Файл: Данной работе мы рассматриваем электроснабжение дожимной насосной станции.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 38
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Введение
-
данной работе мы рассматриваем электроснабжение дожимной насосной станции.
Электроснабжение это совокупность электроустановок для обеспечения по-требителя электроэнергией. В нашем случае потребителем будет дожимная насосная станция. Передача, распределение и потребление электроэнергии на промышленных предприятиях должны производиться с высокой экономичностью и надежностью.
Основными определяющими факторами при проектировании электроснабже-ния должны быть характеристики источников питания и потребителей электроэнер-гии, в первую очередь требование, к бесперебойности электроснабжения с учетом возможности обеспечения резервирования в технологической части проекта, требо-вания электробезопасности.
Системы электроснабжения современных промышленных предприятий долж-ны удовлетворять следующим требованиям:
-
экономичность и надежность;
-
безопасность и удобство эксплуатации;
-
обеспечение надежного качества электрической энергии, уровней и отклю-
чения напряжения, стабильности частоты;
-
экономия электрической энергии;
-
гибкость системы, дающая возможность дальнейшего развития без существенного переустройства основных вариантов электрических сетей на период строительства и эксплуатации;
-
максимальное приближение источников высокого напряжения к электриче-
ским установкам электропотребителей, снижение первоначальных затрат и умень-шение потерь электрической энергии с одновременным повышением надежности.
Системы электроснабжения в целом выполняются таким образом, чтобы в условиях послеаварийного режима, после соответствующих переключений, она бы-ла способна обеспечить питание нагрузки предприятия.
8 Расчет электрических нагрузок
8.1 Расчет мощностей и токов к одиночным электродвигателям
Расчетным током для КЛ к одиночному электродвигателю (двигатели Д-Д4)
является номинальный ток этого двигателя, который определяется по выражению:
где P ном - номинальная мощность электродвигателя;
-
ном - номинальный КПД электродвигателя;
Cos ном - номинальный коэффициент мощности электродвигателя;
-
- номинальное напряжение.
Подставляя паспортные данные электродвигателя Д1 из исходных данных в формулу (8.1), получаем расчетный ток к Д1:
Аналогично находим расчетный ток к Д2:
Расчетная активная мощность потребляемая двигателями Д1-Д2: Расчетная реактивная мощность потребляемая двигателями Д1-Д2: Паспортные данные электрооборудования сведены в таблицу 8.1.
Таблица 8.1 – Паспортные данные данные по электродвигателям
8.2 Расчет мощностей и токов для групп низковольтных двигателей и освещения КТП 1 (Л3)
В соответствии со схемой электроснабжения к силовой низковольтной нагруз-ке относятся электродвигатели Д3, Д4, Д5, Д6. Число электродвигателей общее n=30 что удовлетворяет условию n 4 , то расчетную активную мощность низко-вольтной силовой нагрузки определяем методом коэффициента максимума по вы-ражению:
где K и - коэффициент использования;
K м - коэффициент максимума;
Pу ст - установленная мощность.
2
Коэффициент использования вычисляем по формуле:
где K вкл - коэффициент включения;
K зс - средневзвешенное значение коэффициента загрузки.
Коэффициент включения для непрерывного производства принимается рав-ным КВ=0,96 [1].
Эквивалентное число электродвигателей:
Установленная мощность группы двигателей:
Средневзвешенное значение коэффициента загрузки:
Коэффициент использования:
где КЗ.Г – средневзвешенное значение коэффициента загрузки;
Кв – коэффициент включения.
Коэффициенты максимума:
С помощью интерполяции данных по табл. 2.1 [1] получаем:
Расчетные активные мощности силовой нагрузки:
Расчетные реактивные мощности силовой нагрузки:
где Kмр – коэффициент максимума реактивной мощности, Kмр=1
Qномi – суммарная реактивная мощность, потребляемая группой электродвига-телей в номинальном режиме работы:
Расчетные мощности освещения определяются методом коэффициента спроса:
где Кс.о – коэффициент спроса освещения, равный 0,85 [1];
Руст.о – установленная мощность осветительных приборов, равная 10% от уста-
новленной мощности силовых нагрузок.
Установленная мощность осветительных приборов:
Расчетная активная мощность на линии Л3:
Полная расчетная мощность SР:
Расчетный ток через кабельную линию Л3 :
Расчеты электрических нагрузок для кабельных линий Л3-Л4 сведены в таб-
лицу 8.1
Таблица 8.1 – Расчет электрических нагрузок
3
8.3 Расчетная мощность ДНС
Расчетная активная мощность высоковольтной нагрузки:
Расчетная реактивная мощность высоковольтной нагрузки:
Расчетная активная мощность низковольтной нагрузки:
Расчетная реактивная мощность низковольтной нагрузки:
Расчетная активная мощность I(II) СШ: Расчетная реактивная мощность I(II) СШ: Полная расчетная мощность нагрузки Расчетный ток через воздушную линию Л1(Л2)
Схема электроснабжения ДНС-1 представлена на рисунке 1.
Рисунок 1
Принимаем схему электроснабжения ДНС в виде двух блоков с выключателя-ми и неавтоматической перемычкой. При нарушении в трансформаторе, сработает защита и подаст сигнал на отключение выключателя в цепях трансформатора на низкой и высокой стороне. Секционный выключатель низкой стороны подключит секцию, оставшуюся без напряжения. В случае вывода в ремонт трансформатора или выключателя в цепи трансформатора есть возможность оставить в работе обе питающие линии путем включения разъединителей перемычки. Причем сначала включается перемычка, а затем отключаются цепи трансформатора.
После расчета электрических нагрузок, приступаем к выбору оборудования, по методикам описанным выше.
4
9 Выбор сечения кабельных и воздушных линий
9.1 Выбор сечения кабельных линий к одиночным двигателям Д1-Д2
Сечение кабельных линий к одиночным электродвигателям определяется по длительно допустимому току и проверяется на термическую стойкость при К3.
Длительно допустимый ток IДОП указывается в справочниках. При этом усло-вие выбора сечения кабельной линии по допустимому току имеет вид:
Условие проверки КЛ на термическую стойкость:
где q t - термическое сечение (минимально допустимое), мм2. Приближенно термическое сечение можно вычислить по выражению: где I к - ток КЗ для проверки кабельной линии, кА;
tК - длительность КЗ; принимается максимально возможной и складывается из времени действия основной релейной защиты с учетом времени действия АПВ tРЗ.ОСН и полного времени отключения выключателя с учетом гашения дуги tВ (при-нимается tРЗ.ОСН
= 0,5 с)
Tа - постоянная затухания апериодической составляющей тока короткого за-мыкания (принимают Tа = 0,02 с).
9.1.1 Выбор сечения кабельной линии к двигателям Д1
Проверка по длительному допустимому току:
значение IномД1 берется из выражения (8.2).
Выбираем ближайшее из стандартного ряда сечение q ст.Д1 95 мм 2 по табл.
П.2.9 [1], для которого допустимый ток I дл.доп.Д1 165 А.
Условие (9.1) соблюдается, следовательно выбранный кабель проходит по до-пустимому току. Предварительно выбираем КЛ ААБл(6-3x95).
По табл. П.2.12[1] для воздуха при нормированной температуре 250С и факти-ческой (среднегодовой для Нягани -4,80С) -50С k ос 1, 29 .
5
Параметры кабеля: три алюминиевых многопроволочных или монолитных жилы; пропитанная бумажная изоляция; алюминиевая оболочка; броня из стальных лент; наличие в подушке под бронёй слоя из пластмассовых лент. Проверка выбранного кабеля по термической стойкости при КЗ:
Значение функции C (табл. П.2.17[1]) для кабеля с алюминиевыми многопро-волочными жилами и бумажной изоляцией при напряжении 6 кВ C 98 А с 2 / мм 2 .
По выражению (9.4) приближённо определяем термическое сечение кабеля где tК - длительность КЗ, принимается tРЗ.ОСН = 0,5 с; tВ=0,07, из табл.9.6;
Tа - постоянная затухания апериодической составляющей тока короткого за-мыкания (принимают Tа = 0,02 с).
IК – ток КЗ,из (12.6);
Условие (5.3) выполняется. Значит, окончательно выбираем для Д1 кабель ААБл-(6-3x95).
9.1.2 Выбор сечения кабельной линии к двигателям Д2
Проверка по длительному допустимому току Значение IномД2 берется из выражения (8.3).
Выбираем ближайшее из стандартного ряда сечение q ст.Д2 150 мм 2 по табл.
П.2.9 [1], для которого допустимый ток I дл.доп.Д2 225 А.
Условие (9.1) соблюдается, КЛ проходит по допустимому току.
По табл. П.2.12[1] для воздуха при нормированной температуре 250С и факти-ческой (среднегодовой для Нягани -4,80С) -50С k ос 1, 29 .
Условие (9.1) соблюдается, следовательно выбранный кабель проходит по до-пустимому току. Предварительно выбираем КЛ ААБл-(6-3x150).
Проверка выбранного кабеля по термической стойкости при КЗ.
По выражению (9.4) приближённо определяем термическое сечение кабеля Условие (9.3) выполняется. Значит, окончательно выбираем для Д2 кабель
ААБл-(6-3x150).
6
Параметры кабеля: Три алюминиевых многопроволочных или монолитных жилы; пропитанная бумажная изоляция; алюминиевая оболочка; броня из стальных лент; наличие в подушке под бронёй слоя из пластмассовых лент.
9.2 Выбор сечения кабельных линий КТП Л3 – Л4
Сечение кабельных линий распределительной сети рекомендуется выбрать по экономической плотности тока, по допустимому току длительного режима и прове-рить на термическую стойкость.
Выбор по экономической плотности тока
По экономической плотности тока расчёт выполняется для нормального ре-жима.
Для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами, в данном реги-оне при заданном времени использования максимума нагрузки (согласно таблице П.1.3 [1] TM = 6500 часов) по таблице П.2.1 в [1] принимаем экономическую плот-ность тока:
Экономическое сечение кабеля Л3-Л4 определяется по выражению где IрЛ3-расчетный ток на Л3 берется из (8.13)
Выбираем ближайшее из стандартного ряда сечение q ст Л7 50 мм 2 по табл. П.2.9 [1], для которого допустимый ток I дл.доп.Л3 - Л4 110 А. С учетом поправки на температуру:
Выбор по допустимому току длительного режима производится для наиболее тяжёлого случая, когда секционный выключатель включен
Условие (9.1) соблюдается, следовательно выбранный кабель проходит по до-пустимому току. Предварительно выбираем КЛ АСБ-6-3x50.
Проверка выбранного кабеля по термической стойкости при КЗ
tК - длительность КЗ, принимается суммой tРЗ.ОСН = 0,5 с; и tВ=0,05) из табл 9.2. Значение функции C (табл. П.2.17[1]) для кабеля с алюминиевыми многопро-
волочными жилами и бумажной изоляцией при напряжении 6 кВ C 98 А с 2 / мм 2 . 7
По выражению (9.4) приближённо определяем термическое сечение кабеля Условие (9.3) выполняется. Окончательно выбирает КЛ марки АСБ-6-3x50. Параметры кабеля: три алюминиевых многопроволочных или монолитных
жилы, пропитанная бумажная изоляция, свинцовая оболочка, броня из стальных лент.
Выбранные кабели сводим в таблицу 9.1 Таблица 9.1 – Расчет параметров Л3-Л4
9.3 Выбор сечения воздушной линии Л1(Л2)
Сечение воздушной линии Л1 выбирается по экономической плотности тока и проверяется по допустимому току. По экономической плотности тока расчёт выпол-няется для нормального режима. Для голых алюминиевых проводов с стальным сер-дечником , в данном регионе при заданном времени использования максимума нагрузки (согласно таблице П.1.3 [1] T