов.
В нормальном режиме все секционные вакуумные выключатели находятся в отключенном состоянии, силовые трансформаторы работают раздельно на отдельные секции шин. Наиболее тяжелый режим работы может наступить при КЗ в момент перевода нагрузки с одного силового трансформатора на другой, т.е. когда секционный выключатель Q5 выключен. Этот режим принят за расчетный.
Преобразовывать сложные схемы при помощи именованных единиц неудобно. В этом случае все величины выражают в относительных единицах, сравнивая их с базисными. В качестве базисных величин принимают базисную мощность Sб и базисное напряжение Uб. За базисную мощность принимают суммарную мощность генераторов, мощность трансформатора, а чаще число, кратное 10, например 100 МВА. За базисную мощность принимаем значение 100 МВА.
В качестве базисного напряжения принимаем напряжение высокой ступени 115кВ - Uб1=115кВ и Uб2=10,5кВ - базисное напряжение на низкой стороне 10,5кВ. Составим расчётную схему и схему замещения цепи короткого замыкания. Ниже приведена расчётная схема:
Рис. 3.1 - Расчетная исходная схема замещения
Т.к. точка КЗ значительно удалена от источника питания и его мощность велика, по сравнению с суммарной мощностью электроприемников, то периодическая составляющая тока КЗ:
(3.1)
Определим базисные токи (Iб) для каждой ступени трансформации:
(3.2)
- базисный ток на высокой стороне
- базисный ток на низкой стороне
Найдем сопротивления отдельных элементов сети в относительных единицах и подсчитаем суммарное эквивалентное сопротивл