Главная База знаний "Allbest" Физика и энергетика Электроснабжение завода по переработке нефти

Электроснабжение завода по переработке нефти

Проект 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.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 08.04.2013
Размер файла 452,4 K

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/

Некоммерческое акционерное общество

Алматинский университет энергетики и связи

Кафедра Электроснабжения промышленных предприятий

Специальность 5В0718 - Электроэнергетика

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Проектирование систем электроснабжения»

На тему:

Электроснабжение завода по переработке нефти

Выполнил Фируз И.

Группа Эсн- 09-4

Руководитель: ст. преподаватель

Живаева О.П

Алматы 2013

Задание

Тема проекта Электроснабжение завода по переработке нефти

Исходные данные принять из сборника заданий в соответствии с номером заданий.

Содержание курсового проекта:

а) расчет электрических нагрузок по цехам и предприятиям в целом и составление картограммы нагрузок завода;

б) выбор числа и мощности трансформаторов, места расположения цеховых подстанций;

в) выбор напряжения и электрической схемы внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия;

г) компенсация реактивной мощности;

д) расчет токов короткого замыкания и выбор аппаратуры, кабелей высокого напряжения;

е) релейная защита, автоматика и учет электроэнергии (без расчета);

ж) конструктивное выполнение проектируемой подстанции;

з) спецификация на основное электрооборудование проектируемой подстанции.

Перечень графического материала:

а) генплан завода с нанесением на него картограммы нагрузок, подстанций и внутризаводской сети высокого напряжения;

б) схема электроснабжения завода;

в) план и разрезы проектируемой подстанции.

Дата выдачи задания

Срок сдачи законченного проекта

Содержание

  • Введение
  • 1. Исходные данные на проектирование
  • 2. Расчет электрических нагрузок по заводу
  • 2.1 Расчет осветительной нагрузки
  • 2.2 Расчет низковольтных электрических нагрузок по предприятию
  • 2.3 Выбор числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности на напряжение 0,4 кВ
  • 2.4 Определение потерь мощности в ЦТП
  • 2.5 Определение высоковольтных расчетных нагрузок
  • 2.6 Расчет компенсации реактивной мощности на шинах 6 кВ РП
  • 2.7 Расчет низковольтной и высоковольтной нагрузки по предприятию
  • 3. Сравнение вариантов внешнего электроснабжения
  • 4. Выбор оборудования и расчет токов короткого замыкания U>1кВ
  • 4.1 Расчет токов короткого замыкания Iкз с учетом подпитки от СД
  • 4.2 Выбор оборудования
  • 4.2.1 Выбор выключателей
  • 4.2.2 Выбор трансформаторов тока
  • 4.2.3 Выбор трансформаторов напряжения
  • 4.2.4 Выбор выключателей нагрузки
  • 4.2.5 Выбор силовых кабелей отходящих линий
  • 4.2.6 Выбор шин ГПП
  • 4.2.7 Выбор изоляторов
  • Заключение
  • Список использованной литературы
  • Введение
  • Ускорение научно-технического прогресса диктует необходимость совершенствования промышленной энергетики, создания экономичных, надежных систем электроснабжения промышленных предприятий внедрение и рациональную эксплуатацию высоковольтного электрооборудования, снижения непроизводственных расходов электроэнергии при ее передаче, распределении и потреблении, широкое внедрение устройств управления, распределения и потребления электроэнергии на базе современной вычислительной техники. Все это поднимает проблему подготовки высококвалифицированных специалистов.
  • И нефтеперерабатывающая отрасль является исключением. Где начинается мощность электрической нагрузки цехов различны от 40 до 3000 кВт, суммарная номинальная мощность составляет 16680 кВт. С учетом коэффициентов использования среднесменная и расчетные мощности будут меньше, т.к. оборудование не работает всею смену в полную мощность. Предприятие не имеет мощных потребителей работающих продолжительно и так как потребителей довольно много то нагрузку предприятие можно условно предсказать путем расчетов.
  • Электроснабжение нефтеперерабатывающего завода производиться от подстанции системы от которой будет прокрадываться ЛЭП, на наиболее экономически выгодном напряжении.
  • В ходе выполнения дипломного проекта развиваются навыки самостоятельного решения задач и практического применения теоретических знаний. Дипломный проект имеет цель правильного решения и выбора уровня напряжения питающей сети воздушных и кабельных линий, электрооборудования.

1. Исходные данные

Тема «Электроснабжение завода по переработке нефти»

Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью по 63 МВА, напряжением 115/37/6.3 кВ (трансформаторы работают раздельно). Мощность к.з. на стороне 115 кВ трансформаторов равна 1400 МВА. Сведения об электрических нагрузках по цехам завода приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Электрические нагрузки по цехам

№ п/п

Наименование

Кол-во ЭП n

Установленная мощность одного ЭП, Pн, кВт

Рн

1

2

3

4

5

1

Установки прямой гонки

60

1ч 85

2500

2

Сырьевой парк №1

32

1ч40

280

3

Установка термического крекинга

56

8ч75

1800

4

Элоу

55

1ч140

1600

5

Сырьевой парк №2

22

1ч35

310

6

Установка каталитического крекинга

56

10-85

3000

7

Товарно-насосная

17

10-200

1700

8

Водозабор:

А) 0.4 кВ

20

1ч40

300

Б) СД 6 кВ

4

630

2520

9

Электроремонтный цех

45

5ч40

300

10

Сырьевой цех

25

1ч40

800

11

Парк готовой продукции

26

1ч45

500

12

Нефтеловушка

18

10ч20

180

13

Ремонтно- механический цех

24

10-25

350

14

Заводоуправление

48

1-15

500

15

Склад

10

5-10

40
Освещение цехов и территории определить по площади.
2. Расчет электрических нагрузок

2.1 Расчет осветительной нагрузки

Расчет осветительной нагрузки при определении нагрузки предприятия производим упрощенным методом по удельной плотности осветительной нагрузки на квадратный метр производственных площадей и коэффициенту спроса.

По этому методу расчетная осветительная нагрузка принимается равной средней мощности освещения за наиболее загруженную смену и определяется по формулам:

(2.1)

(2.2)

где Кco - коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки,

tgо - коэффициент реактивной мощности, определяется по cos,

Руо - установленная мощность приемников освещения по цеху, определяется по удельной осветительной нагрузке на 1м2 поверхности пола известной производственной площади;

F - площадь производственного помещения, которая определяется по генеральному плану завода, м2;

удельная расчетная мощность, кВт/м2.

Все расчетные данные заносятся в таблицу 2.1 - Расчет осветительной нагрузки.

2.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию

Расчет электрических нагрузок напряжением до 1 кВ по цехам предприятия производим также методом упорядоченных диаграмм упрощенным способом. Результаты расчета силовых и осветительных нагрузок по цехам сведены в таблицу 2.2 - Расчет электрических нагрузок по цехам напряжением 0,4кВ.

2.3 Выбор числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности на напряжение 0,4 кВ

Правильное определение числа и мощности цеховых трансформаторов возможно только путем технико-экономических расчетов с учетом следующих факторов: категории надежности электроснабжения потребителей; компенсации реактивных нагрузок на напряжении до 1кВ; перегрузочной способности трансформаторов в нормальном и аварийном режимах; шага стандартных мощностей; экономичных режимов работы трансформаторов в зависимости от графика нагрузки.

Данные для расчета:

Рp0,4= 9447.08кВт;

Qp0,4= 5902.7квар;

Sp0,4= 11139.5 кВА.

Завод относится ко 2 категории потребителей, завод работает в две смены, следовательно, коэффициент загрузки трансформаторов Кзтр=0,8. Принимаем трансформатор мощностью Sнт=1600 кВА.

29

Таблица 2.1

Расчет осветительной нагрузки

№№ по плану

Наименование производственного помещения

Размеры помещения, длина (м) ширина (м)

Площадь помещения, м2

Удельная осветительная нагрузка ?о, кВт/м2

Коэфф. спроса, Кс

Установленная мощность освещения, Рyо, кВт

Расчетная мощность осветительной нагрузки

cos / tg

Тип источника света

Рро, кВт

Qро, квар

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

Установки прямой гонки

31.5x94.5

2976.7

0,014

0,8

41.67

33.33

16

0,9/0,48

ДРЛ

2

Сырьевой парк №1

77x119

9163

0,01

0,6

91.63

54.97

0

1/0

ЛН

3

Установка термического крекинга

98x119

11662

0,014

0,8

163.26

130.6

62.68

0.9/0.48

ДРЛ

4

Элоу

101.5x56

5684

0,014

0,8

79.576

63.65

30.68

0,9/0,48

ДРЛ

5

Сырьевой парк №2

77x112

8624

0,01

0,6

86.24

51.74

0

1/0

ЛН

6

Установка каталитического крекинга

91x112

10192

0,014

0,8

142.68

114.14

54.78

0.9/0.48

ДРЛ

7

Товарно-насосная

38.5x94.5

3638.25

0,013

0,7

47.29

33.1

0

1/0

ЛН

8

Водозабор:

24.5x45.5

1114.75

0,013

0,7

14.49

10.143

0

1/0

ЛН

9

Электроремонтный цех

49x25

1225

0,014

0,8

17.15

13.73

6.58

0,9/0,48

ДРЛ

10

Сырьевой цех

255.5x115.5

29510

0,014

0,8

413.14

333.71

160.18

0,9/0,48

ДРЛ

11

Парк готовой продукции

56x108.5

6076

0,01

0,6

60.76

36.45

0

1/0

ЛН

12

Нефтеловушка

28x56

1568

0,014

0,8

21.95

17.56

8.42

0,9/0,48

ДРЛ

13

Ремонтно- механический цех

28x56

1568

0,014

0,8

21.95

17.56

8.42

0.9/0.48

ДРЛ

14

Заводоуправление

42x140

5880

0,02

0,9

117.6

105.84

50.8

0,9/0,48

ЛЛ

15

Склад

21x112

2352

0,01

0.6

23.52

14.11

0

1/0

ЛН

16

Территория

350x570.5

98386.05

0.005

1

491.93

491.93

236.126

0,9/0,48

ДРЛ

Таблица 2.2

Расчет электрических нагрузок по цехам, U = 0,4кВ

№ цехов

Наименование цехов

Кол-во ЭП, n

Установленная мощность, кВт

m

Kи

cos /tg

Средние нагрузки

nэ

Kм

Расчетные нагрузки

Iр, А

Рн min

Рн max

Pн

Pсм, кВт

Qсм, квар

Pp, кВт

Qp, квар

Sp, кВА

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

1

Установки прямой гонки

а) силовая

60

1ч85

2500

>3

0,5

0,75/0.88

1250

1100

59

1,11

1387.5

1100

б) осветительная

33.33

16

Итого

1420.8

1116

1806.7

2581

2

Сырьевой парк №1

а) силовая

32

1ч40

280

> 3

0,3

0,8/0.75

84

63

14

1,45

121.8

63

б) осветительная

54.97

0

Итого

176.77

63

1877

2681

3

Установка термического крекинга

а) силовая

56

8ч 75

1800

> 3

0.65

0,85/0,62

1170

725.4

48

1.08

1263.6

725.4

б) осветительная

130.6

62.68

Итого

1394.2

788.1

1602

2289

4

Элоу

а) силовая

55

1ч 140

1600

> 3

0,5

0,8/0.75

800

600

23

1,17

936

600

б) осветительная

63.65

30.55

Итого

999.65

630.55

1182

1688

5

Сырьевой парк №2

а) силовая

22

1ч 35

310

> 3

0,3

0,8/0.75

93

69.75

18

1,37

127.4

69.75

б) осветительная

51.74

0

Итого

179.14

69.75

192.2

274.6

6

Установка каталитического крекинга

а) силовая

56

10ч 85

3000

< 3

0,5

0,8/0.75

1500

1125

56

1.11

1665

1125

б) осветительная

114.14

54.78

Итого

1779.14

1179.8

2135

3050

7

Товарно-насосная

а) силовая

17

10ч200

1700

> 3

0,6

0,8/0,75

1020

765

17

1,16

1183.2

765

б) осветительная

33.1

0

Итого

1216.3

765

1436.87

2052.6

8

Водозабор:

а) силовая

20

1ч 40

300

> 3

0,6

0,8/0,75

180

135

15

1.18

212.4

135

б) осветительная

10.14

0

Итого

222.5

135

260.28

371.8

9

Электроремонтный цех

а) силовая

45

5ч 40

300

< 3

0,3

0,8/0,75

90

67.5

15

1.41

126.9

67.5

б) осветительная

13.72

6.58

Итого

140.62

74.08

158.9

227.05

10

Сырьевой цех

а) силовая

25

1ч 40

800

> 3

0,3

0,8/0.75

240

180

25

1.28

307.2

180

б) осветительная

333.71

160.18

Итого

640.9

340.18

725.58

1036.5

11

Парк готовой продукции

а) силовая

26

1ч 45

500

> 3

0,3

0,8/0,75

150

112.5

22

1.28

192

112.5

б) осветительная

36.45

0

Итого

228.48

112.5

254.6

363.78

12

Нефтеловушка

а) силовая

18

10ч20

180

> 3

0,3

0,7/1,02

54

55

18

1.37

73.98

55

б) осветительная

17.56

8.42

Итого

91.54

63.42

111.36

363.78

13

Ремонтно-механический цех

а) силовая

24

10ч 25

350

> 3

0,3

0,7/1,02

105

107.1

24

1,28

134.4

107.1

б) осветительная

17.56

8.42

Итого

151.96

115.5

190.88

272.6

14

Заводоуправление

а) силовая

48

1ч 15

500

> 3

0,3

0,7/1,02

150

153

48

1.16

174

153

б) осветительная

105.84

50.8

Итого

279.84

203.8

346.2

494.5

15

Склад

а) силовая

10

5ч 10

40

> 3

0,3

0,8/0.75

12

9

8

1,6

19.2

9.9

б) осветительная

14.11

0

Итого

33.31

9.9

34.7

49.6

16

Освещение территории

а) силовая

8955.15

5666.58

б) осветительная

491.93

236.13

Итого

9447.08

5902.7

11139.5

15913.6

60

Для каждой технологически концентрированной группы цеховых трансформаторов одинаковой мощности минимальное их число, необходимое для питания наибольшей расчетной активной нагрузки, рассчитывается по формуле

где - суммарная расчетная активная нагрузка;

- коэффициент загрузки трансформатора;

- принятая номинальная мощность трансформатора;

- добавка до ближайшего целого числа

Экономически целесообразное число трансформаторов определяется по формуле

где - дополнительное число трансформаторов;

- определяется удельными затратами на передачу реактивной мощности с учетом постоянных составляющих капитальных затрат.

Тогда из справочника по кривым определяем m, для нашего случая m = 0, значит

трансформаторов.

По выбранному числу трансформаторов определяют наибольшую реактивную мощность Q1, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ, определяется по формуле

Рисунок 2.1

Из условия баланса реактивной мощности на шинах 0,4 кВ определим величину Qнбк У

Отсюда

Определим мощность одной батареи конденсаторов, приходящуюся на каждый трансформатор

Выбираем батареи конденсаторов типа УКМ-0,4-250-50 У3.

На основании расчетов, полученных в данном пункте, составляется таблица 4, в которой показано распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП.

Таблица 4

Распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП

№ТП, Sн.тр, QНБК

№ цехов

РР0,4, кВт

QР0,4, квар

SР0,4, кВA

Кз

1

2

3

4

5

6

ТП 1(2х1600)кВА QНБК=2х250=500квар

1

1420.8

1116

2

176.7

63

5

179.14

69.75

8

222.5

135

9

140.62

74.08

12

91.54

63.43

13

151.96

115.5

15

33.31

9.9

QНБК

-500

Итого

2416.57

1146.65

2674.81

0.84

ТП 2(2х1600)кВА

ТП 3(2х1600)кВА

QНБК=4х250=1000квар

QНБК

3

1394.2

788.1

6

1779.14

1179.8

7

1216.3

765

14

279.84

203.8

-1000

Итого

4669.48

1936.7

5055.181

0.79

ТП 4(2х1600)кВА

4

999.65

630.55

QНБК=2х250=500квар

10

640.9

340.18

Освещение территории

11

224.48

112.5

QНБК

491.93

236.126

Итого

2356.96

819.356

2495.317

0.78

2.4 Определение потерь мощности в ЦТП

Фактические потери активной и реактивной мощности в силовых трансформаторах равны

где активные потери холостого хода;

активные потери короткого замыкания;

ток холостого хода трансформатора, %;

напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

коэффициент загрузки трансформатора;

количество трансформаторов

Таблица 5

Технические характеристики трансформатора

Тип трансформатора

Напряжение, кВ

Потери, Вт

Напряжение кз, %

Ток хх, %

ВН

НН

хх

Кз

ТПС(З)-1600

6-10

0,4

2750

13500

6,0

0,7

Трехфазные сухие трансформаторы с литой изоляцией типа ТПС З (с кожухом) мощностью 250-2500 кВА и класса напряжения до 10 кВ предназначены для преобразования электрической энергии в электросетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц. Устанавливаются в промышленных помещениях и общественных зданиях, к которым предъявляют повышенные требованиям в части пожаробезопасности, взрывозащищенности, экологической чистоты.

Обмотки низшего напряжения изготавливаются из алюминиевой фольги с изоляцией из стеклотканевого препрега. Обмотки высшего напряжения заливаются эпоксидной смолой в вакуумзаливочной машине.

Трансформаторы выпускаются в исполнении со степенью защиты IP00 или IP21. Против перегрева трансформаторы защищены тепловой позисторной защитой, встроенной в обмотку низшего напряжения и выведенной на клеммы теплового реле. Регулирование напряжения до ±5% ступенями по 2,5%. ПБВ (переключение без возбуждения путем перестановки перемычек).

Трансформаторы не предназначены для работы в условиях тряски, вибрации, ударов, в химически активной, взрывоопасной, содержащей пыли окружающей среде.

Структура условного обозначения трансформатора: ТСЛ (З) - Х/Х УЗ

Т - трехфазный;

С - охлаждение естественное воздушное;

Л - тип изоляции;

(З) - исполнение защищенное;

- Х - типовая мощность в киловольт-амперах;

Х - класс напряжения обмотки ВН;

УЗ - климатическое исполнение и категория размещения.

ТП 1,

Кз=0,84; N=2.

ТП2,ТП 3

Кз=0,79; N=4.

ТП2; Кз=0,78; N=2.

Суммарные потери в трансформаторах

2.5 Определение высоковольтных расчетных нагрузок

Используем СД для компенсации реактивной мощности на стороне ВН.

Определение расчетных активных и реактивных мощностей для СД

Выбираем тип СДН-2-16-44-12

2.6 Расчет компенсации реактивной мощности на шинах 6 кВ РП

Рисунок 2.2

Составляется уравнение баланса реактивной мощности для шин 6 кВ ГПП:

где величина резерва реактивной мощности на предприятии, определяется по формуле

входная реактивная мощность задается энергосистемой как экономически оптимальная реактивная мощность, которая может быть передана предприятию в период наибольшей нагрузки энергосистемы и определяется по формуле

.

.

Для индивидуальной компенсации реактивной мощности на шинах выбираем высоковольтные батареи конденсатора типа 2хУКЛ-6.3-450 У3.

2.7 Расчет низковольтной и высоковольтной нагрузки по предприятию

Расчет силовой нагрузки по предприятию, включая низковольтную и высоковольтную нагрузки, потери в трансформаторах ЦТП, приведены в таблице 6.

Таблица 6

Уточненный расчет мощности по промышленному предприятию

№№ ТП, Sнт, QБК ТП

№ цеха

n

Pn min -Pn max

Pн

Ки

Средняя мощность

nэ

Kм

Расчетные мощности

Kз

Рсм, кВт

Qcм, квар

Рр, кВт

Qр, квар

Sp, кВА

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

ТП1, (2х1600)кВА

1

60

1ч85

2500

0.5

1250

1100

2

32

1ч40

280

0.3

84

63

5

22

1ч35

310

0.3

93

69.75

8

20

1ч40

300

0.6

180

135

9

45

5ч40

300

0.3

90

67.5

12

18

10ч20

180

0,3

54

55

13

24

1-15

500

0.3

150

153

15

10

5-10

40

0.3

12

9

Силовая

231

1-85

4410

0.4

1913

1652.25

103.7

1.08

2066

1652.25

Осве-ная

213.13

78.84

QНБК

-500

Итого

2279.13

1231.09

2590.3

0.81

ТП 2, ТП3. (4х1600) кВА Силовая ОсветительнQНБК

3

56

8ч75

1800

0.65

1170

725.4

6

56

10ч85

3000

0.5

1500

1125

7

17

10ч200

1700

0.6

1020

765

14

48

1ч15

500

0.3

12

9

177

1ч200

7000

0.5

3702

2624.4

70

1.10

4072.2

2624.4

383.68

168.26

-1000

Итого

4455.8

1792.6

4802.8

0.75

ТП 4

4

55

1-140

1600

0.5

800

600

(2х1600)кВА

10

25

1-40

800

0.3

180

180

11

26

1-45

500

0.3

112.5

112.5

Силовая

106

1-140

2900

0.4

892.5

892.5

41.4

1.15

1368.5

892.5

Осветительн

433.81

190.73

Освещ. терит

491.93

236.12

QНБК

-500

Итого

2294.24

819.35

2436.16

0.76

Итого по заводу 0,4кВ

9029.17

3843.04

ДРтрУ, ДQтрУ

91.17

581.47

Итого по заводу 10кВ

9120.34

4424.5

10136.9

Водозабор

2142

1028.16

QВБК

-900

Итого по заводу

11262.3

4552.6

12147.67

3. Сравнение вариантов внешнего электроснабжения

При решении задач оптимизации промышленного электроснабжения возникает необходимость сравнения большого количества вариантов.

Много вариантность задач промышленной энергетики обуславливает проведения технико-экономического расчета, целью которого является определение оптимального варианта схемы, параметров электросети и ее элементов

Для технико-экономического сравнения вариантов электроснабжения завода рассмотрим три варианта:

I вариант - ЛЭП 110 кВ;

II вариант - ЛЭП 35 кВ;

III вариант - ЛЭП 6 кВ.

Вариант 1

60

Рисунок 3.1 - Первый вариант схемы электроснабжения

Выбираем электрооборудование по I варианту.

Выбираем трансформаторы ГПП

Рассмотрим 2 трансформатора мощностью 10000 кВА:

Таблица 7

Технические характеристики трансформатора

Тип трансформатора

Напряжение, кВ

Потери, кВт

Напряжение кз,%

Ток хх, %

ВН

НН

хх

кз

ТДН-10000/110

115

11

10

58

10,5

0,4

Трансформатор силовой, трехфазный, двухобмоточный, с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха, с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН), с диапазоном регулирования ± 9х1,78% со стороны ВН. Автоматическое управление осуществляется от автоматического контроллера поставляемого вместе трансформатором. Применение трансформатора типа ТДН позволяет обеспечить потребителю надежное электроснабжение в течение всего срока эксплуатации.

Структура условного обозначения ТДН-Х/110-У1

Т- трансформатор трехфазный;

Д - принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла;

Н - с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН);

Х - номинальная мощность, кВА;

110-класс напряжения, кВ;

У1 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150.

Определим потери мощности в трансформаторах ГПП:

Определим потери электрической энергии в трансформаторах ГПП:

где - число часов включения, для трехсменной работы

- число часов использования максимума потерь и зависит от числа часов использования максимума нагрузки:

где - число часов использования максимума

Выбираем сечение проводов ЛЭП 110 кВ

Определим мощность, проходящую по ЛЭП

а) определим сечение по экономической плотности тока (jэ)

где плотность тока для воздушных линий.

Принимаем стандартное ближайшее сечение Fэ=70мм2, Iдоп= 265А

б) по условию потерь на «корону»

Так как для ВЛ 110 кВ минимальное сечение 70 мм2, то принимается провод марки АС -70, Iдоп=265 А.

в) на нагрев рабочим током

Iдоп .пров.> Iр, (265А > 29.4А)

г) по аварийному режиму

1,3 Iдоп .пров.> Iав., (345> 58.71А)

Окончательно принимаем провод марки АС-70, I доп = 265 А

Определим потери электрической энергии в ЛЭП 110 кВ

где

- удельное активное сопротивление АС-70

Выбор оборудования на U=110 кВ.

Перед выбором аппаратов составим схему замещения (рисунок 3.2) и рассчитаем ток короткого замыкания.

Рисунок 3.2- Схема замещения

Определяем базисный ток

Определяем сопротивление системы

Определяем сопротивление ЛЭП

Определяем ток короткого замыкания в точке К-1

Определяем ток короткого замыкания в точке К-2

Определяем ударный ток в точке К-1

Определяем ударный ток в точке К-2

Мощность короткого замыкания

После расчета токов КЗ произведем выбор оборудования

выключатели В1, В2, В3, В4: LTB-145

разъединители: NSA123/1000

ограничители перенапряжения: PEXLIM 110кВ, Uн=110 кВ

Определим капитальные затраты на выбранное оборудование

1) Затраты на трансформаторы ГПП

Ктр.гпп=2•(73.3)= 146.4 млн.тг.

2) Затраты на ЛЭП-110 кВ

КЛЭП-110=l•Клэп=5,5•(3.6)= 19.8 млн.тг.

3) Затраты на выключатели В1-В4

КВ1-В4=4•(12)= 48 млн. тг.

4) Затраты на разъеденитель

Кразъед.= 4•(3)=12 млн.тг.

5) Затраты на ОПН

КОПН=4•(0.6) = 2.4млн.тг.

Суммарные затраты

КI= Ктр.гпп + КЛЭП-110 +КВ1-В4+ Кразъед. + КОПН,

КI=48 +19.8+12 +2.4 +146.4=228.6 млн.тг.

Суммарные издержки рассчитываются по формуле

ИI=Иа+Ипот+Иэксп,

Амортизационные отчисления Иа: Иа=Еа. К

Для ВЛ-110 кВ на железобетонных опорах Еа=0,028

Для распредустройств и подстанций Еа=0,063

Амортизационные отчисления на оборудование

Иа.обор.=Еа.обор•Кобор.=Еа.обор•( КВ1-В4+ Кразъед. + КОПН+Ктр.гпп),

Иа.обор =0,063•(48 +12 +2.4+146.4)=13.15 млн.тг.

Амортизационные отчисления на ЛЭП

Иа.лэп=Еа.лэп•Клэп=0,028•19.8=554 тыс. тг.

Суммарные амортизационные отчисления

Иа= Иа.обор +Иа.лэп=12+0,64 =12.64 млн.тг

Издержки на эксплуатацию оборудования:

Иэкспл.обор.=Еэкспл.обор. •Кобор=0,03•208.8=6.26 млн. тг

Издержки на эксплуатацию ЛЭП

Иэкспл.лэп=Еэкспл.лэп. Клэп= 0,028•19.8 =554 тыс. тг..

Стоимость потерь электроэнергии Со=12 тг./кВт.•ч

Определим издержки на потери электроэнергии:

Ипот=Со•(Wтр. гпп+WЛЭП-110)=12•(262439.18+44742.5)=3.6 млн.тг.

Определим суммарные издержки

ИI=Иа+Иэксп+Ипот=(13.155+0.55)+(6.26+0.55)+3.68=24.21.тг.

Приведенные затраты, являющиеся мерой стоимости, определяются по выражению

ЗI = Е . (КI+ИI )=0,12•(228.61 +24.21)= 30.33млн.тг.

где Е = 0,12 - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений

Вариант 2

Рисунок 3.3 Второй вариант схемы электроснабжения

Выбираем электрооборудование по II варианту.

Выбираем трансформаторы ГПП

Принимаем 2 трансформатора 2?10000кВА, Кз=0,6 типа ТДНС-10000/35-У1

Таблица 9

Технические характеристики трансформатора

Тип трансформатора

Напряжение, кВ

Потери, кВт

Напряжение кз,%

Ток хх, %

ВН

НН

Хх

кз

ТДНС-10000/35

36,75

6.3

8.5

60

8.0

0,3

Трансформатор силовой, трехфазный, двухобмоточный, с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха, с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН), с диапазоном регулирования ± 8х1,5% со стороны ВН. Автоматическое управление осуществляется от автоматического контроллера поставляемого вместе трансформатором. Предназначены для работы в электрических сетях собственных нужд электростанции. Применение трансформатора типа ТДНС позволяет обеспечить потребителю надежное электроснабжение в течение всего срока эксплуатации.

Структура условного обозначения ТДНС-Х/35-У1

Т- трансформатор трехфазный;

Д - с естественной циркуляция масла и принудительной циркуляцией воздуха;

Н- с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН);

С - предназначен для работы в электрических сетях собственных нужд электростанции;

Х - номинальная мощность, кВА;

35 - класс напряжения, кВ;

У1 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150.

Определим потери мощности в трансформаторах ГПП

Определим потери электрической энергии в трансформаторах ГПП

где - число часов включения, для трехсменной работы

- число часов использования максимума потерь и зависит от числа часов использования максимума нагрузки()

Выбираем сечение проводов ЛЭП 35 кВ

Определим мощность, проходящую по ЛЭП

а) определим сечение по экономической плотности тока (jэ)

где -плотность тока для воздушных линий.

Принимаем стандартное ближайшее сечение сечение Fэ= 95мм2, Iдоп= 330 А, АС-95

б) на нагрев рабочим током АС 95

Iдоп .пров.> Iр, (330А > 91.35А)

в) по аварийному режиму

1,3 Iдоп .пров.> Iав., (429А> 182.7 А)

Окончательно принимаем провод марки АС-95 ,I доп= 330А

Определим потери электрической энергии в ЛЭП 35 кВ

где

- удельное активное сопротивление АС-95

Выберем трансформаторы энергосистемы

Выбираем два трансформатора типа ТДТН-63000/110/35/6

Трансформатор силовой, трехфазный, трехобмоточный, с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха, с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН), с диапазоном регулирования ±9х1,78% со стороны ВН, с переключением ответвлений без возбуждения (ПБВ), с диапазоном регулирования ±2х2,5% со стороны СН. Автоматическое управление осуществляется от автоматического контролера поставляемого вместе с трансформатором. Применение трансформатора типа ТДТН - обеспечить потребителю надежное электроснабжение в течение всего срока эксплуатации.

Таблица 10

Паспортные данные

Тип трансформатора

Напряжение, кВ

Потери, кВт

Напряжение кз,%

Ток хх,

%

ВН

СН

НН

хх

Кз

ВН-СН

ВН-НН

СН-НН

ТДТН-63 000/110/35/6

115

38,5

6.6

50

290

10,5

18.0

7.0

0,3

Структура условного обозначения ТДТН-Х/110/35-У1

Т-трансформатор трехфазный;

Д - с естественной циркуляция масла и принудительной циркуляцией воздуха;

Т-трехобмоточный;

Н - с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН);

Х - номинальная мощность, кВА; 110 -класс напряжения, кВ;

35 - класс напряжения, кВ;

У1 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150.

Найдем 1-коэффициент долевого участия проектируемого завода в мощности трансформаторов энергосистемы:

Найдем потери электроэнергии в трансформаторах ГПП

Выбор оборудования на U=35 кВ

Перед выбором аппаратов составим схему замещения (рисунок 3.4) и рассчитаем ток короткого замыкания.

60

Рисунок 3.4

Sб =1000МВА; Uб = 35 кВ; хс= 0,71 о.е.

Определяем базисный ток

Определяем сопротивление трансформатора системы

Определяем сопротивление ЛЭП

Определяем ток короткого замыкания в точке К-1

Определяем ток короткого замыкания в точке К-2

Определяем ударный ток в точке К-1

Определяем ударный ток в точке К-2

Мощность короткого замыкания

После расчета токов КЗ произведем выбор

Выключатели В1, В2 выбираем по аварийному току трансформаторов системы. Найдем ток, проходящий через выключатели В1и В2

электроснабжение нефтеперабатывающий трансформатор силовой

Выбираем выключатели В1,В2 типа 38РМ31-12В

Таблица 11

Проверка выключателя

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн= 38 кВ

Iн= 1200 А

Iоткл= 31,5 кА

Iдин=82 кА

Uр= 35 кВ

Iав.В1,В2= 1009.26 А

Iк1=2.5кА

iуд1= 6.36кА

UнUр

Iн Iав.тр сист

Iоткл Iк1

Iдин iуд1

Найдем ток, проходящий через выключатель В3

Выбираем выключатели В3 типа 38РМ31-12В

Таблица 12

Проверка выключателя

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн= 38 кВ

Iн= 1200 А

Iоткл= 31,5 кА

Iдин= 82 кА

Uр= 35кВ

IрВ3= 504.13 А

Iк1= 2.5А

iуд1= 6.36 кА

UнUр

Iн Iр.тр сист

Iоткл Iк1

Iдин iуд1

Выключатели В4-В7 выбираем по аварийному току завода: Iав.= 182.7 А

Выбираем выключатели В4-В7 типа 38РМ31-12В.

Таблица 13

Проверка выключателя

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн=38 кВ

Iн= 1200 А

Iоткл= 31,5 кА

Iдин= 82 кА

Uр= 35 кВ

Iав= 182.7 А

Iк1=2.5 кА

iуд1= 6.36кА

UнUр

Iн Iртр сист

Iоткл Iк1

Iдин iуд1

Выбираем разъединители типа NSA72.5/1250

Uн Uр; 35кВ 35кВ.

Iн Iав; 1600А 182.7А.

Iпред.сквоз.дин Iу; 79кА 5.18кА.

Iпред.терм.ст-ти Iкз; 31.5кА 2.036кА.

Выбираем ограничители перенапряжения: РEXLIM 35кВ, Uн=35 кВ.

Определим капитальные затраты на выбранное оборудование

1) Затраты на трансформаторы ГПП

Ктр.гпп=2•(315 000•200)= 126 млн.тг.

2) Затраты на ЛЭП-35 кВ

КЛЭП-35=l•Клэп=5,5•(30 000•150)= 24.75 млн.тг.

3) Затраты на выключатели В4-В7

КВ4-В7=4•(40000•200)= 32 млн. тг.

4) Затраты на разъеденитель

Кразъед.= 4•(10000•200)=8 млн.тг.

5) Затраты на ОПН

КОПН=2•(3500•200) = 1.4 млн.тг.

6) Затраты на трансформаторы системы

Ктр.сист=1•2•Ктр.сист= 0,092 •2• (360) = 662.4 млн.тг.

7) Затраты на выключатели В1,В2

КВ1,В2=2•2•КВ1,В2= 0,15 •2•(8000000) = 2.4 млн.тг..

8) Затраты на выключатель В3

КВ3=3•КВ3= 0,076• (8000000)= 0.6млн. тг.

Суммарные затраты

КII= КВ4-В7+ КЛЭП-35+Кразъед.+ КОПН+ Ктр.гпп+Ктр.сист.+ КВ1-В2 + КВ3,

КII=32+8+24.75+1.4+126+662.4+2.4+0.6=857.71млн.тг.

Суммарные издержки рассчитываются по формуле:

ИII=Иа+Ипот+Иэ.

Амортизационные отчисления Иа: Иа=Еа. К

Для ВЛ-35 кВ на железобетонных опорах Еа=0,028

Для распредустройств и подстанций Еа=0,063

Амортизационные отчисления на оборудование

Иа.обор.=Еа.оборЧКобор.=Еа.оборЧ( КВ4-В7+Кразъед+КОПН+Ктр.гпп+Ктр.сист.+КВ1-В2

+КВ3); Иа.обор.=0,063•832.96=52.47 млн.тг.

Амортизационные отчисления на ЛЭП

Иа.лэп=Еа.лэп•Клэп=0,028•24.75=0.693млн.тг.

Суммарные амортизационные отчисления

Иа= Иа.обор +Иа.лэп=52.47+0.693 =53 млн.тг

Издержки на эксплуатацию оборудования

Иэкспл.обор.=Еэкспл.обор. • Кобор.=0,03•832.96=24.98 млн.тг.

Издержки на эксплуатацию ЛЭП

Иэкспл.лэп=Еэкспл.лэп. Клэп=0,028•24.75=0.693 млн.тг.

Суммарные издержки на эксплуатацию

Иэкспл= Иэкспл.обор.+ Иэкспл.лэп =24.98+0.693=25.68 млн. тг

Стоимость потерь электроэнергии Со=12 тг/кВт•ч

Определим издержки на потери электроэнергии

Ипот=Со(Wтр. гпп+WЛЭП-35 +Wтр. сист)

Ипот =12•(249350.8+45376.9+616744.5)=10.9тыс.тг.

Определим суммарные издержки

ИII=Иа+Ипот+Иэксп=53+10.9+25.68=89.58 млн.тг.

Приведенные затраты, являющиеся мерой стоимости, определяются по выражению

ЗII=Е.( КII+ИII)=0,12•(857.71+89.58)=113.67 млн.тг.

где Е=0,12-нормативный коэффициент эффективности капиталовложений

Вариант 3

60

Рисунок 3.5 - Третий вариант схемы электроснабжения

Выбираем электрооборудование по III варианту.

1) Выберем сечение ЛЭП-6 кВ

Определим мощность, проходящую по ЛЭП

Выбираем сечение проводов ЛЭП 6кВ

а) Определим сечение по экономической плотности тока

где плотность тока для воздушных линий.

Так как для ЛЭП 6 кВ максимальное сечение 120 мм2,то принимаем

F=5Ч120= 600мм2 > 485.2мм2

Количество проводов в одной цепи получилось 5, то дальнейший расчет не целесообразен с экономической и технической точки зрения невозможно и большие потери.

Определим потери электроэнергии в ЛЭП-6 кВ

где - удельное активное сопротивление АС-120

По конструктивному исполнению и по потерям электроэнергии рассмотрение этого варианта не целесообразно.

Таблица 17

Варианты

Uн, кВ

К, млн. тг.

И, млн. тг.

З, млн. тг.

I

110

228.6

24.205

30.34

II

35

857.71

89.58

113.67

Вывод: проходит I вариант по минимальным годовым потерям в трансформаторе и ЛЭП.

4. Выбор оборудования и расчет токов короткого замыкания U>1кВ

4.1 Расчет токов короткого замыкания Iкз (U= 6 кВ) с учетом подпитки от СД

60

Рисунок 4.1 Схема замещения электроснабжения ГПП

Sб=1000МВА; хс= 0,71 ; Uб= 6.3кВ.

Определяем базисный ток

Токи КЗ в точке К-1, К-2 рассчитаны выше, то остается рассчитать токи в точках К-3.

Определяем ток короткого замыкания в точке К-3

Рассчитаем ток подпитки от СД

В цехе установлено 4 синхронных двигателя типа СДН-2-16-36-10 со следующими характеристиками:

Таблица 18

Тип

Рном,кВт

Uном,кВ

f,об/мин

x//d,%

xl,%

Ta

с

рад

СДНЗ-2-16-36-10

630

6

600

21.4

21.4

0,056

17.5

Находим полную мощность СД

Определяем расчетный ток СД

Выбираем марку и сечения кабеля к СД

а) по экономической плотности тока

б) по минимальному сечению

Принимаем кабель маркой ААШв-6-(3х120) , Iдоп= 265>54.6 А.

Данные кабеля: r0= 0,27 Ом/км; х0=0,323 Ом/км.

Тогда ток короткого замыкания от двигателей будет равен

Суммарный ток КЗ в точке К-3 на шинах 6 кВ с учетом подпитки от двигателей компрессорной будет равен

Ударный ток в точке К-3

Мощность КЗ

4.2 Выбор оборудования

4.2.1 Выбор выключателей

Расчетный ток

Выбираем выключатель типа ВВ/TEL-6-20/1600У2

Секционный выключатель

Принимаем выключатель типа ВВ/TEL-6-20/1600У2

Таблица 19

Вводные выключатели

Секционный выключатель

Расчетные

Паспортные

Расчетные

Паспортные

Uн , кВ

6

6

6

6

Iн , А

1067.88

1600

1067.88

1600

Iотк , кА

13.37

20

13.37

20

Выбор выключателей отходящих линий

Магистраль ГПП - (ТП1):

Выбираем выключатель типа ВВ/TEL-6-20/1000У2

Таблица 20

Проверка выключателя

Паспортные данные

Расчетные данные

Uн= 6 кВ

Iн = 1000 A

Iоткл= 20 кА

Iскв= 51 кА

I2•t =(Iоткл)2•3=1200кА2 Чс

U= 6 кВ

Iав= 246.9 А

Iкз= 13.37 кА

iуд= 33.93 кА

B=(Iкз)2•0,12= 21.45кА2Чс

Привод электромагнитный, с магнитной защелкой

Магистраль ГПП - (ТП2-ТП3):

.

Выбираем выключатель типа ВВ/TEL-6-20/1000У2

Таблица 21

Проверка выключателя

Паспортные данные

Расчетные данные

Uн= 6 кВ

Iн =1000 A

Iоткл= 20 кА

Iскв= 51кА

I2•t =(Iоткл)2•3=1200кА2 Чс

U= 6 кВ

Iав= 454.94 А

Iкз= 13.37 кА

iуд= 33.93 кА

B=(Iкз)2•0,12= 21.45кА2Чс

Привод электромагнитный, с магнитной защелкой

Магистраль ГПП-(ТП4):

Выбираем выключатель типа ВВ/TEL-6-20/1000У2

Таблица 22

Проверка выключателя

Паспортные данные

Расчетные данные

Uн= 6 кВ

Iн =1000 A

Iоткл= 20 кА

Iскв= 51 кА

I2•t =(Iоткл)2•3=1200кА2 Чс

U= 6 кВ

Iав= 230А

Iкз= 13.37 кА

iуд= 33.93 кА

B=(Iкз)2•0,12= 21.45кА2Чс

Привод электромагнитный, с магнитной защелкой

Линия ГПП-СД

Выбираем выключатель типа ВВ/TEL-6-20/1000У2

Таблица 23

Проверка выключателя

Паспортные данные

Расчетные данные

Uн= 6 кВ

Iн =1000 A

Iоткл= 20 кА

Iскв= 51кА

I2•t =(Iоткл)2•3=1200кА2 Чс

U= 6 кВ

IрСД= 54.6 А

Iкз= 13.37 кА

iуд= 33.93 кА

B=(Iкз)2•0,12= 21.45 кА2Чс

Привод электромагнитный, с магнитной защелкой

Линия ГПП-ВБК

Выбираем выключатель типа ВВ/TEL-6-20/1000У2

Таблица 24

Проверка выключателя

Паспортные данные

Расчетные данные

Uн= 6 кВ

Iн =1000 A

Iоткл= 20 кА

Iскв= 51кА

I2•t =(Iоткл)2•3=1200кА2 Чс

U= 6 кВ

IрВБК= 41.32 А

Iкз= 13.37 кА

iуд= 33.93 кА

B=(Iкз)2•0,12= 21.45кА2Чс

Привод электромагнитный, с магнитной защелкой

4.2.2 Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока выбираются по следующим условиям:

по напряжению установки: Uном ттUном уст-ки;

по току: Iном ттIрасч;

по электродинамической стойкости:

;

по вторичной нагрузки: Sн2Sнагр расч;

5. по термической стойкости:

;

по конструкции и классу точности.

а) Выбор трансформаторов тока на вводе и секционном выключателе.

Таблица 25

Прибор

Тип

А, ВА

В, ВА

С, ВА

A

Э-350

0,5

0,5

0,5

Wh

САЗ-И681

2,5

2,5

2,5

Varh

СР4-И689

2,5

2,5

2,5

W

Д-355

0,5

-

0,5

Var

Д-345

0,5

-

0,5

Итого

6,5

5,5

6,5

Примем трансформатор тока ТОЛ-6/У3: Iн= 1500 А; Uн= 6 кВ; Sн =20 ВА.

Трансформаторы предназначены для передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления, для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения в электрических установках переменного тока частоты 50 Гц

Трансформаторы устанавливаются в комплектные распределительные устройства внутренней установки класса напряжения 10 кВ.

Трансформаторы изготавливается в исполнении «У» и «Т» категории размещения 3 по ГОСТ 15150 и предназначены для эксплуатации в следующих условиях:

- высота установки - не более 1000м;

- окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих покрытия, металлы и изоляцию ( атмосфера типа II ГОСТ 15150);

- рабочее положение трансформаторов в пространстве - любое.

Таблица 26

Расчетные величины

По каталогу

Uн= 6кВ

Uн= 6 кВ

Iав= 1009.26 А

Iн= 1500 А

iуд= 33.93кА

Iдин= 81 кА

S2 р= 10,5ВА

S2 н= 20 ВА

Рассчитаем вторичную нагрузку трансформаторов тока.

Сопротивление вторичной нагрузки состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов

Сопротивление приборов определяется по формуле

где . - мощность, потребляемая приборами;

- вторичный номинальный ток прибора.

Допустимое сопротивление проводов

Принимаем провод АКР ТВ; F=2,5мм2

Где

Выбираем трансформатор тока на секционном выключателе шин ГПП: ТОЛ-6/У3: Iн = 1500 А; Uн= 6 кВ; Sн =10 ВА.

Таблица 27

Прибор

Тип

А, ВА

В, ВА

С, ВА

Aмперметр

Э-350

0,5

0,5

0,5

Итого

0,5

0,5

0,5

Таблица 28

Расчетные величины

По каталогу

Uн= 6 кВ

Uн= 6кВ

Iав= 1009.26 А

Iн= 1500А

iуд= 33.93 кА

Iдин= 81 кА

S2 р= 4,4 ВА

S2 н= 10 ВА

принимаем провод АКР ТВ; F=2,5 мм2;

б) Выбираем трансформатор тока на линии ГПП - (ТП1); ГПП-(ТП2,3) ГПП -(ТП4); ГПП-СД; ГПП-ВБК.

Таблица 29

Прибор

Тип

А, ВА

В, ВА

С, ВА

Амперметр

Э-350

0,5

0,5

0,5

Wh

САЗ-И681

2,5

2,5

2,5

Varh

СР4-И689

2,5

2,5

2,5

Итого

5,5

5,5

5,5

принимаем кабель АКРТВ; F=2,5мм2;

Трансформатор тока на линии ГПП - (ТП1): Iав=246.9.А; примем трансформатор тока ТОЛ-6/У3: Iн= 400 А; Uн= 6 кВ; Sн = 10ВА.

Таблица 30

Расчетные величины

По каталогу

Uн = 6 кВ

Uн = 9 кВ

Iав= 246.9А

Iн= 400 А

iуд= 33.93 кА

Iдин= 52 кА

S2 р=9,4 ВА

S2 н= 10 ВА

Трансформатор тока на линии ГПП - (ТП2-ТП3): Iав=454.94 А; примем трансформатор тока ТОЛ-6/У3: Iн = 630 А; Uн= 6 кВ; Sн = 10 ВА.

Таблица 31

Расчетные величины

По каталогу

Uн = 6 кВ

Uн = 6 кВ

Iав = 454.94А

Iн = 630 А

iуд = 33.93 кА

Iдин = 52 кА

S2 р = 9,4 ВА

S2 н = 10 ВА

Трансформатор тока на линии ГПП - ТП4: Iaв=230 А; примем трансформатор тока ТОЛ-6/У3: Iн = 400 А; Uн= 6 кВ; Sн = 10 ВА.

Таблица 32

Расчетные величины

По каталогу

Uн = 6 кВ

Uн = 6 кВ

Iав = 230 А

Iн = 400 А

iуд = 33.93кА

Iдин = 52 кА

S2 р=9,4 ВА

S2 н = 10 ВА

Трансформатор тока на линии ГПП-СД: Iр.СД=54.6 А; примем трансформатор тока ТОЛ-6/У3: Iн = 100 А; Uн= 6 кВ; Sн = 10 ВА.

Таблица 33

Расчетные величины

По каталогу

Uн = 6 кВ

Uн = 6 кВ

Iр.СД = 54.6 А

Iн = 100 А

iуд = 33.93 кА

Iдин = 52 кА

S2 р=9,4 ВА

S2 н = 10 ВА

Трансформатор тока на линии ГПП-ВБК: Iр.ВБК=41.32 А; примем трансформатор тока ТОЛ-6/У3: Iн = 100 А; Uн= 6кВ; Sн = 10 ВА.

Таблица 34

Расчетные величины

По каталогу

Uн = 6 кВ

Uн = 6 кВ

Iр.ВБК = 41.32 А

Iн = 100 А

iуд = 33.93 кА

Iдин = 52 кА

S2 р=9,4 ВА

S2 н = 10 ВА

4.2.3 Выбор трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения выбираются по следующим условиям:

1. по напряжению установки: UномUуст;

2. по вторичной нагрузки: Sном2S2расч;

3. по классу точности

4. по конструкции и схеме соединения

Таблица 35

Прибор

Тип

Sоб-ки, ВА

Число

об-к

cos?

sin?

Число приборов

Робщ, Вт

Q? , вар

V

Э-335

2

2

1

0

2

8

-

W

Д-335

1,5

2

1

0

1

3

-

Var

И-335

1,5

2

1

0

1

3

-

Wh

СА3-И681

3 Вт

2

0,38

0,925

7

42

102.2

Varh

СР4-И689

3 вар

2

0,38

0,925

7

42

102.2

Итого

98

204.4

Расчетная вторичная нагрузка

Принимаем ТН типа НАМИ - 6-У3

Трехфазные трансформаторы напряжения масляные типа НАМИ являются масштабными преобразователями и предназначены для выработки сигнала измерительной информации для электрических измерительных приборов, цепей защиты и сигнализации в сетях переменного тока с изолированной или с заземленной через дугогасящий реактор нейтралью частотой 50 Гц.

Трансформаторы могут эксплуатироваться при внутренней установке в районах с умеренным климатом, при этом: высота над уровнем моря не более 1000м; режим работы- длительный; температура окружающего воздуха от - 450С до +400С. Трансформаторы не предназначены для работы в условиях тряски, вибраций, ударов, во взрывоопасной и агрессивной среде.

Структура условного обозначения трансформатора НАМИ-ХХХ

Н- напряжения;

А- антирезонансный;

М- масляный;

И- с дополнительной обмоткой для контроля изоляции;

Х- класс напряжения первичной обмотки, кВ;

Х- климатическое исполнение (У);

Х- категория размещения(2,3) по ГОСТ15150.

Таблица36

Uн т= 6кВ

Uн т= 6кВ

Sн 2= 300 кВА

Sр 2= 226.67ВА

Схема соединения обмоток

4.2.4 Выбор выключателей нагрузки

ТП1, Iр=123.45 А; ТП2.3,Iр= 227.47 А.ТП4 Ip=115A

Для всех трансформаторов принимаем выключатель нагрузки типа ВНПу-6/400-10зпУ3

Таблица 37

Расчетные

Паспортные

Uн= 6 кВ

Uн= 6 кВ

Iав=123.45-227.47-115 А

Iн= 400 А

Iк= 13.37 кА

Iотк= 10 кА

4.2.5 Выбор силовых кабелей отходящих линий

Выбор кабелей производится по следующим условиям:

по экономической плотности тока:

по минимальному сечению Fmin =Iкзtп;

по условию нагрева рабочим током Iдоп кабIр;

по аварийному режиму Iдоп авIав;

по потере напряжения UдопUрас.

Выбираем кабель ГПП-ТП1-ТП2:

а) по экономической плотности тока

Где

Принимаем кабель марки ААШв-6-(3х95) Iдоп= 205 А;

б) проверим выбранный кабель по термической стойкости к Iкз, найдем минимальное сечение кабеля по Iкз

принимаем кабель ААШв-6-(3х120) , Iдоп= 265А.

Принимаем окончательно кабель ААШв-6-(3х120) , Iдоп= 265А.

в) проверка по аварийному току

Iдоп ав? Iав ;(320.97 А 246.9А).

г) проверка по рабочему режиму с учетом поправочного коэффициента Кпопр, зависящего от количества кабелей проложенных в одной траншее Кпопр= 0,9 (2 кабеля в траншее):

Iдоп ? Iр/Кпопр;( 265А 154.62 А).

Условия выполняются, тогда окончательно принимаем кабель марки ААШв-6-(3х120), с Iдоп=265 А.

Все расчетные данные выбора остальных кабелей занесены в таблицу 38 - Кабельный журнал.

4.2.6 Выбор шин ГПП

Сечение шин выбирают по длительно допустимому току и экономической целесообразности. Проверку шин производят на электродинамическую и термическую стойкость к токам КЗ.

Выбираем твердотянутые медные шины прямоугольного сечения марки МГТ-80х6; Iдоп = 1480А (одна полоса на фазу), Iав = 1009.26 А; iуд = 33.93кА

а) Iдоп Iав; (1480АА)

б) проверка по термической стойкости к Iкз

в) проверка по динамической стойкости кiуд кз доп=1583 кгс/см2:

где - расстояние между изоляторами;

- расстояние между фазами;

- толщина одной полосы;

- ширина (высота) шины.

Из условия видно, что шины динамически устойчивы.

4.2.7 Выбор изоляторов

Жесткие шины крепятся на опорных изоляторах, выбор которых производится по следующим условиям:

- по номинальному напряжению: Uном Uуст;

- по допустимой нагрузке: Fдоп ??Fрасч.

где . - сила, действующая на изолятор;

- допустимая нагрузка на головку изолятора,

- разрушающая нагрузка на изгиб.

Выбираем изолятор типа ОНШ-6-2000 У3, Fразруш =2000 кгс.

Таблица 38

Кабельный журнал

Наименование участка

Sр, кВА

Кол-во кабелей в траншее

Нагрузка

По экономической плотности тока, мм2

По допустимой нагрузке, мм2

По току короткого замыкания, мм2

Выбранный кабель

Iдоп, A

Iр, A

Iав, A

jэ

Fэ

Кп

Fдоп

Iкз, A

S

ГПП - (ТП1)

2690

4

123.45

246.9

1,4

88.2

0,8

70

13.37

120

ААШв-6-(3х120)

265

ГПП - (ТП2-ТП3)

4956.6

4

227.47

454.9

1,4

162.4

0,8

70

13.37

185

ААШв-6-(3х185)

310

ГПП -ТП4

2506.4

4

115

230

1,4

82.14

0,8

70

13.37

120

ААШв-6-(3х120)

265

ГПП -СД

700

4

54.6

-

1,4

39

0,8

70

13.37

120

ААШв-6-(3х120)

265

ТП2-ТП3

2478.3

2

113.7

227.4

1,4

81.2

0,9

70

13.37

120

ААШв-6-(3х120)

265

ГПП-ВБК

450

1

41.32

-

1,4

29.5

1

70

13.37

120

ААШв-6-(3х120)

265

60

Заключение

В данной курсовой работе мы спроектировали Электроснабжение завода по переработке нефти.

Во втором разделе мы рассчитали электрические нагрузки для завода по методу коэффициентов использования и максимума.

В третьем разделе мы провели технико-экономический расчет вариантов электроснабжения машиностроительного завода. Так как отклонение приведенных суммарных затрат между тремя вариантами электроснабжения не превышало 12% то мы выбрали I вариант с U=110кВ, взамен другим схемам по условию дешевизны и надежности.

В четвертом разделе мы провели расчет токов короткого замыкания и выбрали защитную и измерительную аппаратуру на напряжение выше 1кВ.

Список использованной литературы

1. Технический каталог Alageum electric , Кентауский трансформаторный завод/2012.

2. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учебное пособие. - М.: ФОРУМ ИНФРА-м, 2006.-480с.

3. Ю.Г. Барыбин, Л.Е. Федоров. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 465с.

4. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для студентов высших учебных заведений/ Б.И. Кудрин.-М.: Интермет Инжиниринг, 2005.-672 с.

5. Киреева Э.А. Справочные материалы по электрооборудованию (цеховые электрические сети, электрические сети жилых и общественных зданий), 2004.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Электроснабжение отделочной фабрики текстильного комбината

    Расчёт 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 07.09.2010

  • Внутризаводское электроснабжение завода подшипников

    Проектирование системы внешнего электроснабжения. Определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Расчет потерь в кабельных линиях. Компенсация реактивной мощности. Расчет токов короткого замыкания.

    курсовая работа [273,0 K], добавлен 18.02.2013

  • Расчёт электрических нагрузок завода

    Расчёт 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 08.06.2015

  • Выбор и расчёт схем электроснабжения завода

    Выбор рода тока, напряжения и схемы внешнего и внутреннего электроснабжения. Выбор и расчет числа и мощности цеховых трансформаторов и подстанции, марки и сечения кабелей, аппаратуры и оборудования устройств и подстанций. Компенсация реактивной мощности.

    курсовая работа [453,8 K], добавлен 08.11.2008

  • 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.

    дипломная работа [2,7 M], добавлен 31.05.2012

  • Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

    Определение 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 18.06.2009

  • Проект системы электроснабжения оборудования для группы цехов "Челябинского тракторного завода – Уралтрак"

    Расчет 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 13.03.2010

  • Электроснабжение завода электротермического оборудования

    Расчет электрических нагрузок предприятия. Определение центра электрических нагрузок. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения. Компенсация реактивной мощности в сетях общего назначения.

    курсовая работа [255,8 K], добавлен 12.11.2013

  • Электроснабжение первого механического завода

    Характеристика среды производственных помещений и потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок, выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Проектирование системы внешнего и внутреннего электроснабжения, компенсация реактивной мощности.

    дипломная работа [456,6 K], добавлен 26.09.2011

  • Проектирование электроснабжения химического завода

    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 25.06.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены