Модернизация системы электроснабжения и электрооборудования инструментального цеха ОАО НПК "Уралвагонзавод"

Дипломная работа - Физика

Другие дипломы по предмету Физика

µнных предприятий. Выбор мощности силовых трансформаторов следует осуществлять с учетом экономически целесообразного режима их работы и соответствующего обеспечения резервирования питания потребителей. Инструментальный цех относится к третьей категории электроснабжения. В связи с этим намечаются два варианта числа и мощности трансформаторов.

 

Таблица 3

Номинальные параметры трансформаторов

ВариантТипSН, кВАU1/U2?Pxx, кВт?Pкз, кВтIxx, %Uк, %Кол-воIТМ-25025010/0,40,563,71,74,51IIТМ-10010010/0,40,21,32,54,52

.3.1 Вариант I

 

.3.1.1 Коэффициент загрузки

 

?I =,

 

где SHI - номинальная мощность трансформатора, кВА

 

?I=

 

2.3.1.2 Потери активной мощности

 

?РI=nI•(?PxxI+?I2•?PкзI),

 

где ?РI - потери активной мощности, кВт;

nI - количество трансформаторов;

?РxxI - потери холостого хода, Вт;

?Ркз - потери при коротком замыкании, Вт

 

?РI=1• (0,56+0,802•3,7)=2,93 кВт

 

.3.1.3 Потери реактивной мощности

 

?QI=nI•,

 

где ?QI - потери реактивной мощности, кВАр;

Ixx - потери тока холостого хода, %;

Uк - потери напряжения при протекании токов короткого замыкания, %;

 

?QI= кВАр

 

.3.1.4 Потери активной энергии за год

 

?WГI=nI(?PxxI •TB+?I2•?PкзI•?н),

 

где ?WГI - потери активной энергии за год, кВт•ч;

ТВ - время включения оборудования в течение года, тыс. ч;

? Н - время потерь в режиме нагрузки, тыс. ч;

Для односменного режима работы:

ТВ=2000 тыс.ч [5]

?Н=700 тыс.ч [5]

?WГI=1•(0,56•2000+0,802•3,7•700)=2777,6 кВт•ч

 

.3.1.5 Потери реактивной энергии за год

 

?VГI=nI•

?VГI= кВАрч

 

.3.1.6 Стоимость потерь за год

 

CnI=(m1•?PI +m2•?WГI)+(n1ґґ•?QI+n2ґґ•?VГI),

 

где m1 - удельная стоимость потерь активной мощности 1кВт в руб;

m1=60 [5]

m2 - удельная стоимость потерь активной энергии 1кВт•ч в руб;

m2=0,015 [5]

n1ґґ - удельная стоимость потерь реактивной мощности 1кВАр в руб;

n1ґґ=1,2 [5]

n2ґґ - удельная стоимость потерь реактивной энергии кВАр•ч в руб;

n2ґґ=0,0004 [5]

 

CnI=(60•2,93+0,015•1777,6)+(1,2•11,45+0,0004•8525,2)=220 руб.

 

 

2.3.1.7 Капитальные затраты на приобретение и монтаж трансформаторов

 

КI=ЦI•nI

 

где ЦI=150725 руб. - номинальная стоимость трансформатора на момент установки или монтажа [5]

 

КI =150725•1=150725 руб.

 

.3.1.8 Приведенные годовые затраты

 

ЗГI=0,15•KI+6,4•+CnI

ЗГI=0,15•150725+6,4•+220=32474 руб.

 

.3.2 Аналогично производим расчет второго варианта: два трансформатора мощностью 100 кВА каждый.

Результаты сводим в таблицу 4.

 

Таблица 4

Параметры трансформаторов

ВариантТип?Р,

кВт?Q,

кВАр?W,

кВт•ч?V,

кВАрСп,

руб.К,

руб.З,

руб.IТМ-2500,702,9311,452777,68525,222015072532474IIТМ3-100131426201006324018600040044

На основании технико-экономического расчета по показателям выбираем наиболее рациональный вариант. Таким образом, устанавливаем на подстанции один трансформатор мощностью 250 кВА.

 

2.4 Расчёт токов трёхфазного КЗ на стороне 6 кВ цеховой ТП

 

Рисунок 1. Расчётная схема

Рисунок 2. Схема замещения

 

2.4.1 Расчёт ведётся в относительных величинах. Задаемся базисными величинами [3]

 

Sб=100 МВА

Uб1=230 кВ

Uб2=6,3 кВ

 

.4.2 Сопротивления элементов

 

 

где - безразмерная величина реактивных сопротивлений элемента;

lВЛ - длина участка, км;

х0 - удельное сопротивление;

х0 =0,4 Ом/км для воздушной линии [5]

n - количество проходящих линий;ср - среднее напряжение, кВ;

 

, (2.52)

 

где Sн-номинальная мощность трансформатора, МВА

 

(2.54)

 

где х0=0,08 Ом/км, r0=0,26 Ом/км для кабельных линий [5]

 

 

.4.4 Рассчитаем параметры при коротком замыкании в точке К1

 

.4.4.1 Результирующее реактивное сопротивление

 

 

.4.4.2 Результирующее активное сопротивление

 

 

 

2.4.4.3 Результирующее полное сопротивление для участка 1

Так как

 

, то

(2.56)

 

.4.4.4 Базовый ток для точки 1

 

Iб1= кА, (2.57)

 

.4.4.5 Трехфазный ток короткого замыкания для точки К1

 

Iпо1= кА (2.58)

 

.4.4.6 Ударный ток для точки К1

 

iу1=, (2.59)

 

где ку1 - ударный коэффициент.

 

Т.к. , то (рис 2.22 [1])

iу1=кА

 

 

2.4.4.7 Мощность короткого замыкания для точки К1

 

Sk1= (2.60)

Sk1= МВА

 

.4.5 Рассчитаем параметры при коротком замыкании в точке К2

 

.4.5.1 Результирующее реактивное сопротивление

 

 

.4.5.2 Результирующее активное сопротивление

 

 

.4.5.3 Результирующее полное сопротивление для участка 2

 

 

.4.5.4 Базовый ток для точки 2

 

Iб2= кА

 

 

2.4.5.5 Трехфазный ток короткого замыкания для точки К2

 

Iпо2= кА

 

.4.5.6 Ударный ток для точки К2

 

iу2=,

Т.к. , то (рис 2.22 [1])

iу2= кА

 

.4.5.7 Мощность короткого замыкания для точки К2

 

Sк2= МВА

 

2.5 Выбор высоковольтного кабеля

 

.5.1 Расчетный ток, протекаемый в кабельной линии 2

 

Iр= (2.61)

Iр= А

 

.5.2 Экономическое сечение кабеля

 

Fэ=, (2.62)

где Fэ - экономическое сечение кабеля, мм2

jэ - экономическая плотность тока, А/мм2

jэ=1,9 А/мм2 [2]

 

Fэ= мм2

 

Выбираем кабель с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной