Электроснабжение бумажной фабрики

Принимается большее из полученных значений. При этом проводники любых назначений согласно [2] должны удовлетворять условиям выбора по нагреву, как в нормальных, так и в послеаварийных режимах, а также в период ремонта и возможных неравномерностей распределения токов между линиями (например, когда одна из линий отключена).

Кроме указанных условий выбора существуют так называемые «условия проверки», такие, как термическая и электродинамическая стойкость к коротким замыканиям, потери о отклонения напряжения на границе балансовой принадлежности (ГБП) сетей, механическая прочность.

В тех случаях, если сечение проводника, выбранное по первым трём условиям, оказалось меньше, чем по другим, то принимается большее сечение, полученное по условиям проверки.

Для воздушных ЛЭП напряжением выше 1 кВ и при ударном токе КЗ 50 кА и более для предупреждения схлестывания проводов делается проверка на динамическое действие токов КЗ. Если ЛЭП оборудована быстродействующим автоматическим выключателем, то делается проверка проводов на термическую стойкость к токам КЗ [2]. Расчетный ток послеаварийного режима:

,         (5.3.1) А.

Принимаем провод сечением F=16 мм2 с допустимым током IДОП=111 А.

Экономическое сечение провода:

   ,                             (5.3.2),

где  Iр — расчётный ток послеаварийного режима, А;

jэ — экономическая плотность тока, А/мм2.

Экономическая плотность тока jэ для неизолированных алюминиевых проводов при числе часов использования максимума нагрузки в год от 3000 до 5000 (Тmax=3952,08 ч) согласно [2] равна 1,1.

мм2.

Принимаем провод сечением 95 мм2 с допустимым током IДОП=330 А.

Согласно [2] проверка проводов по образованию короны определяется в зависимости от среднегодовых значений плотности и температуры воздуха на высоте (над уровнем моря) данной местности, по которой будет проложена ЛЭП, а также приведённого радиуса (диаметра) и коэффициента негладкости проводника. В данном проекте будем пользоваться для этой цели упрощённой эмпирической формулой определения критического напряжения, при котором возникает общая корона при хорошей погоде:

  ,                       (5.3.3),

где   d – расчётный диаметр витого провода, см;

Dcp – среднегеометрическое расстояние между фазными проводами, см.

Если Uкр > Uн, то сечение провода выбрано верно, в противном случае необходимо принять большее сечение и сделать перерасчёт.

Для принятого ранее сечения 95 мм2 согласно [7] d=13,5мм=1,35см; Dcp=5м=500 см для ЛЭП 110 кВ, тогда по выражению (5.3.3) получим:

кВ.

Uкp=147,2 кВ > Uн =110кВ, следовательно, окончательно принимаем провод марки АС сечением Fp=95мм2.

Проверку выбранных проводов ЛЭП на термическую стойкость не производим, так как в задании нет данных об устройствах быстродействующих АПВ линий.

Необходимость проверки на электродинамическую стойкость определяется после расчёта токов короткого замыкания.

Согласно ГОСТ 13109-87 на границе раздела (ГБП) трансформаторных подстанций 110/10-6 кВ, питающих цеховые КТП, освещение, асинхронные и синхронные электродвигатели напряжением до и выше 1000 В, нижняя граница отклонений напряжения VH110=-5% от номинального, верхняя граница VB110=+12%. Тогда расчётный диапазон отклонении напряжения на зажимах 110 кВ УВН ППЭ в любом режиме нагрузки d110= VB110– VH110=12%–(–5%)=17%. Проверим потерю напряжения в ЛЭП

,                    (5.3.4)

где   Р, Q — расчётные нагрузки на провода, МВт, Мвар;

г, х — активное и индуктивное сопротивления проводов на 1 км длины, Ом/км;

1 — длина проводов, км;

ΔU% — расчётные потери напряжения, %.

.

Таким образом, выбранные провода ВЛЭП-110 сечением 95 мм2 с допустимым током Iдоп=330 А удовлетворяют и условиям нижней границы отклонений напряжения на ГБП в режиме наибольших (послеаварийных) нагрузок.

6. ВЫБОР СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

В систему распределения СЭС предприятий входят РУНН пунктов приём электроэнергии (ПГВ), комплектные трансформаторные (цеховые) подстанции (КТП), распределительные пункты (РП) напряжением 6-10 кВ и линии электропередачи (кабели, токопроводы), связывающие их с ПГВ [2].

6.1 Выбор рационального напряжения системы распределения

Согласно методических указаний [5] для дипломного (учебного) проектирования, если нагрузка ЭП напряжением 6 кВ составляет от суммарной мощности предприятия менее 15%, то можно принять без технико-экономического расчёта (ТЭР) рациональное напряжение системы распределения 10 кВ. Когда нагрузка 6 кВ составляет 40% и более от суммарной мощности, можно без ТЭР принять Upaц=6 кВ. В интервале 20-40% технико-экономическое сравнение вариантов системы с 6 или 10 кВ обязательно.

Процентное содержание нагрузки 6 кВ в общей нагрузке предприятия:

,                       (6.1.1),

где   SM –полная мощность предприятия согласно пункту 2.1, кВА;

– полная нагрузка напряжением выше 1000 В, кВА.

С использованием данных пункта 2. 1 получим, что

кВА.

Тогда .

Таким образом, окончательно без ТЭР принимаем Upaц=10 кВ.

6.2 Выбор числа РП, ТП и мест их расположения

Прежде чем определять место расположения и число РП и ТП, произведём расчёт средних нагрузок цехов за наиболее загруженную смену на напряжении до 1000 В по формулам:

,                               (6.2.1),

,                              (6.2.2),

,                               (6.2.3),

,                          (6.2.4).

Пример расчета для цеха №1:

коэффициент максимума: ;

средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену:

кВ;

средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену:

квар;

средняя полная нагрузка этого цеха:

кВА.

Расчёт для остальных цехов сведён в таблицу 7.

Таблица 7. Средние нагрузки цехов за наиболее загруженную смену

ТП в цехе предусматриваются, если Scp > 200 кВА.

6.3 Размещение БСК в электрической сети предприятия

Согласно [5] для компенсации реактивной мощность используются только низковольтные БСК (напряжением до 1000 В) при выполнении следующего условия:

Qэ+Qсд>Qa,                    (6.3.1),

где Qэ – реактивная мощность, предаваемая из энергосистемы в сеть потребителя, квар;

Qсд — реактивная мощность, выдаваемая в электрическую сеть синхронными двигателями, квар;

Qa — мощность потребителей реактивной мощности на шинах 6 кВ, квар.

Qэ+Qсд= 4577,74+(-998,4)=3579,34 квар > Qa=(-998,4)квар.

Следовательно, будем использовать БСК только на 0,4 кВ. Размещение БСК будем производить пропорционально реактивной мощности узлов нагрузки. БСК не следует устанавливать на силовых пунктах, на подстанциях, где мощность нагрузки менее 150 квар (это экономически нецелесообразно). Величина мощности БСК в i-том узле нагрузки определяется по выражению:

,                            (6.3.2),

где Qмi – реактивная нагрузка в i-том узле, квар;

QмS – сумма реактивных нагрузок всех узлов, квар.

Qку=5327,09 квар; QмS =9863,36 квар.

Затем полученные расчётным путём Qкi округляются до ближайших стандартных значений БСК Qбi станд, взятых из [3]. Результаты представлены в таблице 8. Типы используемых стандартных БСК приведены в таблице 9.

В заключении делаем следующую проверку:

,                          (6.3.3),

Условие (6.3.3) выполняется.

6.4 Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых ТП

Выбор проводится в следующее и последовательности:

1. Определяется тип КТП. Для цехов I и П категории применяются двухтрансформаторные КПТ. Если в цехе имеются ЭП только ПТ категории и общая мощность цеха не превышает 1000 кВА, то применяются однотрансформаторные КТП.

2. Определяются средние нагрузки цехов за наиболее нагруженную смену с учетом БСК:

                      (6.4.1).

3. Задаёмся максимальной мощностью трансформаторов. Если Scpi< 1500 кВА, то Smax тp=2500 кВА. Если Scpi>1500 кВА, то рассчитывается плотность нагрузки: , кВА/м2. Если 0,3>ri>0,2 кВА/м2, то Smax тр=1600 кВА, если же ri>0,3 кВА/м2 то Smax тр=2500 кВА.

4. Определяется предварительная мощность трансформаторов ST при условии, что в цехе установлена одна КТП: , где b=0,7 при N=2 и b=0,95 при N=1.

5. Определяется число КТП Nктп и стандартные мощности их транформато -ров Sт.ст. Если Sтi<Smax трi, то Nктп=1, Sт ст≥Sтi, иначе,

6. Определяются коэффициенты загрузки трансформаторов в нормальном режиме  и в послеаварийном режиме . При этом  не должен превышать 1,5.

Рассмотрим расчёт для цеха №3:

1. цех первой категории, следовательно, устанавливается двухтрансформаторная КТП;

2. кВА;

3.   кВА/м2, следовательно, Smax тр3=1600 кВА;

4.  кВА;

5. так как Sт3=1328,38 кВА < Smax тр3=1600 кВА, то Nктп=1, Sт ст≥Sт3, Sт ст=1600 кВА;

6.;.

Расчёт для остальных цехов представлен в таблице 8

Таблица 8. Выбор числа мощности БСК и КТП.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6