Файл: Методические указания к выполнению курсового проекта.docx

где P_н–мощность подстанции или одиночного высоковольтного двигателя, кВт;

n–количество вводов подстанции.


.
Определяем сечение провода по экономической плотности тока.

Под экономической плотностью тока понимается такая плот­ность тока, которая соответствует минимуму приведенных годовых затрат.

В соответствии с ПУЭ (п. 1.3.25) по экономической плотности тока не производят расчет сетей напряжением до 1кВ при длитель­ности использования максимума нагрузки до 5000 часов в год; шин и ответвлений к отдельным электроприемникам напряжением до 1кВ; временных сетей напряжением выше 1кВ (со сроком службы 3–5 лет), к которым относятся и распределительные сети ОФ напряжением 6 кВ.


Где jэк=1,1А/мм2 (для ОФ число часов использования максимума активной нагрузки Tм=4800часов) [3, с. 86].




По таблице 4 [3, с. 54]. выбираем провод АС-70/11 с длительно допустимым током 265А. ОФ питается по 2м одноцепным линиям.
4.Расчет кабельной линии 6 кВ от шин подстанции до вводных ячеек


А) РУ-6кВ №4. Рн=5932кВт(из таблицы 1.1 Ррасч), cosφ=0.96


.
Выбираем сдвоенные кабельные линии марки СБГ-6 с сечением 3*120мм2 с длительно допустимым током 340 А каждая. Таким образом для, питания РУ -1 выбираются 2 сдвоенных кабельных линии с общим током 680 А. [3,c.54]
5.Расчет потерь напряжения в воздушной и кабельной линии
5.1. Расчет потери напряжения в воздушной линии 110кВ ,В

где - расчетный ток в линии,А

и - активное и индуктивное сопротивление линии, Ом

---

= , = , где – длина линии.

= 0,46·5= 2,3Ом [4,c.76]

= 0,37·5=1,85Ом [4,c.68]

В

Нормальная работа может быть обеспечена, если потери напряжения в высоковольтном кабеле не превышает 2,5% от Uном.[3,c.172]

При 110кВт потери = 2,5 % - 2,7кВ

5.2. Потери напряжения в кабельной линии ,В при = 0,7 км

= 0,153 0,7=0,11Ом

= 0,076·0,7=0,05Ом

В

Нормальная работа может быть обеспечена, если потери напряжения в высоковольтном кабеле не превышает 2,5% от Uном.(при 6кВ =162В)
6 ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

ПОДСТАНЦИЙ
В настоящее время при проектировании электроснабжения обогатительной фабрики рекомендуется применять схемы с обособленным питанием. Поэтому при выборе силовых трансформаторов ГПП предпочтение следует отдавать трехобмоточным трансформаторам типа ТДТНШ и двухобмоточным трансформаторам с расщеплен­ной обмоткой типа ТРДН.

Для обеспечения бесперебойности в электроснабжении ГПП следует выполнять сети электропитания двухтрансформаторными, причем каждый трансформатор должен покрывать нагрузку электропотребителей ОФ, с учетом перегрузки, определяемой «Правилами техниче­ской эксплуатации и безопасности обслуживания электроустановок промышленных предприятий», в часы максимума нагрузки (за ис­ключением нагрузки электропотребителей II и III категории, от­ключение которых не повлечет за собой опасности для жизни рабо­чих, простоев технологического цикла и материального ущерба).

Мощность, МВА, каждого силового трансформатора опреде­ляется по формуле, согласно

---

где Р_м–расчетный максимум нагрузки, МВт;

k_n–перегрузочная способность трансформатора;

cosφ–средневзвешенный коэффициент мощности.

Перегрузочная способность трансформатора k_n изменяется в пределах 0,981,28 в зависимости от продолжительности максиму­ма нагрузки и коэффициента заполнения графика нагрузки.


_{выбирается S из таблицы 6.1}

Таблица 6.1–Техническая характеристика трансформаторов

Вариант			Sном.т, кВА	Рхх, кВт	РК3, кВт	UК3, %	ixx, %
	1. ТДН-16000/110		16000	21	90	10,5	0,85

Р_Т–приведенные потери активной мощности трансформатора, кВт;

Т_г–число часов работы трансформатора в год [8, с.295, таблица 4–14]

Р_m=Р_хх+²Р_кз,

где Р_хх–приведенные потери мощности холостого хода, кВт;

–коэффициент загрузки трансформатора, равный отношению фактической нагрузки трансформатора к его номинальной мощности;

Р_кз–приведенные потери мощности короткого замыкания (КЗ), кВт.

Коэффициент загрузки трансформатора определяется по выражению

=S_m/S_ном.т.

1=31/32=0,92

2=31/50=0,62

Приведенные потери мощности короткого замыкания

Р_кз=Р_кз+К_ип

---

Q_кз,

Р_кз=90+0,023360=157,2кВт
где Р_кз–номинальные потери мощности в обмотках трансформатора, кВт (таблица 4.1);

Q_кз–реактивная мощность, потребляемая трансформатором при полной нагрузке, кВАр.

Q_кз=S_ном.тU_кз,%/100,

Q_кз=3200010,5/100=3360кВАр

где U_кз–напряжение КЗ, % (таблица 4.1)

Р_хх=Р_хх+К_ипQ_хх,

Р_хх=21 +0,02272=32кВт

гдеР_хх–номинальные активные потери мощности в сети, кВт (таблица 6.1);

К_ип–коэффициент повышения потерь, задается энер­госистемой для +принимается равным 0,02 кВт/кВАр для трансформаторов, присоединенных непосредственно к шинам подстанции, и К_ип= 0,10,15 для трансформаторов питающихся от районных сетей /5, с.86/;

Q_хх–постоянная составляющая потерь реактивной мощности, кВАр.

Q_хх=S_ном.mi_xx,% /100

Q_хх=320000,85 /100=272кВАр

где i_xx – ток холостого хода, % (таблица 4.1)
6.1 Определение потерь в трансформаторе
Определение потерь активной (кВт∙ч) и реактивной (кВАр∙ч) энергии в трансформаторе

W_aт=Р_ххT_п+²Р_кзT_р;

W_aт=215000+0,92²157,2 4600=717047кВтч в год= 119 кВт∙ч

W_рт=Q_ххT_п+²Р_кзT_р,

W_рт=2725000+0,92²157,2 4600=1972048 кВАр∙ч в год= 328 кВАр∙ч

где T_п–полное число часов присоединения трансформатора к сети, ч

T_{п =} 5000 час в год.[2. c. 52 табл.4.10]

Т_р–число часов работы трансформатора под нагрузкой за расчет-

ный период, ч. Т_р= T_п   =50000,92=4600ч в год

С точки зрения технико-экономического обоснования каждый трансформатор в нормальном режиме работы должен быть загру­жен не менее, чем на 70% от номинальной мощности. Техническая характеристика трансформатора представлена в таблице 6.1.

По результатам расчета к установке принимаем 2 трансформатора ТДН-16000/110.
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Расчет токов короткого замыкания (КЗ) необходим для правильного выбора и проверки элементов системы электроснабжения и параметров релейной защиты.

---

При расчете определяют токи трехфазного и двухфазного ко­роткого замыкания (сверхпереходный, ударный, установившейся) и установившееся значение мощности короткого замыкания.

Расчет токов КЗ ведут в следующей последовательности:

1. 
   Составляется полная расчетная схема.
   
2. 
   Составляется схема замещения, на которой все эле­менты системы электроснабжения заменяются соответствую­щими сопротивлениями в относительных единицах.
   
3. 
   Выбираются расчетные точки КЗ.
   
4. 
   Выбирается базисная мощность, базисное напряже­ние и по ним определяется базисный ток для каждой ступени трансформации.
   
5. 
   Сопротивления всех элементов схемы приводятся к базисной мощности.
   
6. 
   Упрощается схема замещения заменой последова­тельно, параллельно или смешанно включенных сопротивлений одним эквивалентным, преобразуя при этом, если необходимо, треугольник в эквивалентную звезду и наоборот.
   
7. 
   Заменяются, если необходимо, два или несколько источников питания одним эквивалентным.
   
8. 
   Определяется расчетное полное сопротивление до точки КЗ.
   
9. 
   Для рассматриваемых точек КЗ определяются:
   

• 
  сверхпереходный ток КЗ;
  
• 
  ударный ток КЗ;
  
• 
  мощность КЗ.
  

7.1.Вычисление силы тока и мощности при ко­ротких

замыканиях

Расчет токов короткого замыкания (КЗ) ведется в относитель­ных единицах. Как правило, за базисные величины принимают мощность S_б и напряжение U_б.

За базисную мощность может быть принята любая величина, но проще для расчетов принимать величину кратную 10, т.е. 1, 10, 100 и 1000 МВт.

За базисное напряжение принимается напряжение рассматри­ваемой ступени трансформации, т.е. 6,3 (6,6); 10,5; 37,5; 115; 230 кВ.

В соответствии с принятыми базисными величинами для рас­сматриваемой ступени трансформации определяется величина ба­зисного тока, кА.


8кА


Выражения сопротивления элементов схемы электроснабжения в относительных и именованных единицах приведены в /приложение А, таблица А.9/.

Примечания: 1. Величина –сопротивление элемента, выраженное в относительных единицах, при номинальных базисных условиях;

---