Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Проектирование системы внутреннего электроснабженияОбоснование схемы электроснабжения При выборе схемы внешнего электроснабжения необходимо выполнение следующих требований: 1 Схема должна обеспечивать надежность электроснабжения потребителей в соответствие с первой категорией надёжности в нормальном, послеаварийном и ремонтном режимах работы. 2 Схема подстанции должна быть простой и наглядной. 3 Схема должна обеспечивать необходимый транзит мощности. 4Схема должна обеспечивать выполнение принципа глубокого секционирования. 5 Схема должна обеспечивать применение устройств релейной защиты и автоматики. 6 Схема должна быть экономически целесообразной. На двухтрансформаторных подстанциях 35 - 220 кВ применяется схема двух блоков трансформатор-линия, которые для большей гибкости соединены неавтоматической перемычкой из двух разъединителей. Рисунок 7- Схема внутреннего электроснабжения Рассмотренный вариант схемы удовлетворяет всем вышеперечисленным требованиям, поэтому окончательно принимается данная схема. 4.2 Расчет и выбор мощности трансформатора Так как ДСП относится к I категорий, то выбор мощности трансформаторов производится в соответствии с ГОСТ 14209-85. Полная расчетная мощность предприятия Sрп, МВА, определяется с учётом значения реактивной мощности, выдаваемой энергосистемой
; (53)
где Ррп - активная расчетная мощность ДСП; Qэ1 - экономическое значение реактивной мощности передаваемое предприятию от энергосистемы в часы наибольших нагрузок энергосистемы;
Qэ1 = Ррп∙tgφэ1; (54)
где tgφэ1 - экономическое значение коэффициента реактивной мощности
(55)
где - экономическое значение коэффициента реактивной мощности по нормативному методу;
(56)
где = 0,5 - базовый коэффициент реактивной мощности при напряжении внешнего электроснабжения 35 кВ; К - коэффициент, учитывающий отличие стоимости электроэнергии в различных энергосистемах (для «Оренбургэнерго» К = 0,8); dM - отношение потребления активной мощности потребителем в квартале максимальной нагрузки энергосистемы к потреблению в квартале его максимальной нагрузки (при курсовом и дипломном проектировании d =1);
K1 - отношение максимума активной нагрузки потребителя в i-ом квартале к ее значению в квартале максимальной нагрузки потребителя (для учебного проектирования K1 = 1); tgφн - натуральный коэффициент реактивной мощности; tgφэ1 = tgφэн = 0,625
Qэ1 = 226212∙0,625 = 141,382 Мвар; ;
Для максимального суточного графика работы потребителей подстанции находим среднеквадратичную мощность Scк, по формуле
(57)
Графики нагрузок делаются в Excel. Рисунок 8- Суточный график нагрузки зимнего и летнего дня
Sck= =0,848 Ориентировочная номинальная мощность каждого из трансформаторов Sор, МВА, вычисляется по формуле
(58)
где n - число трансформаторов на ДСП-50;
Значение Sор округляется до ближайшего большего значения по шкале стандартных номинальных мощностей силовых трансформаторов. Так как планируется строительство новых установок и подстанций, то принимаем трансформатор: ТРДН – 26000/35. Выбранные трансформаторы проверяются на систематическую перегрузку
(59)
Пересечением линии суммарной номинальной нагрузки с графиком находится участок наибольшей перегрузки (зона перегрузки лежит выше указанной линии).
Рисунок 9 – Суточный график электрических нагрузки Проверим работу трансформаторов в нормальном режиме. При этом определяется коэффициент нормальной нагрузки К1
(60)
В нормальном режиме трансформаторы работают без перегрузки. Окончательно к установке принимаются трансформаторы ТРДН – 26000/35. Результат выбора трансформатора заносим в таблицу 2.
Таблица 10 – Паспортные данные трансформатора
Потери активной мощности в трансформаторах ∆Рт, кВт, определяются по формуле
ΔPт = N(ΔPx+βн2·ΔPK3), (61)
где ΔРхх – мощность холостого хода трансформатора, кВт; βн – коэффициент загрузки трансформатора; ΔРк – мощность короткого замыкания трансформатора, кВт.
∆Рт = 2∙(80+0,642∙195) = 319,7 кВт
Потери реактивной мощности в трансформаторах ∆Qт, квар, находятся по формуле
ΔQт= n∙( ∙Sнт+ βн2∙ Sнт) (62)
где Iхх – ток холостого хода трансформатора, %; Uк – напряжение короткого замыкания трансформатора, %.
ΔQт= 2∙( ∙26000 + 0,642∙26000) = 3168,5 квар
Потери электроэнергии в трансформаторах ГПП ∆W, МВт∙ч, определяются по формуле
∆W = N(∆Px∙Tr+ β2доп∙∆Pk∙τ); (63)
где τ – время наибольших потерь;
(64)
где Тм – число часов использования максимума нагрузки;
, (65)
где Wгод – годовой расход электроэнергии, определяется по графикам нагрузок по формуле Wгод=365 Piti (66)
Wгод = 365∙(0,76+0,75∙2+0,74+0,73+0,725∙3+0,71+0,7∙5+0,69+0,68+ +0,67∙4+0,64+0,57∙3) = 6028ч. Tmax = = 6028 ч. ∆W = 2(80∙8760+0,642∙195∙4628) = 2140,9 МВт∙ч. 4.3 Расчет токов короткого замыкания Вычислениетоков короткого замыкания производится для определения условий работы потребителей при аварийных режимах, выбора электрических аппаратов, шин, изоляторов, силовых кабелей, проектирования и настройки устройств релейной защиты, проектирования защитных заземлений, подбора характеристик ограничителей перенапряжения для защиты от перенапряжений. Для расчета токов короткого замыкания по расчетной схеме составляется схема замещения, рисунок 6.1, в которую вводятся все источники питания, участвующие в питании места короткого замыкания, и все сопротивления, по которым проходит рассчитываемый ток короткого замыкания. В трехфазных цепях переменного тока напряжением выше 1 кВ расчет токов короткого замыкания выполняется в относительных единицах, при этом необходимо задаться базисными условиями: базисным напряжением Uсрб и базисной мощностью Sб. Sб для всех ступеней напряжения цепи короткого замыкания принимают одну и ту же. Sб=100 МВА В целях упрощения расчетов для каждой электрической ступени вместо действительного напряжения принимают его среднее значение Uср, кВ по следующей шкале:6,3;10,5;37. Uсрб2=37 кВ Uсрб3=10,5 кВ Базисный ток, кА
Iб= (67)
Iб1= =1,56 кА Iб2= =5,499 кА Рисунок 10- Схема замещения для расчета токов короткого замыкания
Сопротивление системы хс, Ом/км
хс= (68)
где Sс- мощность короткого замыкания системы, МВА. хс= =0,022 Сопротивление воздушной линии хл, Ом/км
хл=хо·l· (69)
где хо- удельное сопротивление воздушной линии, Ом/км; l- длина воздушной линии, км. Принимается хо=0,4 Ом/км. хл1=0,4·6· =0,2 хл2=0,4·6· =0,2 Сопротивление трехобмоточного трансформатора хтв
хтв= (70)
где Uкв% -напряжение короткого замыкания на высокой стороне, определяемое в пункте 4, %; Sнт –номинальная мощность трансформатора, МВА. хтв= =0 хтн= , где Uкн% -напряжение короткого замыкания на низкой стороне, определяемое в пункте 4, %. хтн= =0,156 Расчет для точки К1 хэкв1= хс+хл1 хэкв1= 0,022+0,156=0,178 Трехфазный ток короткого замыканияIк1, кА Iк1= ·Iб1, где Ес”- сверхпереходная ЕДС системы. Ес”=1 Iк1= ·0,502=2,82 кА. Ударный ток короткого замыканияiуд1, кА
iуд1= (71)
где Куд1-ударный коэффициент. Куд1=1,7 iуд1= =6,77 кА Апериодическая составляющая тока короткого замыканияiar1, кА
i (72)
где t- расчетное время, для которого определяются токи короткого замыкания, с; Та1-время затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания,с. Tа1=0,03 с
t1=tсв+tрз1 (73)
где tсв- собственное время срабатывания выключателя, с; tрз1- время срабатывания релейной защиты, с. tсв=0,05 с tрз1=2 с t1=0,05+2=2,05 с i =0 кА Полный импульс среднеквадратичного токаВк1, кА2с
Вк1=Iк12·tотк1+Iк12·Tа1 (74)
где tотк- время отключения выключателя, с. tотк1=2,05 с Вк1=2,822·2,05+2,822·0,03=16,4 кА2с. Двухфазный ток короткого замыканияIк1(2), кА Iк1(2)=0,87·Iк1 Iк1(2) =0,87·2,82=2,45 кА. Расчет для точки К2 хэкв3= хс+хл2+хтв+хтн хэкв3= 0,022+0,2+0,268+0,156=0,646 Трехфазный ток короткого замыканияIк2, кА Iк2= ·Iб2 Iк2= ·5,499=8,5 кА. Ударный ток короткого замыкания iуд2, кА iуд2= , где Куд3-ударный коэффициент, определяемый. Куд2=1,65 iуд2= =19,8 кА Апериодическая составляющая тока короткого замыканияiar2, кА i , где Tа3-время затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания,с. Tа2=0,03 с tсв=0,05 с tрз2=1 с t2=0,05+1=1,05 с i =0 кА Полный импульс среднеквадратичного токаВк3, кА2с Вк2=Iк22·tотк2+ Iк22·Tа2, где tотк3- время отключения выключателя, с. tотк2=1,05 с Вк2=8,52·1,05+8,52·0,03=78,03 кА2с Двухфазный ток короткого замыканияIк2(2), кА Iк2(2) =0,87·Iк2 Iк2(2) =0,87·8,5=7,4 кА. Результаты расчетов сводятся в таблицу 11.
Таблица 11
4.4 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей Выключатель является основным коммутационным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения в цепи в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание и т.д. Выключатели выбирают по номинальным значениям напряжения и тока, роду установки и условиям работы, конструктивному выполнению и коммутационной способности. Выбранные выключатели проверяют на стойкость при сквозных токах короткого замыкания. Выбор выключателей производится по следующим параметрам: по номинальному напряжениюUном, кВ
Uуст Uном (75)
где Uуст - номинальное напряжение сети, кВ; Uном - номинальное напряжение выключателя, кВ. Uуст= 35 кВ Uном=35 кВ по номинальному токуIном, А
Imax Iном (76)
где Imax-наибольший ток ремонтного и послеаварийного режима, А; Iном- номинальный ток выключателя, А
Imax= (77)
где S - нагрузка транзита, кВА; S -номинальная мощность трансформаторов КП4, кВА. S =8878 кВА Imax= =359,1А I =2000 А 3) по отключающей способности: а) проверка на симметричный ток отключения
(78)
где I -номинальный ток отключения выключателя, кА; I -действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени t расхождения контактов выключателя, кА. I =40 кА I =2,82 кА б) проверка возможности отключения апериодической составляющей тока короткого замыкания в момент расхождения контактов t
(79)
где i -мгновенное значение апериодической составляющей тока короткого замыкания, кА; i -номинальное значение апериодической составляющей тока короткого замыкания,кА. i =0 кА
i (80)
где -допустимое относительное содержание апериодической составляющей в отключаемом токе, %. I и отнесены к моменту прекращения соприкосновения дугогасительных контактов выключателя t. Время t от начала короткого замыкания до соприкосновения дугогасительных контактов
t=tЗmin+tс.в. (81)
где tЗmin-минимальное время действия релейной защиты, с; tс.в.- собственное время отключения выключателя, с. Принимается tЗmin=0,01 с, tс.в=0,05 с. t=0,01+0,05=0,06 с определяется как функция =f(t). При t=0,06 c =25%. i = =14,14 кА по термической стойкости
Iтерм2·tтерм Bк (82)
где Bк- расчетный тепловой импульс тока, кА2с; Iтерм – предельный ток термической стойкости, равный предельному току отключения выключателя, кА; tтерм – время протекания тока термической стойкости, с. Bк =16,4 кА2с Iтерм=40 кА tтерм=3 с Iтерм2·tтерм =402·3=4800 кА2с по электродинамической стойкости
iдин iуд (83)
где iдин – амплитудное значение тока динамической стойкости, кА; iуд – амплитудное значение тока короткого замыкания в цепи выключателя, кА. iдин =102 кА iуд=6,77 кА
Iпо Iдин (84)
где Iдин – действующее значение предельного сквозного тока короткого замыкания, кА. Iпо =2,82 кА Iдин =40 кА на включающую способность
iуд iвкл.ном (85)
где iвкл.ном –наибольший пик номинального тока включения, кА iвкл.ном=102 кА
Iпо Iвкл.ном (86)
где Iвкл.ном – действующее значение номинального тока включения, кА Iвкл.ном=40 кА Окончательно принимается к установке на высокой стороне 110 кВ подстанции 3 выключателя типа ВЭБ-35 У1 (элегазовый выключатель с Uном=35 кВ, климатическое исполнение и категория размещения У1). Выключатель имеет встроенный трансформатор тока типа ТВ-35 с параметрами: I1ном=1000 А, I2ном=1 А, класс точности 0,5, z2ном=30 ВА. Выбор и проверка разъединителей Разъединитель не предназначен для отключения рабочих и аварийных токов. Основное назначение разъединителей – создавать видимый разрыв и изолировать части системы, электроустановки, отдельные аппараты от смежных частей, находящихся под напряжением, для безопасного ремонта. Разъединители выбирают по конструктивному выполнению, номинальным значениям напряжения и тока, роду установки, стойкости к токам короткого замыкания. Выбор разъединителей производится по следующим параметрам: 1) по условию Uуст=35 кВ Uном=35 кВ 2) по условию Imax=359,1 А I =1000 А 3) по условиям. iдин =102 кА iуд= 6,77 кА Iпо =2,82 кА Iдин =40 кА 4) по условию Bк =16,4 кА2с Iтерм=40 кА tтерм=3 с Iтерм2·tтерм =402·3=4800 кА2с Окончательно принимается к установке 4 разъединителей типа РЛНД 35кВ/1000 У1 с типом привода: для главной цепи – электродвигательный; для цепи заземления – электродвигательный или ручной.
|