Электроснабжение предприятия по производству деталей к автомобилям

где Етп, Екл - общие ежегодные отчисления от капиталовложения на ГП и кабельные линии. Етп =0,223; Екл=0,165 [4]; Ктп - стоимость ТП с минимальным количеством оборудования на сторонах НН и ВН; Екл - стоимость кабельной линии с учётом строительных работ.

 -

удельные затраты на КУ, установленные на стороне 10 кВ

Зо =Ео (Кя+Ккn) +ЕрОк - Кя, Кк, Кр –

соответственно стоимость ячейки, вакуумного выключателя и регулятора АРКОН с приставкой ППЗ.

 -

затраты на компенсирующие устройства на магистрали М1

Эксплуатационные затраты:

где Стхх - стоимость потерь электроэнергии в трансформаторе при холостом ходе, Со - удельная стоимость потерь активной мощности, -стоимость потерь электроэнергии в сети 10 кВ и в трансформаторах от. протекания активных нагрузок, СДО - стоимость потерь электроэнергии в сети 10 кВ и в трансформаторах от протекания реактивных нагрузок, К-матрица узловых сопротивлений, Ррi-матрица расчетных нагрузок i-х трансформаторов

Суммарные приведенные затраты:

В качестве примера рассматривается магистраль М1.

Вариант 1:

Вариант 2:

ТП2-трансформатор S=1600 кВА, ТП1-трансформатор S=630 кВА.

Зтп=0,22313568+0,2235064=4154,9 руб.

Зкл=271,4ру5.

Затраты на КУ складываются да затрат на потери энергии в конденсаторах и отчислений от стоимости ККУ, соответственно для мощностей.

Остальные расчеты проводятся аналогично, результаты расчетов приведенных затрат по вариантам сведены в таблице 4.8

Результаты расчётов приведённых затрат 4.8

Для магистралей М1 и М3 экономичным оказался второй вариант с минимальной мощностью трансформаторов и установкой КУ на стороне 0,4 кВ.

Хотя для М2 и М4 экономически равноценны оба варианта, но учитывая технические преимущества применения БК-0,4кВ для них также принимаются второй вариант мощности трансформаторов.

Технические преимущества второго варианта складываются из возможности подключения БК-0,4кВ в питающей сети до 1 кВ, что разгрузит эти сети от перетоков реактивной мощности и уменьшит потери мощности в этой сети.

Обслуживание БК-0,4кВ значительно проще чем БК-10кВ т.к для их обслуживания необходима более высокая квалификация электриков и по правилам техники безопасности при обслуживании БК-10кВ необходим наряд на ведение работ и участие порой не менее трех человек. БК-10кВ размещены на ГПП или РП - 10кВ, а это не разгружает кабельные линии от перетоков реактивной мощности и энергии в этих сетях, что видно из таблицы 4.8 по эксплуатационным затратам (Зэ).

5. Главная понизительная подстанция

5.1 Конструктивное исполнение ГПП

Распределение устройств 110 кВ главной понизительной подстанции выполняется по схеме "Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии". ОРУ обеспечивает надежность работы, безопасность и удобство в обслуживании при минимальных затратах на сооружение, возможность расширения, максимальное применение

крупноблочных узлов заводского изготовления.

Все аппараты ОРУ располагаются на невысоких основаниях из

возможности механизации монтажа и ремонта оборудования. Шины выполняются гибкими из многопроволочных проводов и крепятся с помощью опорных изоляторов на железобетонных порталах.

Распределительное устройство 10 кВ выполняется из шкафов КРУН серии К-59.

5.1.1 Распределительное устройство 110 Кв

Схема изображена на рис.5.1. В нормальных условиях выключены все аппараты кроме разъединителей QS3, QS4. Наличие перемычки дает возможность связи трансформатора Т1 с линией W2 и трансформатора Т2 с линией WI. При работе с одной ЛЭП WI и трансформаторами Т1 и Т2 должны быть включены разъединители QS3, QS4 и отключен разъединитель QS2. Режим работы с двумя ЛЭП и одним трансформатором менее вероятен, так как ЛЭП WI и W2 должны быть рассчитаны на передачу всей мощности между источником питания и подстанцией.

На ГПП устанавливаются два трансформатора типа ТДН-16000/110. Регулирование напряжения осуществляется под нагрузкой.

Технические характеристики трансформатора Таблица 5.1

Для установки на ГПП рассматриваются маломасляные выключатели, обладающие следующими достоинствами: небольшое количество масла служащего дугогасящей средой и частично изоляцией между разомкнутыми контактами; относительно малая масса; удобный доступ к дугогасительным контактам.

К недостаткам маломасляных выключателей относятся взрыво и пожароопасность, хотя и значительно меньшая, чем у баковых выключателей, невозможность осуществления быстродействующего АПВ, и необходимость периодического контроля, доливки, относительно частот замены масла в дугогасительных бачках, трудность установки встроенных трансформаторов тока.

На ГПП устанавливается два выключателя типа ВМТ-110, выбор которых будет рассматриваться ниже.

На подстанции принимаются разъединители типа РНДЗ-110 горизонтально-поворотные. Разъединители двухколонковые, с заземляющими ножами, которые приспособлены работать и в зимнее время и при гололеде, выбор разъединителей будет рассматриваться ниже.

На ГПП для защиты от перенапряжений устанавливаются вентильные разрядники типа РВС-110. Разрядник разряжает волну перенапряжений на землю с последующим немедленным восстановлением нормальной изоляцией сети по отношению к земле.

Системы 110 кВ работают с эффективно-заземлённой нейтралью.

5.1.2 Распределительное устройство 10 Кв

В качестве РУНН применяется комплектное распределительное устройство наружной установки. При применении комплектных устройств повышается общее качество электроустановки, надёжность её работы, удобство и безопасность её обслуживания, обеспечивается быстрое расширение и мобильность при реконструкции. Электромонтаж сводиться лишь к установке различных комплектных электроустройств и присоединению их к электрическим сетям. Комплектные устройства полностью со всеми аппаратами, измерительными приборами и вспомогательными изготавливаются комплектуются и испытываются на заводе и в собранном виде доставляются на место установки. КРУН предназначены для открытой установки вне помещений. Оно состоит из металлических шкафов со встроенными в них аппаратами, приборами, устройствами защит и управления. Шкафы КРУН имеют уплотнения, обеспечивающие защиту аппаратуры от загрязнения и атмосферных осадков, КРУН рассчитываются для работы при температурах окружающего воздуха от

Для выполнения РУНН применяются шкафы КРУН серии К-59. К-59 предусматривает однорядную установку шкафов с коридором для обслуживания. Основные коммутационными аппаратом в шкафах серии К-59 является вакуумный выключатель ВВЭ-10 на токи до 1600 А. В качестве трансформатора собственных нужд ТСН используется трансформатор типа ТМ мощностью до 63 кВА, а также трансформаторы тока серии ТЛМ-10 и трансформаторы напряжения типа НАМИ.

5.2 Расчёт токов короткого замыкания в сетях 110 И 10 кВ

Для расчета токов короткого замыкания необходимо составить расчётную схему, соответствующую нормальному режиму работы системы электроснабжения, считая, что трансформаторы работают раздельно, и схему замещении (рис.7,8)

Расчёт токов короткого замыкания проводится в относительных единицах. По заданной мощности короткого замыкания Sкз = 1000 МВА проводится расчёт установившихся токов короткого замыкания. За базисные величины принимаются:

Определение параметров схемы замещения: Система: Ес=1

Трансформатор:

Рассматривается трехфазное замыкания в точке К-2:

Периодический ток короткого замыкания:

Апериодический ток короткого замыкания:

 [8. табл.3.8]

tотк = 0,2 [8. рис.3.62], определяется по расчётным зонам токов короткого замыкания (Та = 0,02 с)

Ударный ток короткого замыкания:

Рис 5.1 Расчётная схема Рис.5.2 Схема замещения

Двухфазное замыкание в точке К-2:

Однофазное замыкание в точке К-2:

Для определения однофазного тока короткого замыкания составляются схемы замещения трех последовательностей - прямой, обратной и нулевой

Рассматриваются короткие замыкания в точке короткого замыкания К-3:

Трёхфазное КЗ:

Периодический ток короткого замыкания:

Апериодический ток короткого замыкания:

Та = 0,03 для системы связкой со сборными шинами 6-10 кВ, где рассматривается короткое замыкание через трансформаторы мощностью 32 МВА [8 табл.3.8]

Ударный ток короткого замыкания:

Двухфазное короткое замыкание в точке К-3:

Рассматривается короткое однофазное замыкание в точке К-1:

Распределение тока однофазного КЗ по ветвям:

Со стороны системы:

Итог расчёта сводится в таблицу 5.2

Таблица 5.2. Расчёт токов короткого замыкания

5.3 Выбор аппаратов ГПП на напряжении 110 кВ

Выбор выключателей осуществляется по следующим условиям: по напряжению установки Uном>Uуст по длительному току: Iном>Iнорм; Iном>Iмах. по отключающей способности

а) проверка на симметричный ток отключения Iотк ном >Iпо

б) проверка отключения апериодической составляющей тока КЗ:

, где

 - нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключающем токе.

По включающей способности:

а) Iномвкл>Iпо

б) iвклQ>iуд проверка на термическую стойкость  где ВК - тепловой импульс тока КЗ

Проверка на электродинамическую стойкость:

а) IдинIпо

б) iдин iуд

предварительно выбирается выключатель ВМТ-110Б-20/1000 УХЛ-1 проверка условий выбора выключателя сведена в таблицу 5.3.

5.3.1 Выбор разъединителей

Выбор разъединителей осуществляется по следующим условиям: по и напряжению установки: Uном>Uуст по длительному току: Iном>Iнорм; Iном>Iмах

на электродинамическую стойкость:

а) Iдин>Iпо

б) Iдин>Iуд

проверка на термическую стойкость

Предварительно выбран разъединитель РДНЗ-П0/1000У1. Проверка условий выбора разъединителя сведена в таблицу 5.3

Таблица 5.3. Выбор выключателей и разъединителей 110 кВ

Выбранные выключатели и разъединители проходят по условиям проверки.

5.4 Выбор аппаратов ГПП на напряжение 10 кВ

5.4.1 Выбор выключателей

Условия выбора выключателей остаются те же. В КРУН серии К-59 устанавливаются выключатели типа ВВЭ-10. В таблице 5.5 приведены результаты проверки условий выбора для вводных выключателей. Остальные выключатели выбираются аналогично

Предварительно выбран выключатель ВВЭ-10-20/1600УЗ

Таблица 5.5. Выбор выключателей 10 кВ

Выбранный выключатель удовлетворяет всем условиям выбора.

5.4.2 Контрольно-измерительные приборы на подстанции

В цепях на ГПП требуется устанавливать следующие контрольно-измерительные приборы.

В цепи вводного выключателя: трансформаторы тока и напряжения для подключения амперметра, ваттметра, счетчики активной и реактивной энергии.

На сборных шинах: трансформатор напряжения для подключения вольтметра для измерения междуфазного напряжения, вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений и счетчики активной и реактивной энергии.

Трансформатор тока в цепи секционного выключателя для подключения амперметра.

Трансформаторы тока на линиях 10 кВ к потребителям для подключения счетчиков активной и реактивной энергии.

5.4.3 Выбор трансформаторов тока

В шкафах серии К-59 устанавливаются трансформаторы тока типа ТЛМ-10. Трансформаторы тока выбираются по следующим условиям:

По напряжению: Uном>Uуст.

Потоку: Iном>Iнорм; Iном>Iмах.

По конструкции и классу точности (в данном случае класс точности должен быть не ниже 0,5).

По электродинамической стойкости (электродинамическая стойкость шинных трансформаторов тока определяется устойчивостью самих шин, поэтому такие трансформаторы не проверяются по этому условию).

По термической стойкости:

 или  

где Кт - кратность термической стойкости.

По вторичной нагрузке: , где  - номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.

Так как индуктивное сопротивление токовых цепей не велико, то , , rприб - сопротивление приборов, rпр - сопротивление проводов, rк - сопротивление контактов, при количестве приборов до трех rк = 0,05 Ом, при большем количестве rк = 0,1 Ом

Зная rпр можно определить сечение соединительных проводов:

,

где  - удельное сопротивление материала

для провода с алюминиевыми жилами, Iрасч - расчетная длина, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока.

Выбор трансформаторов тока проводится на примере для цепи вводных выключателей.

Предварительно для установки выбирается трансформатор тока ТЛМ-ЮУЗ

Таблица 5.7. Технические характеристики ТЛМ - 10 У3

Проверка условий выбора:

По напряжению: Uном>Uуст,

Потоку: Iном>Iнорм; Iном1>Iмах

Класс точности равен 0,5

,

Определяется суммарная мощность подключенных приборов

Таблица 5.8. Приборы и их мощность

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8