Электроснабжение завода торгового оборудования
Определение расчетных электрических нагрузок деревообрабатывающего цеха. Определение числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Выбор схемы внутреннего электроснабжения завода. Расчет токов короткого замыкания. Питание цепей подстанции.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.05.2012 |
| Размер файла | 2,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Дипломный проект
Электроснабжение завода торгового оборудования
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка страниц - 149 рисунков - 16, таблиц - 38 источников -13 .
РАСЧЕТ НАГРУЗКА, ТРАНСФОРМАТОР, ГПП, ГРП, РП, ВРУ, КАБЕЛЬ, ПРОВОД, ШИНЫ, КЗ, ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, АВТОМАТИЧЕКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ НАГРУЗКИ, НАПРЯЖЕНИЕ, МОЩНОСТЬ, ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ, СХЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА, ЭКОНОМИКА, ОХРАНА ТРУДА.
Целью дипломного проекта является - выбор оптимального варианта электроснабжения завода. При сравнении вариантов внешнего и внутреннего электроснабжения использовался универсальный метод приведенных затрат.
Произвести расчет нагрузок и сделать выбор высоковольтной и низковольтной аппаратуры. Выбранное основное оборудование завода и цеха проверить на токи КЗ.
Дипломный проект выполнен в текстовом и графическом редакторе Microsoft Word, Kompas 10 и представлен на 1диске CD-R.
Содержание
- Введение
- 1. Характеристика завода.
- 2. Расчет электрических нагрузок.
- 2.1 Определение расчетных электрических нагрузок деревообрабатывающего цеха.
- 2.2 Расчет электрических нагрузок завода.
- 2.3 Построение картограммы нагрузок.
- 3. Определение числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях.
- 4. Компенсация реактивной мощности.
- 4.1 Расчет КУ на стороне 0,4 кВ.
- 4.2 Расчет КУ на стороне 10 кВ ГПП (ГРП).
- 5. Выбор схемы внешнего электроснабжения.
- 6. Выбор схемы внутреннего электроснабжения завода.
- 6.1 Радиальная схема.
- 6.2 Смешанная схема.
- 6.3 Сравнение вариантов.
- 7. Расчет токов короткого замыкания.
- 7.1 Расчет токов КЗ на РУ ГПП.
- 7.2 Расчет токов КЗ на РУ НН цеховых ТП.
- 8. Компоновка ГПП.
- 8.1. Конструктивное исполнение ГПП.
- 8.1.1. Описание конструкции БКТП(M)-35/10.
- 8.1.2 Питание первичных и вторичных цепей подстанции.
- 8.1.3 Гидроизоляция и защитное покрытие.
- 8.1.4 Устройство заземление.
- 8.1.5 Молниезащита.
- 8.1.6 Повышение сейсмостойкости.
- 8.1.7. Учет электрической энергии.
- 8.1.8 Освещение.
- 8.1.9 Устройства АВР.
- 8.1.10 Обеспечение безопасности обслуживания.
- 8.1.11 Порядок установки и монтажа на объекте.
- 8.1.12 Дополнительная комплектация.
- 8.2 Выбор выключателей на РУ-35 кВ.
- 8.2 Выбор выключателей на РУ-10 кВ.
- 8.3 Выбор разрядников.
- 8.4 Выбор разъединителей РУ-35 кВ.
- 8.5 Выбор разъединителей на РУ-10 кВ для защиты трансформаторов напряжения.
- 8.6 Выбор трансформаторов тока.
- 8.7 Выбор трансформаторов напряжения.
- 8.8 Выбор трансформаторов собственных нужд КТПБ.
- 9. Расчет внутрицехового электроснабжения.
- 9.1 Выбор проводников для ответвлений от РШ к электроприемникам
- 9.2 Выбор кабелей от ТП к РШ.
- 9.3 Расчет токов КЗ в цеховой сети.
- 9.4 Выбор автоматических выключателей.
- 9.4.1 Выбор автоматических выключателей для электроприемников.
- 9.4.2 Выбор остальных автоматических выключателей.
- 9.5 Выбор магнитных пускателей для вентиляторов.
- 9.6 Расчет освещения в ремонтно-механическом цехе.
- 9.7 Расчет осветительной сети.
- 9.8 Выбор распределительных щитов в цехе.
- 10. Расчет и выбор заземляющих устройств.
- 10.1 Расчет заземления цеховой ТП.
- 10.2 Расчет заземления БКТП.
- 11. Релейная защита.
- 11.1 Выбор оперативного тока.
- 11.2 Расчет релейной защиты элементов
- 11.2.1 Расчет релейной защиты Трансформаторов КТПН-35.
- 11.2.2 Расчет релейной защиты трансформаторов ТП.
- 11.2.3 Защита кабельных линий 10 кВ.
- 11.2.3 Защита синхронных двигателей 6 кВ.
- 11.2.4 Автоматический ввод резерва.
- 12. Экономическая часть.
- 12.1 Определение сметной стоимости системы электроснабжения.
- 12.2 Планирование использования рабочего времени
- 12.3 Планирование численности персонала.
- 12.3.1 Определение численности ремонтного персонала
- 12.3.2 Определение численности эксплуатационного персонала
- 12.4 Планирование заработной платы обслуживающего персонала.
- 12.5 Планирование сметы годовых эксплуатации расходов по обслуживанию энергохозяйства завода
- 12.6 Определение внутризаводской себестоимости 1 кВт•ч потребляемой электроэнергии
- 13. Безопасность и экологичность.
- 13.1 Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ
- 13.2 Требования к электротехническому персоналу.
- 13.3 Противопожарная безопасность.
- 13.4 Защита от шума, вибрации.
- 13.5 Задачи экологии.
- Заключение.
- Библиографический список.
- Приложение
Введение
Торговое оборудование делится на следующие виды: торговое немеханическое оборудование (торговая мебель), измерительное оборудование, контрольно-кассовое оборудование, холодильное оборудование, подъемно-транспортное оборудование, оборудование для фасовки и упаковки.
В настоящем курсовом проекте поставлена задача рассчитать электроснабжение завода торгового оборудования. Данный завод производит различное немеханическое оборудование. Основную нагрузку всех цехов составляют электродвигатели производственных механизмов. Этот вид приемников встречается на всех промышленных предприятиях.
Компрессорный цех необходим для получения сжатого воздуха давлением до 6-8 кгс/см2.
Номинальная мощность электрической нагрузки цехов различна от 40 до 1980 кВт Производство предприятия не является тесно взаимосвязанным (максимумы нагрузки цехов не совпадают) как бы это могло быть, к примеру, на металлургическом предприятии. Оборудование не работает всю смены в полную мощность, для учета этого используют в расчетах коэффициент использования, характеризующий время включения установки в цикле работы. Предприятие не имеет мощных потребителей работающих продолжительно, также нет потребителей с резко-перемнной нагрузкой. В результате того что потребителей довольно много нагрузку предприятии можно условно предсказать путем расчетов.
Питание предприятия производится от подстанции системы от которой будет прокладываться ЛЭП на наиболее экономически выгодном напряжении.
1. Характеристика завода
Таблица 1-Электрические нагрузки завода
|
№ п/п |
Наименование цехов |
Кол-во ЭП |
Установленная мощность, кВт |
||
|
Одного ЭП |
Суммарная |
||||
|
1 |
Деревообрабатывающий цех |
60 |
0,8…55 |
850 |
|
|
2 |
Малярный цех |
50 |
1,2…45 |
510 |
|
|
3 |
Ремонтно-механический цех |
См. табл.2, рис. 2 |
|||
|
4 |
Цех испытания холодильников |
45 |
1…30 |
450 |
|
|
5 |
Заготовительный цех |
25 |
1,1…28 |
180 |
|
|
6 |
Цементный склад |
5 |
10 |
50 |
|
|
7 |
Транспортный цех |
20 |
1…28 |
250 |
|
|
8 |
Механический корпус |
190 |
0,8…75 |
4900 |
|
|
9 |
Цех горячего эмалирования |
90 |
0,8…100 |
3550 |
|
|
10 |
Компрессорная: эл.двиг. 6 кВ |
4 |
600 |
2400 |
|
|
11 |
Склад готовой продукции |
10 |
10 |
100 |
|
|
12 |
Склад металлов |
4 |
2,5…20 |
50 |
|
|
13 |
Заводоуправление |
15 |
1,1…15 |
110 |
|
|
14 |
Столовая |
30 |
1…40 |
260 |
|
|
15 |
Цех резки стекла |
25 |
1…30 |
190 |
|
|
16 |
Котельная |
20 |
10…40 |
500 |
|
|
17 |
Электроремонтный цех |
35 |
1,1…20 |
410 |
|
|
18 |
Насосная |
10 |
80 |
800 |
|
|
19 |
Цех товаров народного потребления |
40 |
1,1…25 |
390 |
Рисунок 1- Генплан завода торгового оборудования.
Таблица 2 - Электроприёмники ремонтно-механического цеха
|
Номер на плане |
Наименование электроприемника |
Установленная мощность ЭП, кВт |
|
|
1…3,7…9,13…15 |
Токарно-винторезный станок |
3,6 |
|
|
4…6 |
Настольно-сверлильный станок |
2,2 |
|
|
10…12 |
Универсально-фрезерный станок |
2,8 |
|
|
16,17 |
Намоточный станок |
2,6 |
|
|
18-23 |
Точильный станок |
2,1 |
|
|
24,26,30,32,34,36 |
Трубогибочный станок |
4,1 |
|
|
28 |
Ножницы |
7,1 |
|
|
25,29,33 |
Пресс кривошипный |
9,1 |
|
|
27,31,35 |
Вертикально-сверлильныйстанок |
2,5 |
|
|
37..40, 43..44 |
Машина электросварочная, ПВ=50 % |
17 |
|
|
41,42 |
Преобразователь сварочный |
22 |
|
|
45…47, 50…54 |
Электропечь сопротивления |
21 |
|
|
48,49 |
Шкаф сушильный |
1,8 |
|
|
55,56 |
Молот ковочный |
9,2 |
|
|
57,58 |
Станок трубогибочный |
7,2 |
|
|
59,60 |
Трубоотрезной станок |
2,4 |
|
|
61,62 |
Плоскошлифовальный станок |
10,9 |
|
|
63…66 |
Пресс листогибочный |
12 |
|
|
67…70 |
Вентилятор |
5,5 |
Таблица 3 - Климатические условия промышленного района.
|
Среднегодовая интенсивность ветра по направлениям, % |
Район по ветровой нагрузке |
Тип грунта |
||||||||
|
Северный |
Северо-восточный |
Восточный |
Юго-восточный |
Южный |
Юго-западный |
Западный |
Северо-западный |
|||
|
5 |
15 |
10 |
5 |
35 |
15 |
5 |
10 |
I |
Глина |
Рисунок 2 - План ремонтно-механического цеха
Таблица 4 - Характеристики цехов по надежности электроснабжения
|
№ п/п |
Наименование цехов |
категория |
Производственная среда |
|
|
Деревообрабатывающий цех |
II |
пыльная |
||
|
2 |
Малярный цех |
II |
норм |
|
|
3 |
Ремонтно-механический цех |
II |
пыльная |
|
|
4 |
Цех испытания холодильников |
II |
норм |
|
|
5 |
Заготовительный цех |
II |
норм |
|
|
6 |
Цементный склад |
III |
пыльная |
|
|
7 |
Транспортный цех |
III |
норм |
|
|
8 |
Механический корпус |
II |
норм |
|
|
9 |
Цех горячего эмалирования |
II |
жаркая |
|
|
10 |
Компрессорная: эл.двиг. 6 кВ |
I |
влажная |
|
|
11 |
Склад готовой продукции |
III |
норм |
|
|
12 |
Склад металлов |
III |
норм |
|
|
13 |
Заводоуправление |
III |
норм |
|
|
14 |
Столовая |
III |
жаркая, влажная |
|
|
15 |
Цех резки стекла |
II |
пыльная |
|
|
16 |
Котельная |
I |
жаркая |
|
|
17 |
Электроремонтный цех |
II |
норм |
|
|
18 |
Насосная |
I |
влажная |
|
|
19 |
Цех товаров народного потребления |
III |
норм |
2. Расчет электрических нагрузок
2.1 Определение расчетных электрических нагрузок деревообрабатывающего цеха
Расчетные нагрузки следует определять методом упорядоченных диаграмм, т.е. с помощью коэффициентов использования и расчетной мощности .
Исходным данным для расчета нагрузок цеха является перечень его рабочих машин с указанием номинальных параметров электроприемников.
Соотношения между номинальными, средними и расчетными.мощностямирасчетными. мощностями следующие:
;
; (1)
,
где - коэффициент использования активной мощности, определяется из справочных данных [1] или по приложениям А и Б ,
- средняя нагрузка за наиболее загруженную смену, кВт;
- номинальная мощность электроприемника, кВт;
- тангенс угла , соответствующий , определяемый по тем же справочным данным, о.е.
Затем определяем расчетные нагрузки по группам:
, (2)
где - коэффициент расчетной нагрузки ([2], Приложение В).
Для курсового проекта, при преобладании двигательной нагрузки максимальную реактивную мощность можно принять:
при ;
при , (3)
где - эффективное число приемников.
Основная формула для его определения:
. (4)
Полная максимальная нагрузка:
. (5)
Для примера приведем расчет нагрузок трубогибочного станка:
, , , , , .
,
.
Для остальных ЭП расчеты сведем в таблицу 5.
Таблица 5 - Определение расчетных нагрузок ремонтно-механического цеха
|
№ п.п |
наименование цеха |
n |
Pном, кВт |
m |
КИ |
cosц |
tgц |
среднесменная |
nэ |
Кр |
расчетная нагрузка |
|||||||
|
одного |
У |
Рсм,кВт |
Qсм,кВар |
Sсм,кВА |
Рр,кВт |
Qр,кВар |
Sр,кВА |
Iр,А |
||||||||||
|
РШ-1 |
||||||||||||||||||
|
1..3, 13..15 |
Токарно-винторезный станок |
6 |
4,5 |
27 |
0,12 |
0,40 |
2,29 |
3,24 |
7,42 |
|||||||||
|
4...6 |
Трубогибочный станок |
3 |
6 |
18 |
0,50 |
0,65 |
1,17 |
9,00 |
10,52 |
|||||||||
|
9 |
Пресс ножницы |
1 |
3,7 |
3,7 |
0,17 |
0,50 |
1,73 |
0,63 |
1,09 |
|||||||||
|
67 |
Вентилятор |
1 |
11 |
11 |
0,65 |
0,80 |
0,75 |
7,15 |
5,36 |
|||||||||
|
Итого по РШ-1 |
11 |
59,7 |
2,97 |
0,58 |
0,63 |
1,22 |
20,02 |
24,40 |
31,56 |
10 |
1 |
20,02 |
24,40 |
31,56 |
47,95 |
|||
|
РШ-2 |
||||||||||||||||||
|
7,8 |
Пресс ножницы |
2 |
10,6 |
21,2 |
0,17 |
0,50 |
1,73 |
3,60 |
6,24 |
|||||||||
|
10…12 |
Пресс листогибочный |
3 |
16,4 |
49,2 |
0,10 |
0,65 |
1,17 |
4,92 |
5,75 |
|||||||||
|
16 |
Кран-балка, ПВ=40 % |
1 |
14 |
14 |
0,30 |
0,50 |
1,73 |
4,20 |
7,27 |
|||||||||
|
Итого по РШ-2 |
6 |
84,4 |
1,55 |
0,58 |
0,55 |
1,51 |
12,72 |
19,27 |
23,09 |
6 |
1,06 |
13,49 |
19,27 |
23,52 |
35,74 |
|||
|
РШ-3 |
||||||||||||||||||
|
17 |
Кран-балка, ПВ=40 % |
1 |
14 |
14 |
0,30 |
0,50 |
1,73 |
4,20 |
7,27 |
|||||||||
|
18…26 |
Токарно-винторезный станок |
9 |
3,3 |
29,7 |
0,12 |
0,40 |
2,29 |
3,56 |
8,17 |
|||||||||
|
ИТОГ ПО РШ-3 |
10 |
43,7 |
4,24 |
0,18 |
0,84 |
0,63 |
7,76 |
15,44 |
17,28 |
6 |
1,90 |
14,75 |
15,44 |
21,35 |
32,45 |
|||
|
РШ-4 |
||||||||||||||||||
|
27…32 |
Токарно-винторезный станок |
6 |
10,6 |
63,6 |
0,12 |
0,40 |
2,29 |
7,63 |
17,49 |
|||||||||
|
68 |
Вентилятор |
1 |
11 |
11 |
0,65 |
0,80 |
0,75 |
7,15 |
5,36 |
|||||||||
|
ИТОГ ПО РШ-4 |
7 |
74,6 |
1,04 |
0,20 |
0,89 |
0,50 |
14,78 |
22,85 |
27,21 |
7 |
1,54 |
22,76 |
22,85 |
32,25 |
49,00 |
|||
|
РШ-5 |
||||||||||||||||||
|
33…36 |
Универсальный круглошлифовальный станок |
4 |
5 |
20 |
0,13 |
0,45 |
1,98 |
2,60 |
5,16 |
|||||||||
|
37…40 |
Внутришлифовальный станок |
4 |
6,6 |
26,4 |
0,13 |
0,40 |
2,29 |
3,43 |
7,86 |
|||||||||
|
41 |
Кран-балка, ПВ=40 % |
1 |
14 |
14 |
0,30 |
0,50 |
1,73 |
4,20 |
7,27 |
|||||||||
|
70 |
Вентилятор |
1 |
11 |
11 |
0,65 |
0,80 |
0,75 |
7,15 |
5,36 |
|||||||||
|
Итог по РШ-5 |
10 |
71,4 |
2,80 |
0,24 |
0,56 |
1,48 |
17,38 |
25,66 |
30,99 |
9 |
1,3 |
22,60 |
28,22659 |
36,16 |
54,94 |
|||
|
РШ-6 |
||||||||||||||||||
|
42 |
Кран-балка, ПВ=40 % |
1 |
14 |
14 |
0,30 |
0,50 |
1,73 |
4,20 |
7,27 |
|||||||||
|
43…44 |
Молот пневматический |
2 |
7 |
14 |
0,24 |
0,50 |
1,73 |
3,36 |
5,82 |
|||||||||
|
45…47 |
Электропечь сопротивления |
3 |
28 |
84 |
0,65 |
1,00 |
0,00 |
54,60 |
0,00 |
|||||||||
|
48…49 |
Молот пневматический |
2 |
13 |
26 |
0,24 |
0,50 |
1,73 |
6,24 |
10,81 |
|||||||||
|
50…54 |
Печь муфельная |
5 |
2,4 |
12 |
0,65 |
1,00 |
0,00 |
7,80 |
0,00 |
|||||||||
|
Итог по РШ-6 |
13 |
150 |
11,67 |
0,51 |
0,95 |
0,31 |
76,20 |
23,90 |
79,86 |
7 |
1,1 |
83,82 |
26,29253 |
87,85 |
133,47 |
|||
|
РШ-7 |
||||||||||||||||||
|
55,56 |
Сварочный агрегат, ПВ=50 % |
2 |
22 |
44 |
0,13 |
0,45 |
1,98 |
5,72 |
11,35 |
|||||||||
|
57…61 |
Трансф. сварочный, ПВ=40% |
5 |
16 |
80 |
0,20 |
0,40 |
2,29 |
16,00 |
36,66 |
|||||||||
|
62…63 |
Преобразователь сварочный |
2 |
14,5 |
29 |
0,40 |
0,50 |
1,73 |
11,60 |
20,09 |
|||||||||
|
64…66 |
Машина электросварочная точечная |
3 |
24 |
72 |
0,20 |
0,35 |
2,68 |
14,40 |
38,54 |
|||||||||
|
69 |
Вентилятор |
1 |
11 |
11 |
0,65 |
0,80 |
0,75 |
7,15 |
5,36 |
|||||||||
|
Итог по РШ-7 |
13 |
236 |
2,18 |
0,23 |
0,44 |
2,04 |
54,87 |
112,01 |
124,72 |
12 |
1,28 |
70,23 |
112,01 |
132,21 |
200,87 |
|||
|
Итог По ЦЕХУ |
57 |
560,8 |
0,36 |
0,64 |
1,1953 |
203,74 |
243,53 |
317,52 |
247,67 |
248,48 |
350,84 |
533,04 |
|
РШ-1 - РШ-4 |
108,6 |
|||
|
РШ-5 - РШ-7 |
256,2 |
|||
|
Разница |
58% |
Сравнение результатов:
Рисунок 3- План ремонтно-механического цеха.
2.2 Расчет электрических нагрузок завода
Расчет нагрузок по заводу в целом производится в аналогичном порядке, например: для деревообрабатывающего цеха имеем
, , , , , , .
Получаем:
,
,
,
.
При и :
, по таблице 4.3 [1] .
Тогда расчетная нагрузка:
,
,
.
Результаты расчетов для остальных цехов сведем в таблицу 6.
Максимальные мощности суммируются с учетом коэффициента одновременности (принимается по Приложению Д [1]).
. (6)
Таблица 6 - Определение расчетных нагрузок завода торгового оборудования.
|
№ п.п |
наименование цеха |
n |
Pном, кВт |
У Р |
m |
Ku |
cos |
tg |
nэ |
Кр |
расчетная нагрузка |
||||||||
|
мин |
мах |
Рсм |
Qсм |
Sсм |
Рр |
Qр |
Sр |
Iр |
|||||||||||
|
1 |
Деревообрабатывающий цех |
60 |
0,8 |
55 |
850 |
68,75 |
0,5 |
0,75 |
0,88 |
425 |
374,81 |
566,67 |
31 |
1 |
425 |
374,81 |
566,67 |
860,96 |
|
|
2 |
Малярный цех |
50 |
1,2 |
45 |
510 |
37,5 |
0,8 |
0,75 |
0,88 |
408 |
359,82 |
544 |
23 |
1 |
408 |
359,82 |
544,00 |
826,52 |
|
|
3 |
Ремонтно-механический цех |
70 |
2,4 |
28 |
560,80 |
203,74 |
243,53 |
317,52 |
247,67 |
248,48 |
350,84 |
533,04 |
|||||||
|
4 |
Цех испытания холодильников |
45 |
1 |
30 |
450 |
30 |
0,4 |
0,75 |
0,88 |
180 |
158,75 |
240 |
30 |
1 |
180 |
158,75 |
240,00 |
364,64 |
|
|
5 |
Заготовительный цех |
25 |
1,1 |
28 |
180 |
25,455 |
0,3 |
0,7 |
1,02 |
54 |
55,09 |
77,143 |
13 |
1,06 |
57,24 |
55,09 |
79,44 |
120,70 |
|
|
6 |
Цементный склад |
5 |
10 |
10 |
50 |
1 |
0,2 |
0,6 |
1,33 |
10 |
13,33 |
16,667 |
5 |
1,72 |
17,2 |
14,67 |
22,60 |
34,34 |
|
|
7 |
Транспортный цех |
20 |
1 |
28 |
250 |
28 |
0,3 |
0,8 |
0,75 |
75 |
56,25 |
93,75 |
18 |
1 |
75 |
56,25 |
93,75 |
142,44 |
|
|
8 |
Механический корпус |
190 |
0,8 |
75 |
4900 |
93,75 |
0,4 |
0,8 |
0,75 |
1960 |
1470,00 |
2450 |
131 |
1 |
1960 |
1470,00 |
2450,00 |
3722,39 |
|
|
9 |
Цех горячего эмалирования |
90 |
0,8 |
100 |
3550 |
125 |
0,6 |
0,75 |
0,88 |
2130 |
1878,48 |
2840 |
71 |
1 |
2130 |
1878,48 |
2840,00 |
4314,93 |
|
|
10 |
Компрессорная: эл.двиг. 6 кВ |
4 |
600 |
600 |
2400 |
1 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
1920 |
1440,00 |
2400 |
4 |
1 |
1920 |
1584,00 |
2489,07 |
239,51 |
|
|
11 |
Склад готовой продукции |
10 |
10 |
10 |
100 |
1 |
0,2 |
0,6 |
1,33 |
20 |
26,67 |
33,333 |
20 |
1,39 |
27,8 |
26,67 |
38,52 |
58,53 |
|
|
12 |
Склад металлов |
4 |
2,5 |
20 |
50 |
8 |
0,3 |
0,65 |
1,17 |
15 |
17,54 |
23,077 |
4 |
1,47 |
22,05 |
19,29 |
29,30 |
44,51 |
|
|
13 |
Заводоуправление |
15 |
1,1 |
15 |
110 |
13,636 |
0,5 |
0,7 |
1,02 |
55 |
56,11 |
78,571 |
15 |
1 |
55 |
56,11 |
78,57 |
119,38 |
|
|
14 |
Столовая |
30 |
1 |
40 |
260 |
40 |
0,4 |
0,7 |
1,02 |
104 |
106,10 |
148,57 |
13 |
1,01 |
105,04 |
106,10 |
149,30 |
226,84 |
|
|
15 |
Цех резки стекла |
25 |
1 |
30 |
190 |
30 |
0,3 |
0,65 |
1,17 |
57 |
66,64 |
87,692 |
13 |
1,03 |
58,71 |
66,64 |
88,81 |
134,94 |
|
|
16 |
Котельная |
20 |
10 |
40 |
500 |
4 |
0,6 |
0,75 |
0,88 |
300 |
264,58 |
400 |
20 |
1 |
300 |
264,58 |
400,00 |
607,74 |
|
|
17 |
Электроремонтный цех |
35 |
1,1 |
20 |
410 |
18,182 |
0,4 |
0,8 |
0,75 |
164 |
123,00 |
205 |
35 |
1 |
164 |
123,00 |
205,00 |
311,47 |
|
|
18 |
Насосная |
10 |
80 |
80 |
800 |
1 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
640 |
480,00 |
800 |
10 |
1 |
640 |
480,00 |
800,00 |
1215,47 |
|
|
19 |
Цех товаров народного потребления |
40 |
1,1 |
25 |
390 |
22,727 |
0,4 |
0,8 |
0,75 |
156 |
117,00 |
195 |
31 |
1 |
156 |
117,00 |
195,00 |
296,27 |
|
|
итог по 0.38 кВ |
14110,8 |
0,49 |
0,76 |
0,84 |
6957 |
5867,70 |
7028,71 |
5875,7 |
9161,2 |
13919,0 |
|||||||||
|
итог по 6 кВ |
2400 |
0,80 |
0,80 |
0,75 |
1920 |
1440,00 |
1920 |
1584,0 |
2489,1 |
239,5 |
|||||||||
|
итог по заводу |
16510,8 |
0,54 |
0,77 |
0,82 |
8876,74 |
7307,70 |
8948,71 |
7459,7 |
11650,2 |
17700,7 |
2.3 Построение картограммы нагрузок
Для наглядности и анализа распределения нагрузок по территории на генплане строится картограмма нагрузок, что является основой для выбора количества и местоположения цеховых ТП.
При построении картограммы необходимо определить расчетную мощность освещения цехов и территории завода по следующей формуле:
, (7)
где - удельная мощность освещения на единицу площади, определяется по таблице 2 [2], Вт/м2;
- коэффициент спроса на освещение, принимается для внутрицехового, - для наружного освещения территории завода;
- площадь освещаемого объекта, м2.
Мощность освещения суммируется со среднесменной и с максимальной мощностями. Для люминесцентных ламп необходимо учитывать их реактивную мощность, принимая средний коэффициент мощности, равный .
Для малярного цеха имеем:
,
,
,
.
Тогда расчетная мощность цеха с учетом осветительной нагрузки:
,
,
.
В дальнейшем индекс «с+о» опускаем.
Для остальных цехов расчеты сведем в таблицу 7.
Картограмма электрических нагрузок представляет собой размещенные на генеральном плане круги, площади которых в принятом масштабе равны расчетным нагрузкам цехов. Радиус окружности:
, (8)
где m - масштаб, кВА/см2.
Осветительную нагрузку покажем сектором окружности нагрузки цеха, посредством угла:
. (9)
Произведем расчет для механического корпуса №1:
,
.
Результаты расчета сведем в таблицу 7.
Графическую часть представим на рисунке 4.
Центр электрических нагрузок (ЦЭН) по предприятию определяется для нахождения предварительного местоположения ГПП (ГРП). Если ГПП невозможно расположить в центре нагрузок, то она смещается в сторону источника питания.
Формулы для определения ЦЭН:
, . (10)
Результаты расчета сведем в таблицу 7.
Таблица 7 - Расчет картограммы нагрузок и определение ЦЭН
|
№ п.п |
наименование цеха |
F кв.мм |
Po |
Koc |
cos |
Ppo |
Qpo |
Spo |
Pпол |
Qпол |
Sпол |
I |
угол |
r |
Xi |
Yi |
|
|
1 |
Деревообрабатывающий цех |
2100 |
14 |
0,8 |
0,8 |
23,52 |
17,64 |
29,4 |
448,52 |
392,45 |
595,98 |
905,50 |
17,76 |
19,48 |
52 |
88 |
|
|
2 |
Малярный цех |
3400 |
15 |
0,8 |
0,8 |
40,80 |
30,60 |
51 |
448,80 |
390,42 |
594,85 |
903,79 |
30,86 |
19,47 |
79 |
91 |
|
|
3 |
Ремонтно-механический цех |
2000 |
15 |
0,8 |
0,8 |
24,00 |
18,00 |
30 |
271,67 |
266,48 |
380,55 |
578,19 |
28,38 |
15,57 |
109 |
87 |
|
|
4 |
Цех испытания холодильников |
1100 |
14 |
0,8 |
0,8 |
12,32 |
9,24 |
15,4 |
192,32 |
167,99 |
255,35 |
387,97 |
21,71 |
12,75 |
137 |
91 |
|
|
5 |
Заготовительный цех |
1100 |
13 |
0,8 |
0,8 |
11,44 |
8,58 |
14,3 |
68,68 |
63,67 |
93,65 |
142,29 |
54,97 |
7,72 |
167 |
91 |
|
|
6 |
Цементный склад |
800 |
10 |
0,8 |
0,8 |
6,40 |
4,80 |
8 |
23,60 |
19,47 |
30,59 |
46,48 |
94,14 |
4,41 |
104 |
115 |
|
|
7 |
Транспортный цех |
400 |
12 |
0,8 |
0,8 |
3,84 |
2,88 |
4,8 |
78,84 |
59,13 |
98,55 |
149,73 |
17,53 |
7,92 |
143 |
122 |
|
|
8 |
Механический корпус |
15000 |
15 |
0,8 |
0,8 |
180,00 |
135,00 |
225 |
2140,00 |
1605,00 |
2675,00 |
4064,24 |
30,28 |
41,28 |
136 |
46 |
|
|
9 |
Цех горячего эмалирования |
2400 |
16 |
0,8 |
0,8 |
30,72 |
23,04 |
38,4 |
2160,72 |
1901,52 |
2878,28 |
4373,10 |
4,80 |
42,82 |
203 |
97 |
|
|
10 |
Компрессорная: эл.двиг. 6 кВ |
400 |
15 |
0,8 |
0,8 |
4,80 |
3,60 |
6 |
1924,80 |
1587,60 |
2495,06 |
240,09 |
0,87 |
39,86 |
29 |
94 |
|
|
11 |
Склад готовой продукции |
700 |
10 |
0,8 |
0,8 |
5,60 |
4,20 |
7 |
33,40 |
30,87 |
45,48 |
69,10 |
55,41 |
5,38 |
23 |
69 |
|
|
12 |
Склад металлов |
500 |
10 |
0,8 |
0,8 |
4,00 |
3,00 |
5 |
26,05 |
22,29 |
34,29 |
52,09 |
52,50 |
4,67 |
23 |
50 |
|
|
13 |
Заводоуправление |
1100 |
20 |
0,8 |
0,8 |
17,60 |
13,20 |
22 |
72,60 |
69,31 |
100,37 |
152,50 |
78,91 |
8,00 |
21 |
64 |
|
|
14 |
Столовая |
500 |
20 |
0,8 |
0,8 |
8,00 |
6,00 |
10 |
113,04 |
112,10 |
159,20 |
241,88 |
22,61 |
10,07 |
21 |
9 |
|
|
15 |
Цех резки стекла |
1200 |
15 |
0,8 |
0,8 |
14,40 |
10,80 |
18 |
73,11 |
77,44 |
106,50 |
161,81 |
60,85 |
8,24 |
189 |
128 |
|
|
16 |
Котельная |
400 |
8 |
0,8 |
0,8 |
2,56 |
1,92 |
3,2 |
302,56 |
266,50 |
403,19 |
612,58 |
2,86 |
16,03 |
226 |
126 |
|
|
17 |
Электроремонтный цех |
1100 |
15 |
0,8 |
0,8 |
13,20 |
9,90 |
16,5 |
177,20 |
132,90 |
221,50 |
336,53 |
26,82 |
11,88 |
238 |
63 |
|
|
18 |
Насосная |
400 |
15 |
0,8 |
0,8 |
4,80 |
3,60 |
6 |
644,80 |
483,60 |
806,00 |
1224,59 |
2,68 |
22,66 |
203 |
17 |
|
|
19 |
Цех товаров народного потребления |
1100 |
15 |
0,8 |
0,8 |
13,20 |
9,90 |
16,5 |
169,20 |
126,90 |
211,50 |
321,34 |
28,09 |
11,61 |
227 |
33 |
|
|
Территория завода |
158400 |
0,2 |
0,8 |
0,8 |
25,34 |
19,01 |
31,68 |
||||||||||
|
Всего по заводу |
9395,26 |
9414,26 |
13300 |
ЦЭН |
130,42 |
89,15 |
Рисунок 4 - Картограмма нагрузок.
3. Определение числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях
Потребители I и II категорий питаются от двухтрансформаторных ТП, потребителей III категории можно питать от однотрансформаторных ТП. Если мощность цеха не превышает 250 кВА, то можно запитывать цех от РП, связанного КЛ 0,38 кВ с ближайшей ТП. В цехах с нормальной производственной средой ТП допускается устанавливать внутри зданий. Место установки ТП выбирается как можно ближе к ГПП. Оптимальная мощность трансформатора цеховой ТП:
, (11)
где n - число трансформаторов на ТП;
- коэффициент загрузки, для потребителей I категории следует принимать в диапазоне 0,6…0,7, для II - 0,6…0,7, для III - 0,9…0,95.
Действительный коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме:
, (12)
где - суммарная расчетная мощность цехов, питающихся от данной ТП, кВА;
- номинальная мощность одного трансформатора ТП, кВА.
Данный коэффициент должен входить в диапазон при нормальном режиме работы 0,55…0,7 для II категории и 0,5…0,7 для I-й; соответственно для послеаварийного - не должен превышать значения 1,4.
Для малярного цеха:
,
.
Выбираем 2 трансформатора мощностью по 400кВА.
,
.
Для остальных ТП результаты сведем в таблицу 8.
Расположение цеховых ТП и РП показано на рисунке 5.
Таблица 8 - Выбор числа и мощности цеховых ТП
|
№ цеховых ТП |
Зона охвата |
Категории нагрузки |
Расположение ТП |
Pсм, кВт |
Qсм, кВар |
Sсм, кВА |
Рро, кВт |
Qро, кВар |
Pр,кВт |
Qр, кВар |
Pр+о, кВт |
Qр+о, кВар |
Sр, кВА |
n |
So,тр-р, кВА |
Sн,т, кВА |
вн |
ва |
|
|
ТП-1+РП-6+РП-7+РП-8+ РП-9 |
1,11,12,13,14 |
II |
Цех №1 |
677,72 |
625,27 |
922,1 |
58,72 |
44,04 |
634,89 |
582,985 |
693,61 |
627,02 |
935,02 |
2 |
614,733 |
630 |
0,74 |
1,48 |
|
|
ТП-2 |
2 |
II |
Цех №2 |
448,80 |
390,42 |
594,85 |
40,80 |
30,60 |
408 |
359,82 |
448,80 |
390,42 |
594,85 |
2 |
396,569 |
400 |
0,74 |
1,49 |
|
|
ТП-3+РП-4+РП-5 |
3,6,7 |
II |
Цех №3 |
322,98 |
338,79 |
468,08 |
34,24 |
25,68 |
339,87 |
319,40 |
374,11 |
345,08 |
508,96 |
2 |
312,051 |
400 |
0,64 |
1,27 |
|
|
ТП-4+РП-1 |
4,5 |
II |
Цех №4 |
257,76 |
231,66 |
346,56 |
23,76 |
17,82 |
237,24 |
213,84 |
261,00 |
231,66 |
348,98 |
2 |
231,041 |
250 |
0,7 |
1,4 |
|
|
ТП-5+РП-2 |
9,17 |
II |
Цех №9 |
2337,92 |
2034,42 |
3099,2 |
43,92 |
32,94 |
2294 |
2001,48 |
2337,92 |
2034,42 |
3099,2 |
2 |
2066,1 |
2500 |
0,62 |
1,24 |
|
|
ТП-6+РП-3 |
16,15, |
I |
Цех №16 |
373,96 |
343,94 |
508,07 |
16,96 |
12,72 |
358,71 |
331,22 |
375,67 |
343,94 |
509,33 |
2 |
338,715 |
400 |
0,64 |
1,27 |
|
|
ТП-7 |
8 |
II |
Цех №8 |
2140,00 |
1605,00 |
2675 |
180,00 |
135,00 |
1960 |
1470 |
2140,00 |
1605,00 |
2675 |
2 |
1783,33 |
2500 |
0,54 |
1,07 |
|
|
ТП-8+РП-10 |
18,19 |
I |
Цех №18 |
814,00 |
610,50 |
1017,5 |
18,00 |
13,50 |
796 |
597 |
814,00 |
610,50 |
1017,5 |
2 |
678,333 |
1000 |
0,51 |
1,02 |
|
|
ТП-9+РУ-1 |
10 |
I |
Цех №10 |
1924,80 |
1443,60 |
2406 |
4,80 |
3,60 |
1920 |
1584 |
1924,80 |
1587,60 |
2495,1 |
2 |
1604 |
2500 |
0,5 |
1 |
Рисунок 5 - Расположение цеховых ТП и РП.
4. Компенсация реактивной мощности
Как видно из таблицы 8, на ТП-1, ТП-2 коэффициенты загрузки превышают допустимое значение, а устанавливать более мощные трансформаторы экономически не целесообразно, так как это требует больших капитальных вложений, и поскольку трансформаторы будут недогружены, то будут большие потери активной мощности, по сравнению с другим вариантом.
Для решения данной проблемы установим на РУ-0,4 кВ ТП батареи конденсаторов (БК).
4.1 Расчет КУ на стороне 0,4 кВ
Наибольшая реактивная мощность, которая может быть передана со стороны 10 кВ в сеть 0,4 кВ через трансформатор без увеличения его мощности:
. (13)
Мощность, подлежащая распределению по сети 380 В:
. (14)
Далее определяем потери активной и реактивной мощности в трансформаторах:
, (15)
где и - потери активной мощности холостого хода и короткого замыкания, кВт.
, (16)
где - потери реактивной мощности холостого хода, кВар;
- напряжение короткого замыкания, %.
Расчетная мощность после компенсации:
, (17)
где - потери активной мощности в КУ, принимается .
, (18)
. (19)
На ТП-1 и ТП-2, с целью уменьшения загрузки трансформатора, установим ККУ УК-0,38-QУ3 2х75кВар.
Произведем перерасчет расчетных мощностей:
,
,
,
,
.
Значение коэффициента загрузки входит в рамки допустимых значений.
,
,
,
,
.
Для остальных ТП расчеты сведем в таблицу 9.
4.2 Расчет КУ на стороне 10 кВ ГПП (ГРП)
КУ в сетях промышленных предприятий напряжением 10 кВ устанавливаются на ГПП (ГРП), мощность их для одной секции шин определяется:
(20)
где - потери реактивной мощности в силовых трансформаторах ГПП, кВар;
- реактивная мощность, получаемая из энергосистемы, кВар; определяется как , где - нормативный коэффициент мощности;
- количество секций шин.
.
Найдем приближенное значение :
.
В компрессорной установлено 4 синхронных двигателя марки СДН-2 с параметрами:
Тогда
.
Выбираем БК типа 3хУК-10-Q У3 600.
Потери активной мощности в БК ГПП (ГРП):
.
Расчетная мощность ГПП (ГРП):
,
,
.
Мощность трансформатора ГПП:
.
Выбираем два трансформатора мощностью 10000 кВА.
Коэффициент загрузки в нормальном и послеаварийном режиме:
,
.
Таблица 9 - Расчет компенсации реактивной мощности
|
Sном |
марка |
№ ТП |
Зона охвата |
Q0,4. кВар |
Qку. кВар |
ДPКУ, кВт |
S'р, кВА |
в'н |
в'а |
S'см, кВА |
ДPх, кВт |
ДQх, кВар |
ДPк, кВт |
Uк, % |
ДPтк, кВт |
ДQтк, кВар |
ДPт, кВт |
ДQт, кВар |
Pр, кВт |
Qв-н, кВар |
|
|
630 |
2xТМ-630 |
ТП-1 |
1,11,12,13,14 |
-104,39 |
150 |
3 |
844,29 |
0,67 |
1,34 |
827,76 |
1,5 |
18,9 |
8 |
5,5 |
6,91 |
29,91 |
9,91 |
67,71 |
703,52 |
544,73 |
|
|
400 |
2xТМ-400 |
ТП-2 |
2 |
-65,84 |
150 |
3 |
511,79 |
0,64 |
1,28 |
509,14 |
1,08 |
12 |
5,9 |
4,5 |
4,78 |
14,58 |
6,94 |
38,58 |
455,74 |
279,00 |
|
|
400 |
2xТМ-400 |
ТП-3 |
3,7,6 |
-174,19 |
0 |
0 |
508,96 |
0,64 |
1,27 |
468,08 |
1,08 |
12 |
5,9 |
4,5 |
4,04 |
12,32 |
6,20 |
36,32 |
380,31 |
381,40 |
|
|
250 |
2xТМ-250 |
ТП-4 |
4,5 |
-71,46 |
0 |
0 |
348,98 |
0,70 |
1,40 |
346,56 |
0,82 |
12 |
5,9 |
4,5 |
5,67 |
10,81 |
7,31 |
34,81 |
268,31 |
266,47 |
|
|
2500 |
2xТМ-2500 |
ТП-5 |
9,17 |
-1211,21 |
0 |
0 |
3099,15 |
0,62 |
1,24 |
3099,15 |
4,6 |
25 |
23,5 |
5,5 |
18,06 |
105,65 |
27,26 |
155,65 |
2365,18 |
2190,08 |
|
|
400 |
2xТМ-400 |
ТП-6 |
16,15 |
-174,21 |
0 |
0 |
509,33 |
0,64 |
1,27 |
508,07 |
1,08 |
12 |
5,9 |
4,5 |
4,76 |
14,52 |
6,92 |
38,52 |
382,59 |
382,46 |
|
|
2500 |
2xТМ-2500 |
ТП-7 |
8 |
-1774,41 |
0 |
0 |
2675,00 |
0,54 |
1,07 |
2675,00 |
4,6 |
25 |
23,5 |
5,5 |
13,45 |
78,71 |
22,65 |
128,71 |
2162,65 |
1733,71 |
|
|
1000 |
2xТМ-1000 |
ТП-8 |
18,19 |
-766,96 |
0 |
0 |
1017,50 |
0,51 |
1,02 |
1017,50 |
2,2 |
26 |
12 |
5,5 |
6,21 |
28,47 |
10,61 |
80,47 |
824,61 |
690,97 |
|
|
2500 |
2xТМ-2500 |
ТП-9 |
10 |
0,00 |
0 |
0 |
2495,06 |
0,50 |
1,00 |
2406,00 |
4,6 |
25 |
23,5 |
5,5 |
10,88 |
63,68 |
20,08 |
113,68 |
1944,88 |
1701,28 |
|
|
4*600 |
РУ-1 |
2400 |
1920,00 |
1584,00 |
|||||||||||||||||
|
? |
11407,79 |
9754,10 |
5. Выбор схемы внешнего электроснабжения
Для сравнения вариантов воспользуемся старыми ценами и оборудованием.
Для выбора рационального питающего напряжения воспользуемся эмпирической формулой Стилла:
(21)
Питание завода осуществляем двухцепной воздушной линией на железобетонных опорах напряжением 110 кВ (рисунок 6).
Выбираем два трансформатора марки ТДН-10000/110.
, , , , , , . Стоимость трансформатора .
Определим потери в трансформаторах по формулам (17) и (18):
,
.
Мощность, потребляемая заводом:
,
,
,
Максимальный рабочий ток в линии:
.
Аварийный ток: .
По экономической плотности тока (для неизолированного алюминиевого провода при ) выбираем сечение провода ВЛ 110 кВ:
. (23)
Согласно ПУЭ, по условиям возникновения короны, минимальное сечение провода ВЛ 110 кВ составляет 70 мм2. Принимаем провод марки АС - 70/11 с параметрами:
,
, ,
Сопротивление двухцепной ВЛ 110 кВ:
, (24)
. (25)
Определим потери напряжения в линии в нормальном режиме:
, (26)
. (27)
Потери напряжения в линии в послеаварийном режиме:
,
.
Капиталовложения в линию:
(28)
Стоимость трансформаторов:
(29)
Стоимость ячеек ОРУ-110 кВ:
, (30)
Данные по затратам взяты из [2],
Постоянная часть затрат:
(31)
Затраты на строительство ЗРУ в данном технико-экономическом сравнении учитывать не будем.
Капиталовложения:
, (32)
где - зональный повышающий коэффициент на базисную стоимость электросетевых объектов, для Забайкальского края ;
Определим потери активной мощности в линии:
. (33)
Суммарные потери электроэнергии:
, (34)
где - время максимальных потерь в зависимости от по рисунку 5.11 [3], ч.
Суммарные издержки:
, (35)
где , - нормы амортизационных отчислений, затрат на эксплуатацию и капитальный ремонт, %;
- стоимость электроэнергии, .
Приведенные затраты для данного варианта:
. (36)
Рисунок 6 - Питание по ВЛ 110 кВ.
Результаты расчетов для остальных вариантов сведем в таблицу 10.
Рисунок 7 - Питание по ВЛ 35 кВ.
Рисунок 8 - Питание по КЛ 10 кВ.
Принимаем вариант 2 (питание на напряжение 35 кВ), так как он наиболее экономически целесообразен.
Таблица 10 - Технико-экономическое сравнение вариантов
|
№ |
Uном, кВ |
Тип тр-ра |
Sном, кВА |
ДPх, кВт |
ДQх, кВар |
ДPк, кВт |
Uк, % |
Полная ст-ть, т.руб. |
ДPт, кВт |
ДQт, кВар |
Pз, кВт |
Qз, кВар |
Sз, кВА |
вн |
ва |
|
|
1 |
110 |
ТМН-10000/110 |
10000 |
14 |
70 |
60 |
10,5 |
3700 |
68,93 |
856,21 |
11494,72 |
7010,31 |
12117,39 |
0,61 |
1,21 |
|
|
2 |
35 |
ТМН-10000/35 |
10000 |
14,5 |
80 |
65 |
7,5 |
2500 |
73,34 |
671,58 |
11499,13 |
6825,68 |
12035,12 |
0,60 |
1,20 |
|
|
3 |
10 |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
11425,79 |
6154,10 |
11679,96 |
0 |
0 |
|
Продолжение таблицы 10
|
Iрmax, А |
Iав, А |
Fэк, кв.мм |
Fст, кв.мм |
Iдоп, А |
Ro, Ом/км |
Xo, Ом/км |
R, Ом |
X, Ом |
ДU, В |
дU, % |
ДUав, В |
дUав, % |
Примечание |
|
|
31,80 |
63,60 |
28,91 |
2хАС-70/11 |
265,00 |
0,42 |
0,44 |
2,74 |
2,89 |
423,51 |
0,39 |
847,01 |
0,77 |
||
|
99,26 |
198,53 |
90,24 |
2хАС-95/16 |
330,00 |
0,43 |
0,44 |
2,76 |
2,86 |
1318,83 |
3,77 |
2637,66 |
7,54 |
||
|
337,17 |
674,34 |
240,84 |
4хААБ-185 |
310,00 |
0,167 |
0,08 |
1,09 |
0,50 |
1670,11 |
16,70 |
2786,91 |
27,87 |
большие потери напр |
Окончание таблицы 10
|
l, км |
ko, т.руб/км |
Ст-ть сооруж. линии, т.руб. |
Ст-ть ячейки РУ, т.руб. |
Пост. часть затрат, т.руб. |
Кап. Влож. |
ДPл, кВт |
Tmax, ч |
ф, ч |
зэ, коп/кВт ч |
Спот, т.руб. |
ДЭ, кВт ч |
Нормы аморт. отчисл. ВЛ и КЛ, % |
Нормы аморт. отчисл. оборуд., % |
И, т.руб/год |
З, т.руб/год |
|
|
13,00 |
1150,00 |
14950,00 |
14600,00 |
10750,00 |
66780,00 |
33,29 |
4000,00 |
1900,00 |
1,76 |
5,80 |
329446,37 |
2,80 |
6,30 |
4171,50 |
12185,10 |
|
|
13,00 |
1180,00 |
15340,00 |
1200,00 |
5000,00 |
37156,00 |
324,33 |
4000,00 |
1900,00 |
1,76 |
15,71 |
892631,87 |
2,80 |
6,30 |
1554,48 |
6013,20 |
|
|
13,00 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6. Выбор схемы внутреннего электроснабжения завода
Распределение электроэнергии на промышленном предприятии может выполняться по радиальной, магистральной или смешанной схеме в зависимости от территориального размещения нагрузок, величины потребляемой мощности, надежности питания и других особенностей объекта. Схемы выполняются одноступенчатыми.
ГПП размещаем на территории завода, максимально близко к ЦЭНу. Т.к проведение ВЛ 35 по территории завода не рекомендуется, из-за зоны отчуждения, то выполним кабелем.
Максимальный рабочий ток кабеле:
. (37)
Аварийный ток: .
По экономической плотности тока [2].(для неизолированного алюминиевого провода при ) выбираем сечение КЛ 35 кВ:
.
Принимаем кабель марки 2хААБ-3*120 с параметрами:
,
Рассмотрим два варианта внутреннего электроснабжения: радиальную (рисунок 9, 10) и смешанную (рисунок 11, 12) схемы. Путем технико-экономического сравнения выберем наиболее целесообразную из них. Для упрощения одинаковые элементы схем не учитываем.
6.1 Радиальная схема
Питание потребителей I и II категорий осуществляется двухцепной кабельной линией от шин ГПП, работающих раздельно. Кабели марки ААБ-10 и АВВГ-0,4 проложены в траншеях.
Кабельная линия ГПП-ТП1.
Максимальный рабочий ток в линии:
. (38)
Аварийный ток: .
По экономической плотности тока выбираем сечение жил КЛ 10 кВ:
. (40)
Принимаем стандартное сечение жил кабеля :
, , , , затраты на строительство КЛ .
Проверка КЛ по длительно допустимому току произведем по следующему выражению:
, (41)
где - коэффициент перегрузки в послеаварийном режиме, показывающий, на сколько можно превышать , определяется по таблице 7.37 [3], принимаем .
, выбранный кабель проходит по нагреву.
Проверим на термическую стойкость к токам КЗ:
Сопротивление двухцепной КЛ 10 кВ:
,(42)
. (43)
Определим потери напряжения в линии в нормальном режиме:
, (44)
. (45)
Потери напряжения в линии в послеаварийном режиме:
,
.
Капиталовложения в КЛ: (Данные взяты из интернета с различных сайтов)
(46)
Потери электроэнергии:
. (47)
Результаты расчета остальных кабельных линий сведем в таблицу 11.
|
Напря-жение |
Участок |
L, км |
Pм, кВт |
Qм, кВар |
Sм, кВА |
cosц |
Iм, А |
Iав, А |
Fэ, кв. мм (j=1.4) |
Fст, кв. мм |
Iдоп, А |
Ro, Ом/км |
Xo, Ом/км |
R, Ом |
X, Ом |
?А, кВт ч |
Спот, т.руб. |
?U, В |
дU, % |
?Uав, В |
дUав, % |
Ko, тыс.руб |
Ккл, тыс.руб. |
|
|
10 |
ГПП-ТП-1 |
0,103 |
703,52 |
544,73 |
889,76 |
0,79 |
25,69 |
51,37 |
18,35 |
25 |
112,5 |
1,25 |
0,1 |
0,06438 |
0,0052 |
968,31 |
0,01704 |
4,58 |
0,0436 |
9,161 |
0,087 |
300 |
61,97 |
|
|
ГПП-ТП-2 |
0,084 |
455,74 |
279,00 |
534,36 |
0,85 |
15,43 |
30,85 |
11,02 |
16 |
93,75 |
1,95 |
0,11 |
0,0819 |
0,0046 |
444,33 |
0,00782 |
3,68 |
0,035 |
7,355 |
0,07 |
200 |
33,74 |
||
|
ГПП-ТП-3 |
0,058 |
380,31 |
381,40 |
538,62 |
0,71 |
15,55 |
31,10 |
11,11 |
16 |
93,75 |
1,95 |
0,11 |
0,05655 |
0,0032 |
311,70 |
0,00549 |
2,16 |
0,0206 |
4,328 |
0,041 |
200 |
23,30 |
||
|
ГПП-ТП-4 |
0,0374 |
268,31 |
266,47 |
378,14 |
0,71 |
10,92 |
21,83 |
7,80 |
16 |
93,75 |
1,95 |
0,11 |
0,03647 |
0,0021 |
99,07 |
0,00174 |
0,98 |
0,0094 |
1,968 |
0,019 |
200 |
15,02 |
||
|
ГПП-ТП-5 |
0,018 |
2365,18 |
2190,08 |
3223,43 |
0,73 |
93,05 |
186,10 |
66,47 |
70 |
206,3 |
0,45 |
0,09 |
0,00405 |
0,0008 |
799,55 |
0,01407 |
1,08 |
0,0103 |
2,162 |
0,021 |
600 |
21,63 |
||
|
ГПП-ТП-6 |
0,0766 |
382,59 |
382,46 |
540,97 |
0,71 |
15,62 |
31,23 |
11,15 |
16 |
93,75 |
1,95 |
0,11 |
0,07469 |
0,0042 |
415,27 |
0,00731 |
2,87 |
0,0274 |
5,75 |
0,055 |
200 |
30,77 |
||
|
ГПП-ТП-7 |
0,0114 |
2162,65 |
1733,71 |
2771,79 |
0,78 |
80,01 |
160,03 |
57,15 |
70 |
206,3 |
0,45 |
0,09 |
0,00257 |
0,0005 |
374,42 |
0,00659 |
0,61 |
0,0058 |
1,226 |
0,012 |
600 |
13,70 |
||
|
ГПП-ТП-8 |
0,05 |
824,61 |
690,97 |
1075,84 |
0,77 |
31,06 |
62,11 |
22,18 |
25 |
112,5 |
1,25 |
0,1 |
0,03125 |
0,0025 |
687,22 |
0,01210 |
2,62 |
0,0249 |
5,237 |
0,05 |
300 |
30,08 |
||
|
ГПП-ТП-9 |
0,145 |
1944,88 |
1701,28 |
2583,97 |
0,75 |
74,59 |
149,19 |
53,28 |
50 |
175 |
0,63 |
0,09 |
0,04568 |
0,0065 |
5794,39 |
0,10198 |
9,52 |
0,0906 |
19,03 |
0,181 |
500 |
145,24 |
||
|
0,38 |
ТП-1-РП 6 |
0,041 |
33,40 |
30,87 |
45,48 |
0,73 |
69,10 |
138,20 |
49,36 |
50 |
225 |
0,63 |
0 |
0,02583 |
0 |
1,02 |
0,00002 |
2,27 |
0,5975 |
4,541 |
1,195 |
400 |
32,87 |
|
|
ТП-1-РП 7 |
0,054 |
26,05 |
22,29 |
34,29 |
0,76 |
52,09 |
104,18 |
37,21 |
35 |
181,3 |
0,89 |
0 |
0,04806 |
0 |
1,07 |
0,00002 |
3,29 |
0,867 |
6,589 |
1,734 |
350 |
37,89 |
||
|
ТП-1-РП 8 |
0,0728 |
72,60 |
69,31 |
100,37 |
0,72 |
152,50 |
305,00 |
108,93 |
95 |
325 |
0,33 |
0 |
0,01878 |
0 |
3,60 |
0,00006 |
3,59 |
0,9443 |
7,177 |
1,889 |
690 |
129,71 |
||
|
ТП-1-РП 9 |
0,097 |
113,04 |
112,10 |
159,20 |
0,71 |
120,94 |
241,88 |
86,39 |
95 |
325 |
0,33 |
0 |
0,03201 |
0 |
15,41 |
0,00027 |
9,52 |
2,5058 |
19,04 |
5,012 |
690 |
134,02 |
||
|
ТП-3-РП 5 |
0,0374 |
23,60 |
19,47 |
30,59 |
0,77 |
46,48 |
92,96 |
33,20 |
35 |
181,3 |
0,89 |
0 |
0,03329 |
0 |
0,59 |
0,00001 |
2,07 |
0,544 |
4,134 |
1,088 |
350 |
26,24 |
||
|
ТП-3-РП 4 |
0,0415 |
78,84 |
59,13 |
98,55 |
0,80 |
149,73 |
299,46 |
106,95 |
95 |
325 |
0,33 |
0 |
0,0137 |
0 |
2,53 |
0,00004 |
2,84 |
0,7477 |
5,683 |
1,495 |
690 |
57,34 |
||
|
ТП-4-РП 1 |
0,012 |
14,30 |
68,68 |
70,15 |
0,20 |
106,59 |
213,17 |
76,13 |
70 |
275 |
0,45 |
0 |
0,0054 |
0 |
0,50 |
0,00001 |
0,2 |
0,0535 |
0,406 |
0,107 |
580 |
13,94 |
||
|
ТП-5-РП 2 |
0,034 |
177,20 |
132,90 |
221,50 |
0,80 |
237,97 |
475,93 |
169,98 |
150 |
475 |
0,27 |
0 |
0,00918 |
0 |
8,56 |
0,00015 |
4,28 |
1,1265 |
8,562 |
2,253 |
900 |
61,26 |
||
|
ТП-6-РП 3 |
0,024 |
73,11 |
77,44 |
106,50 |
0,69 |
161,81 |
323,62 |
115,58 |
120 |
375 |
0,26 |
0 |
0,00624 |
0 |
1,34 |
0,00002 |
1,2 |
0,3159 |
2,401 |
0,632 |
890 |
42,76 |
||
|
ТП-8-РП 10 |
0,037 |
169,20 |
126,90 |
211,50 |
0,80 |
160,67 |
321,34 |
114,76 |
120 |
375 |
0,26 |
0 |
0,00962 |
0 |
8,18 |
0,00014 |
4,28 |
1,1272 |
8,567 |
2,254 |
890 |
65,92 |
||
|
Итого: |
9937,072 |
0,174892 |
123,3 |
32,45 |
977,41 |
Таблица 11 - Расчет радиальной схемы
Рисунок 9 - Радиальная схема прокладки КЛ.
Рисунок 10 - Радиальная схема внутреннего электроснабжения.
6.2 Смешанная схема
Расчет смешанной схемы ведется аналогично методике, приведенной при расчете радиальной схемы.
Результаты расчета сведем в таблицу 12.
Таблица 12 - Расчет смешанной схемы
|
Напря-жение |
Участок |
L, км |
Pм, кВт |
Qм, кВар |
Sм, кВА |
cosц |
Iм, А |
Iав, А |
Fэ, кв. мм (j=1.4) |
Fст, кв. мм |
Iдоп, А |
Ro, Ом/км |
Xo, Ом/км |
R, Ом |
X, Ом |
?А, кВт ч |
Спот, т.руб. |
?U, В |
дU, % |
?Uав, В |
дUав, % |
Ko, тыс.руб |
Ккл, тыс.руб. |
|
|
10 |
ГПП-ТП-1 |
0,103 |
703,52 |
544,73 |
889,76 |
0,79 |
25,69 |
51,37 |
18,35 |
25 |
112,5 |
1,25 |
0,1 |
0,06 |
0,0052 |
968,31 |
0,01704 |
4,58 |
0,0436 |
9,161 |
0,087 |
300 |
61,97 |
|
|
ГПП-ТП-4 |
0,0354 |
1104,36 |
926,87 |
1441,77 |
0,77 |
41,62 |
83,24 |
29,73 |
35 |
181,3 |
0,89 |
0,1 |
0,02 |
0,0018 |
622,17 |
0,01095 |
1,81 |
0,0173 |
3,626 |
0,035 |
400 |
28,38 |
||
|
ГПП-ТП-5 |
0,018 |
2365,18 |
2190,08 |
3223,43 |
0,73 |
93,05 |
186,10 |
66,47 |
70 |
150 |
0,45 |
0,09 |
0,00 |
0,0008 |
799,55 |
0,01407 |
1,08 |
0,0103 |
2,162 |
0,021 |
600 |
21,63 |
||
|
ГПП-ТП-6 |
0,0766 |
382,59 |
382,46 |
540,97 |
0,71 |
15,62 |
31,23 |
11,15 |
16 |
93,75 |
1,95 |
0,11 |
0,07 |
0,0042 |
415,27 |
0,00731 |
2,87 |
0,0274 |
5,75 |
0,055 |
200 |
30,77 |
||
|
ГПП-ТП-7 |
0,0114 |
2162,65 |
1733,71 |
2771,79 |
0,78 |
80,01 |
160,03 |
57,15 |
50 |
175 |
0,63 |
0,09 |
0,00 |
0,0005 |
524,19 |
0,00923 |
0,82 |
0,0079 |
1,649 |
0,016 |
500 |
11,42 |
||
|
ГПП-ТП-8 |
0,05 |
824,61 |
690,97 |
1075,84 |
0,77 |
31,06 |
62,11 |
22,18 |
25 |
112,5 |
1,25 |
0,1 |
0,03 |
0,0025 |
687,22 |
0,01210 |
2,62 |
0,0249 |
5,237 |
0,05 |
800 |
80,08 |
||
|
ГПП-ТП-9 |
0,145 |
1944,88 |
1701,28 |
2583,97 |
0,75 |
74,59 |
149,19 |
53,28 |
50 |
175 |
0,63 |
0,09 |
0,05 |
0,0065 |
5794,39 |
0,10198 |
9,52 |
0,0906 |
19,03 |
0,181 |
500 |
145,24 |
||
|
ТП-4-ТП-3 |
0,021 |
836,05 |
660,41 |
1065,42 |
0,78 |
30,76 |
61,51 |
21,97 |
25 |
112,5 |
1,25 |
0,11 |
0,01 |
0,0012 |
283,07 |
0,00498 |
1,12 |
0,0106 |
2,235 |
0,021 |
300 |
12,64 |
||
|
ТП-3-ТП-2 |
0,003 |
455,74 |
279,00 |
534,36 |
0,85 |
15,43 |
30,85 |
11,02 |
16 |
93,75 |
1,95 |
0,1 |
0,00 |
0,0002 |
15,87 |
0,00028 |
0,13 |
0,0012 |
0,262 |
0,002 |
250 |
1,51 |
||
|
0,38 |
ТП-1-РП 6 |
0,041 |
33,40 |
30,87 |
45,48 |
0,73 |
69,10 |
138,20 |
49,36 |
50 |
175 |
0,63 |
0 |
0,03 |
0 |
1,02 |
0,00002 |
2,27 |
0,5975 |
4,541 |
1,195 |
400 |
32,87 |
|
|
ТП-1-РП 7 |
0,054 |
26,05 |
22,29 |
34,29 |
0,76 |
52,09 |
104,18 |
37,21 |
35 |
181,3 |
0,89 |
0 |
0,05 |
0 |
1,07 |
0,00002 |
3,29 |
0,867 |
6,589 |
1,734 |
350 |
37,89 |
||
|
ТП-1-РП 8 |
0,0728 |
72,60 |
69,31 |
100,37 |
0,72 |
152,50 |
305,00 |
108,93 |
95 |
325 |
0,33 |
0 |
0,02 |
0 |
4,60 |
0,00008 |
4,59 |
1,2079 |
9,18 |
2,416 |
690 |
100,59 |
||
|
ТП-1-РП 9 |
0,097 |
113,04 |
112,10 |
159,20 |
0,71 |
120,94 |
241,88 |
86,39 |
95 |
325 |
0,33 |
0 |
0,03 |
0 |
15,41 |
0,00027 |
9,52 |
2,5058 |
19,04 |
5,012 |
1050 |
203,86 |
||
|
ТП-3-РП 5 |
0,0374 |
23,60 |
19,47 |
30,59 |
0,77 |
46,48 |
92,96 |
33,20 |
35 |
181,3 |
0,89 |
0 |
0,03 |
0 |
0,59 |
0,00001 |
2,07 |
0,544 |
4,134 |
1,088 |
350 |
26,24 |
||
|
ТП-3-РП 4 |
0,0415 |
78,84 |
59,13 |
98,55 |
0,80 |
149,73 |
299,46 |
106,95 |
95 |
325 |
0,33 |
0 |
0,01 |
0 |
2,53 |
0,00004 |
2,84 |
0,7477 |
5,683 |
1,495 |
690 |
57,34 |
||
|
ТП-4-РП 1 |
0,012 |
14,30 |
68,68 |
70,15 |
0,20 |
106,59 |
213,17 |
76,13 |
70 |
275 |
0,45 |
0 |
0,01 |
0 |
0,50 |
0,00001 |
0,2 |
0,0535 |
0,406 |
0,107 |
580 |
13,94 |
||
|
ТП-5-РП 2 |
0,034 |
177,20 |
132,90 |
221,50 |
0,80 |
168,27 |
336,53 |
120,19 |
120 |
375 |
0,129 |
0 |
0,00 |
0 |
4,09 |
0,00007 |
2,05 |
0,5382 |
4,091 |
1,076 |
890 |
60,58 |
||
|
ТП-6-РП 3 |
0,024 |
73,11 |
77,44 |
106,50 |
0,69 |
80,90 |
161,81 |
57,79 |
70 |
93,75 |
0,45 |
0 |
0,01 |
0 |
2,33 |
0,00004 |
2,08 |
0,5468 |
4,156 |
1,094 |
580 |
27,88 |
||
|
ТП-8-РП 10 |
0,037 |
169,20 |
126,90 |
211,50 |
0,80 |
160,67 |
321,34 |
114,76 |
120 |
375 |
0,129 |
0 |
0,00 |
0 |
4,06 |
0,00007 |
2,13 |
0,5593 |
4,25 |
1,119 |
890 |
65,92 |
||
|
Итого: |
10146,24 |
0,1785739 |
111,2 |
29,26 |
1020,75 |
Рисунок 11 - Смешанная схема прокладки КЛ.
Рисунок 12 - Смешанная схема внутреннего электроснабжения.
6.3 Сравнение вариантов
По данным из таблиц следует, что варианты равно-экономические, поэтому принимаем радиальную сеть, т.к более надежна и проста в обслуживании.
7. Расчет токов короткого замыкания
7.1 Расчет токов КЗ на РУ ГПП
Согласно заданию, питание завода может быть осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлены 2 трансформатора мощностью по 25 МВА, напряжением 110/38,5/10,5 кВ. Работа трансформаторов раздельная.
Принимаем трансформаторы типа ТДТН-25000/38,5 со следующими параметрами:
, , , , , , .
Для расчета токов КЗ выберем метод типовых кривых, способ приведения ТПОЕ.
Выберем базисные величины.[3]
, , тогда базисное сопротивление:
. (48)
Базисные токи:
, (49)
. (50)
Рисунок 13 - Расчетная схема.
Схема замещения представлена на рисунке 14.
Рисунок 14 - Схема замещения для расчета токов короткого замыкания.
Рассчитаем параметры схемы замещения.
Трансформаторы системной ПС.
Для нахождения сопротивлений обмоток данных трансформаторов необходимо знать напряжения короткого замыкания этих обмоток:
, (51)
, (52)
, (53)
(54)
Трансформаторы ГПП.
Система.
(55)
(56)
Линия.
Кабельная линия.
(57)
Не учитываем в схеме замещения из-за незначительного сопротивления
Преобразуем схему на рисунке 14 в эквивалентную ей (рисунок 15).
Рисунок 15 - Эквивалентная схема замещения.
Определим ток трехфазного КЗ для точек K1 и K2:
,
,
.(59)
Подпитка от двигателя на 6 кВ:
7.2 Расчет токов КЗ на РУ НН цеховых ТП
В цеховых ТП установлены трансформаторы ТМ-250/10, ТМ-400/10, ТМ-630/10, ТМ-1000/10 и ТМ-2500/10.
Начальное действующее значение периодической составляющей трехфазного тока КЗ определяется по формуле:
, (64)
где , - соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи КЗ, мОм.
Сопротивления и в общем случае равны:
,
, (65)
где , - активное и индуктивное сопротивления силового трансформатора, мОм;
- суммарное активное сопротивление различных контактов, принимается ;
- активное сопротивление дуги в месте КЗ, мОм;
- эквивалентное индуктивное сопротивление системы до понижающего трансформатора, приведенное к ступени низшего напряжения, мОм.
Сопротивления трансформаторов определяются по формулам:
;
. (66)
Сопротивление системы определим по формуле:
. (67)
Рисунок 16 - Расчетная схема.
Ток однофазного КЗ определяется по формуле:
, (68)
где , - суммарные активные и индуктивные сопротивления прямой последовательности, мОм;
, - суммарные активные и индуктивные сопротивления нулевой последовательности, мОм;
Результаты расчетов занесем в таблицу 13.
Таблица 13 - Расчет токов КЗ на шинах НН ЦТП
|
Sном |
Rт, мОм |
Xт, мОм |
Xс, мОм |
Rк, мОм |
R1У, мОм |
X1У, мОм |
I'пк(3), кА |
I'пк(1), кА |
||
|
ТП-1 |
630 |
3,427 |
14,000 |
2,813 |
15 |
18,427 |
16,813 |
9,258 |
9,495 |
|
|
ТП-2 |
400 |
5,900 |
18,000 |
2,813 |
15 |
20,900 |
20,813 |
7,830 |
8,007 |
|
|
ТП-3 |
400 |
5,900 |
4,500 |
2,813 |
15 |
20,900 |
7,313 |
10,430 |
10,569 |
|
|
ТП-4 |
250 |
10,750 |
30,100 |
2,813 |
15 |
25,750 |
32,913 |
5,526 |
5,625 |
|
|
ТП-5 |
2500 |
0,602 |
0,141 |
2,813 |
15 |
15,602 |
2,954 |
14,544 |
14,680 |
|
|
ТП-6 |
400 |
5,900 |
4,500 |
2,813 |
15 |
20,900 |
7,313 |
10,430 |
10,569 |
|
|
ТП-7 |
2500 |
0,602 |
0,141 |
2,813 |
15 |
15,602 |
2,954 |
14,544 |
14,680 |
|
|
ТП-8 |
1000 |
1,920 |
0,880 |
2,813 |
15 |
16,920 |
3,693 |
13,335 |
13,471 |
|
|
ТП-9 |
2500 |
0,602 |
0,141 |
2,813 |
15 |
15,602 |
2,954 |
14,544 |
14,680 |
Для проверки кабелей внутризаводской сети на термическую стойкость используем формулу:
(69)
где S- сечение кабеля, мм2
- ток короткого замыкания, А
C=95 - поправочный коэффициент для алюминия
t- время отключения линии.(0,06 с)
Таблица 14 - Проверка на термическую стойкость КЛ.
|
Участок |
I'пк(3), кА |
Iкз/С*vt мм2 |
Sст,мм2 |
Sст' мм2 |
|
|
ГПП-ТП-1 |
9,2581 |
23,87 |
25 |
||
|
ГПП-ТП-2 |
5,5263 |
14,25 |
16 |
||
|
ГПП-ТП-3 |
14,544 |
37,50 |
16 |
35 |
|
|
ГПП-ТП-4 |
10,43 |
26,89 |
16 |
25 |
|
|
ГПП-ТП-5 |
14,544 |
37,50 |
70 |
||
|
ГПП-ТП-6 |
13,335 |
34,38 |
16 |
35 |
|
|
ГПП-ТП-7 |
14,544 |
37,50 |
70 |
||
|
ГПП-ТП-8 |
10,43 |
26,89 |
25 |
||
|
ГПП-ТП-9 |
7,8296 |
20,19 |
50 |
||
|
КЛ 35 |
3,107 |
8,01 |
50 |
8. Компоновка ГПП
8.1 Конструктивное исполнение ГПП
Комплектные трансформаторные подстанции блочного типа в железобетонном объемном корпусе (далее - БКТП), выпускаемые ЗАО «Энергопродукт».
ГПП выполним БКТП(М) -35/10(6) УХЛ1
Таблица 15 - Основные характеристики КТПБ
|
Конструктивное исполнение |
киосковая |
|
|
Условное обозначение |
2КТПБ |
|
|
Электрическая схемана стороне ВН |
тупиковая |
|
|
Способ установки |
стационарная |
|
|
Число трансформаторов |
Двухтрансформаторная 2хТМН-10000/35. |
|
|
Выполнение высоковольтного ввода |
воздушный, кабельный |
|
|
Выполнение выводов отходящих линий |
воздушный, кабельный |
|
|
Выполнение нейтрали трансформатора |
глухозаземленная, |
|
|
Uвн/Uнн, В |
6(10)/0,4 |
|
|
Мощность силового трансформатора, кВА |
1000 кВА |
8.1.1 Описание конструкции БКТП(M)-35/10
РУ-35кВ состоит из 2-х секций 35кВ собранных из ячеек D-4OPD двухэлементного исполнения, и блока низкого напряжения.
Основные технические параметры:
· номинальное напряжение (линейное) 35кВ
· наибольшее рабочее напряжение (линейное) 40,5кВ
· номинальный ток сборных шин 630А
· ток термической стойкости (t = 1 сек) 16кА
· ток электродинамической стойкости главных цепей при к.з. 40кА
Секция № 1 РУ-35кВ состоит из фидера ввода 35кВ, измерительной ячейки, фидера трансформатора 35/6кВ, ячейки трансформатора собственных нужд, блока низкого напряжения.
Секция № 2 РУ-35кВ состоит из фидера ввода 35кВ, измерительной ячейки фидера трансформатора 35/6кВ, ячейки трансформатора собственных нужд, двух ячеек секционного выключателя.
К станции могут быть подключены кабели произвольного сечения и типа. В полу станции предусматриваются отверстия для ввода кабелей оснащенные муфтами или крепежными хомутами. Станции на понтоне могут иметь ввод через отверстие в боковой стенке понтона.
В случае большого количества кабелей и высокой рамы основания устанавливаются кабельные лотки. Подключение кабелей к ячейкам пристенного исполнения может быть облегчено применением съемных боковых панелей контейнера станции без теплоизоляции.
РУ-10(6)кВ состоит из 2-х секций 10(6)кВ собранных из шкафов D-12PT двухэлементного исполнения.
Основные технические параметры:
§ номинальное напряжение (линейное) 10(6)кВ
§ наибольшее рабочее напряжение (линейное) 12(7,2)кВ
§ номинальный ток сборных шин 1600А
§ ток термической стойкости (t = 1 сек) 25кА
§ ток электродинамической стойкости главных цепей при к.з. 50кА
§ количество шкафов отходящих линии 10(6) кВ
Секции РУ-10(6)кВ идентичны и состоят из фидера ввода 10(6) кВ, измерительного шкафа, пяти фидеров воздушных линий 10(6) кВ (обычно по одному фидеру на токи 300,150,100А и два фидера 200А), фидера секционного выключателя (по требованию клиента конфигурация с выключателем в каждой секции или выключателем и разъединителем), шкафы питания конденсаторной батареи, шкафа конденсаторной батареи 10(6) кВ емкостью от 300 до 1200 кВАр (в зависимости от мощности силового трансформатора).
Каждый модуль (контейнер) 10 кВ дополнительно оснащается щитком питания цепей 220В; 50Гц и 110В = и щитком центральной сигнализации модуля (по желанию клиента).
РУ-10 кВ может размещаться в одном или двух контейнерах, быть одно или двухрядной установки.
8.1.2 Питание первичных и вторичных цепей подстанции
Подстанция приспособлена для питания от 2-х воздушных и кабельных линий 35кВ; 50Гц. Секционный выключатель 35кВ позволяет запитать два силовых трансформатора 35/10(6)кВ от одной линии 35кВ. Каждый трансформатор 35/10(6)кВ подает напряжение на одну из двух секции РУ-10(6)кВ.
Автоматика АВР в цепях 220В; 50Гц гарантирует непрерывность питания вторичных цепей подстанции от любой работающей линии 35кВ. Непосредственно от работающего трансформатора собственных нужд запитываются цепи освещения, обогрева и собственные нужды подстанции. Устройства защит, измерения, управления и телемеханики питаются напряжением 110В от блока питания с входным напряжением 220В; 50Гц и выходным напряжением 110В постоянного тока. При отсутствии напряжения 220В на вводе блока питания, аварийный источник питания (аккумуляторные батареи) поддерживает в подстанции напряжение питания 110В= в течение минимум 2 часов (в зависимости от потребляемой мощности).
8.1.3 Гидроизоляция и защитное покрытие
Внутренняя отделка бетонных поверхностей БТП производится путем нанесения белой водоэмульсионной краски, либо аналогичных покрытий. Полы покрываются краской, исключающей образование цементной пыли. Наружная отделка бетонных поверхностей выполняется с применением акриловых грунтовок и фасадных красок желтого цвета. По требованию Заказчика цвет внешнего покрытия может быть изменен.
Гидроизоляция крыши БКТП производится на заводе путем нанесения эпоксидной краски В-ЭП-012 (ТУ 2316-083-05034239-95), либо ее аналогов, а объемных приямков - мастикой битумной.
Фундамент для подстанции выполняется, как правило, из монолитной железобетонной плиты применительно к конкретному месту установки БКТП. Подстанция монтируется на строительной площадке краном грузоподъемностью не менее 25 тонн.
8.1.4 Устройство заземление
Внутренний контур заземления 2БКТП выполнен на заводе. В комплект поставки подстанции входят все необходимые элементы и материалы для устройства внешнего контура заземления на месте монтажа 2БКТП .
При неудовлетворительных результатах замеров сопротивления растеканию тока внешнего контура заземления забивают дополнительные заземлители или производят монтаж специальных глубинных заземлителей.
8.1.5 Молниезащита
Специальных мер по молниезащите подстанции не требуется, так как металлическая арматура каркаса БТП имеет жесткую металлическую связь с внутренним контуром заземления, что соответствует РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» Минэнерго РФ п.п.4.2.134 ПУЭ (7-е изд.).
8.1.6 Повышение сейсмостойкости
Для регионов с повышенной сейсмической активностью БКТП могут быть изготовлены с увеличенной прочностью конструкции за счет применения тяжелого бетона (по ГОСТ 25192-82), арматуры (по ГОСТ 5781-82) и фибры (по ТУ 21-33-60-87), что и увеличивает сейсмостойкость БКТП до 9 баллов включительно.
8.1.7 Учет электрической энергии
Учет электроэнергии в 2БКТП производится на вводах в РУ 10 кВ, где устанавливаются сертифицированные, рекомендованные к применению Энергосбытовыми организациями для коммерческого учета трансформаторы тока. Вторичные выводы трансформаторов тока подключаются к счетчику электрической энергии (далее счетчик), который установлен в шкафу учета типа ШУ-1 (рис.8.1.7). Для подключения счетчика в ШУ-1 установлена испытательная коробка. Шкаф учета ШУ-1 имеет замок и устройство для пломбирования.
Для защиты от несанкционированного доступа вторичные выводы трансформаторов тока снабжены крышкой с возможностью пломбирования. Модификацию и тип счетчика, а также номинал трансформаторов тока выбирает Заказчик по согласованию с Энергосбытом.
Рисунок 1.8.7. Общие виды шкафа учета типа ШУ-1:
а - вид спереди, б - вид слева
Для осуществления пофидерного учета, АСКУЭ возможна установка т/т на отходящие фидера 10 кВ.
8.1.8 Освещение
Питание внутреннего освещения блоков 2БКТП осуществляется от ящиков собственных нужд (ЯСН). От ЯСН питается освещение трансформаторного отсека (12В) и освещение отсека РУ (220В).
Кроме того, предусмотрена возможность присоединения внешних потребителей с номинальным током до 100А, подключаемых к лабораторным клеммам ЯСН. Для защиты подключаемых к ЯСН цепей от перегрузки и коротких замыканий установлены автоматические выключатели на номинальные токи 100, 25, 16 и 6А. Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала розетка 220В подключена через устройство защитного отключения. Питание ЯСН осуществляется с шин РУ НН. В случае схемы с выделенной абонентской частью - питание ЯСН РУ 10кВ осуществляется с накладок трансформатора.
Рисунок 8.1.8. Общие виды ящика собственных нужд:
а - вид спереди, б - вид сверху
8.1.9 Устройства АВР
Для обеспечения требуемой степени надежности электроснабжения потребителей выпускаемые заводом 2БКТП могут оснащаться устройствами автоматического включения резервного питания (АВР). Предлагаются два варианта схем 2БКТП с использованием устройств автоматического включения резерва: с АВР на стороне ВН (35 кВ) и с АВР на стороне НН (10кВ). В обоих вариантах схема АВР работает в следующих аварийных ситуациях: нарушение последовательности чередования фаз, исчезновение напряжения на одной, двух или трех фазах или снижение напряжения ниже допустимого уровня (0,7Uном) на любой из фаз или на всех трех фазах.
Рисунок 8.1.9. Общие виды шкафа АВР:
а - вид спереди,
б - вид слева
8.1.10 Обеспечение безопасности обслуживания
Основными мерами, обеспечивающими безопасность обслуживания 2БКТП, являются:
1. Применение в РУ ВН современного электрооборудования, токоведущие части которого недоступны для персонала, не требуют доступа к токоведущим частям при проверке наличия напряжения и фазировке и имеют надёжную, с видимым положением заземляющих контактов систему заземления;
2. Применение в РУ 10кВ сборок и панелей АВР, токоведущие части которых ограждены, а операции по замене предохранителей в сборках производятся с помощью специальных изолирующих ручек. На сборке имеется стационарная система заземления сборных шин;
3. Выполнение доступной для осмотра системы заземления металлических конструкций, на которых установлено электрооборудование. Внутренний контур заземления имеет места для присоединения переносных заземлений при проведении испытаний и измерений;
4. Выполнение четких надписей о принадлежности оборудования внутри и снаружи помещения; установка соответствующих плакатов на дверях и барьере в отсеке трансформатора; наличие обозначений коммутационных аппаратов и диспетчерских наименований присоединений;
5. Наличие в каждом БРП ящиков собственных нужд, которые обеспечивают безопасное подключение измерительных приборов и приборов переносного освещения напряжением 12 или 220В. БРП укомплектованы резиновыми диэлектрическими ковриками для отсека РУ и переносной деревянной подставкой, которая используется при замене ламп освещения, расположенных над дверью на высоте 2,1 м.
8.1.11 Порядок установки и монтажа на объекте
1. На подготовленную монолитную фундаментную плиту с песчаной «подушкой» толщиной 50мм установить объемные приямки с зазором между ними 130мм (установка объемных приямков на свайные конструкции без несущей монолитной плиты (равной площади ОП) не допускается).
2. Установить маслосборники в объемных приямках под трансформаторными отсеками.
3. Стыки между приямками заложить полнотелым кирпичом и покрыть полимерной мастикой «Битурэл» или ее аналогами.
4. Установить блоки 2БКТП (БРП-1 и БРП-2) с зазором 1-1,5 м на объемные приямки.
5. Установить козырьки над воротами и дверьми.
6. Выполнить монтаж внешнего контура заземления и соединить его с заземляющей шиной внутреннего контура. Соединить внутренний контур между блоками. Произвести измерение сопротивления растеканию тока внешнего контура заземления.
7. Положить внешние асбестоцементные трубы с уклоном 3% в сторону улицы. Тщательно заделать отверстия цементным раствором и покрыть полимерной мастикой «Битурэл» или ее аналогами.
8. Выполнить отмостку после подводки кабелей к ТП.
9. Закатить силовые трансформаторы в отсеки БКТП, закрепить и произвести их соединение с гибкой ошиновкой 10кВ и высоковольтным кабелем. Соединить с внутренним контуром заземления корпуса и нулевые выводы силовых трансформаторов.
10. Подключить высоковольтные секционные перемычки между блоками (перемычки поставляются заводом в комплекте).
11. Подключить низковольтные межблочные перемычки: силовые цепи, вторичные цепи, цепи телемеханики и пр. согласно электрическим схемам (перемычки поставляются заводом в комплекте).
12. Подключить высоковольтные и низковольтные внешние кабели (фурнитуру для разделки внешних кабелей можно получить в комплекте по заказу).
13. Приемку БКТП в эксплуатацию производить в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ» (ПТЭ).
14. При положительных результатах проведенных измерений и испытаний включить трансформаторы, выполнить фазировку на стороне 10 кВ, произвести опробование устройства АВР под напряжением.
15. Составить «Акт о включении 2БКТП в работу».
8.1.12 Дополнительная комплектация
При отправке на объект 2БКТП комплектуется:
1. Материалами и деталями для производства межблочного монтажа: комплектами высоковольтных и низковольтных перемычек, накладками к силовым трансформаторам, наддверными козырьками, нащельниками и т. д.
2. Материалами и деталями для устройства на объекте внешнего контура заземления:
Подобные документы
Характеристика предприятия и источников электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок цеха; числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 25.06.2012Проект внутреннего и внешнего электроснабжения нефтеперерабатывающего завода. Расчет электрических нагрузок, выбор числа цеховых трансформаторов, силовых кабелей; компенсация реактивной мощности. Выбор оборудования и расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [452,4 K], добавлен 08.04.2013Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников. Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор напряжения и схемы электроснабжения. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор и проверка оборудования и кабелей.
курсовая работа [817,1 K], добавлен 18.06.2009Расчет электрических нагрузок завода и термического цеха. Выбор схемы внешнего электроснабжения, мощности трансформаторов, места их расположения. Определение токов короткого замыкания, выбор электрических аппаратов, расчет релейной защиты трансформатора.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 30.05.2015Определение расчетных электрических нагрузок. Проектирование системы внешнего электроснабжения завода. Расчет токов короткого замыкания и заземления. Выбор основного электрооборудования, числа и мощности трансформаторов. Релейная защита установки.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 08.11.2014Расчёт электрических и осветительных нагрузок завода и цеха. Разработка схемы электроснабжения, выбор и проверка числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности. Выбор кабелей, автоматических выключателей. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [511,9 K], добавлен 07.09.2010Расчёт нагрузок напряжений. Расчет картограммы нагрузок. Определение центра нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Варианты электроснабжения завода. Расчёт токов короткого замыкания.
дипломная работа [840,8 K], добавлен 08.06.2015Расчет электрических нагрузок промышленного предприятия. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций предприятия. Технико-экономическое обоснование схемы внешнего электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 13.03.2010Определение электрических нагрузок, выбор цеховых трансформаторов и компенсации реактивной мощности. Выбор условного центра электрических нагрузок предприятия, разработка схемы электроснабжения на напряжение выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [304,6 K], добавлен 23.03.2013Определение электрических нагрузок предприятия. Выбор цеховых трансформаторов и расчет компенсации реактивной мощности. Разработка схемы электроснабжения предприятия и расчет распределительной сети напряжением выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 21.11.2016
