Определение мощности трансформатора ГПП.

Курсовой проект

По учебной дисциплине

“Проектирование систем электроснабжения”

Вариант № М-3

Выполнил:

студент 4 курса

группы ЭЭ-11-11

Руководитель проекта:

Атаманов М.Н.

Чебоксары 2015

Содержание:

1. Схема электроснабжения цеха и исходные данные к ней…………………………………….3

2. Определение допустимого расчета вклада потребителя в показатели качества электроэнергии…………………………………………………………………………………………..6

3. Расчет емкостного тока замыкания на землю кабельной сети……………………...……….11

4. Расчет петли «фаза-ноль»……………………………………………………………...………13

5. Распределение конденсаторных батарей в электрической сети (магистральная и радиальная сеть)………………………………………………………………………………………..19

6. Замена малозагруженного АД…………………………………………………………………27

7. Экономически целесообразный режим работы трансформатора…………………...………31

Схема электроснабжения цеха и исходные данные к ней

Схема электроснабжения цеха состоит из источников питания и линий электропередачи, осуществляющих подачу электроэнергии к предприятию, связывающих кабелей (KЛ) и проводов, через трансформаторную подстанцию (ТП), где трансформаторы Т1 и Т2 понижают напряжение с 110 кВ до 10 кВ, для обеспечения питания электроэнергией потребителей на требуемом напряжении.

Трансформаторы Т3 и Т4 понижают напряжение с 10 кВ до 0,4 кВ для питания низковольтных потребителей.

Выключатели Q1...Q6 предназначены для оперативного переключения и вывода в ремонт элементов схемы.

Секционный выключатель QB1, выполняют функцию автоматического ввода резерва (АВР).

Автоматы QF1...QF10 предназначены для оперативного переключения и вывода в ремонт элементов схемы.

Конденсаторные батареи (БК) вырабатывают реактивную мощность, тем самым уменьшают передачу полной мощности через трансформаторы Т3 и Т4, вследствие чего потери в трансформаторе уменьшаются.

Магнитный пускатель КМ защищает АД от перегрузок.

Для повышения надёжности электроснабжения применяется двухтрансформаторная подстанция с раздельной работой трансформаторов в нормальном режиме, что позволяет значительно снизить уровни токов короткого замыкания, упростить схему коммутации и релейной защиты.

Рисунок 1.1 ‑ Схема электроснабжения корпуса

Исходные данные

Таблица 1.1 – Исходные данные для сети 10 кВ

Таблица 1.2 – Исходные данные для сети 0,38 кВ

Таблица 1.3 – Исходные для распределения БК

Суммарная мощность конденсаторных батарей Qбк = 585 квар.

2 Определение допустимого расчета вклада потребителя в показатели качества электроэнергии

Схема питания потребителя

В курсовом проекте потребитель - это цех , получающий питание от одной секции ПС 10 кВ с нормально отключенным межсекциокным выключателем (рисунок 2. 1).

Рис. 2.1- Расчетная схема цеха, ползающего питание от одной секции ПС 10кВ.

На рисунке 2.1 приведены следующие обозначения :

SТ- номинальная мощность одного трансформатора ГПП,

Рп - нагрузка цеха, подключенная к одной секции ГПП

Определение мощности трансформатора ГПП.

Рис. 2.2 Расчетная схема для определения мощности трансформатора ГПП

Нам задана мощность короткого замыкания на НН трансформатора ГПП с системой ограниченной мощности Sкз= 315 МВА

Рис. 2.3 Схема замещения для определения мощности трансформатора ГПП.

Мощность короткого замыкания на НН трансформатора ГПП с системой бесконечной мощности (Sкз.т.) определяется из неравенства

.

Рассмотрим :

Сопротивление трансформатора в именованных единицах определяется:

, где = 10,5 % напряжение короткого замыкания для Uв =110 кВ, /6/ с. 219.

Найдем :

Полученное выражение подставим в формулу

Мощность трансформатора ГПП (Sт , МВА)

Таким образом, согласно шкале номинальных мощностей выбираем трансформатор с Sт = 40 МВА.

2.3 Определениедопустимого расчетного вклада потребители в показатели качества электроэнергии.

В программе используется таблица " Допустимые значения показателей качества электроэнергии по ГОСТ 13109 – 97”, /1/.

Допустимый расчетный вклад потребителя для всех ПКЭ /11/:

,

где - показатель распределяемый, это часть ПКЭ , распределяемая между потребителями данного узла (нормируется для ПКЭ, зависит от напряжения питания);

dn- доля потребителя, это доля нагрузки потребителя в нагрузке ПС при полном использований ее пропускной способности (зависит от схемы питания, определяется расчетом);

а - показатель суммирования, это показатель степени, учитывающий механизм суммирования ПКЭ от различных источников искажения (нормируется для ПКЭ).

Так как питание потребителя осуществляется от одной секции ПС с нормально отключенным межсекциокным выключателем, то

,

где -пропускная способность НС, это максимальная мощность, которая в нормальном режиме может быть передана через трансформаторы понижающей ПС, от которой получает питание потребитель;

Sт -номинальная мощность одного трансформатора ГПП.

Доля потребителя dn:

где - расчетная максимальная мощность потребителя , =0,7425 МВт.

Допустимые расчетные вклады потребителя для показателей качества элек­троэнергии ( ):

- коэффициентнесимметрии напряженияпообратнойпоследователь­ности(К_2U):

(нормально – допустимые значения);

(максимально – допустимые значения).

- коэффициент п-ой гармонической составляющей напряжения К_U(n)

1) К_U(n) , создаваемый преобразователями, с порядками:

(для n=3,5,7);

(для n=11,13);

(для n>13, нечетные гармоники);

(для n – четные гармоники).

- коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения К_U:

1) К_U для 6 –пульсных преобразователей:

(нормально – допустимые значения);

(максимально –допустимые значения).

2) К_U для 12 –пульсных преобразователей:

(нормально – допустимые значения);

(максимально – допустимые значения).

3) К_U для других ЭП:

(нормально – допустимые значения);

(максимально – допустимые значения).

Результаты сведем в таблицу 2.1

Таблица 2.1 – Допустимые показатели качества электроэнергии

Результаты расчетов, полученные с помощью программы WKLAD (PRES2).

ДОПУСТИМЫЙ РАСЧЕТНЫЙ ВКЛАД ПОТРЕБИТЕЛЯ

В ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Исходные данные

Наименование потребителя - Предприятие

Питание потребителя :

От одной секции ПС с нормально

отключенным межсекционным выключателем

Расчетная максимальная нагрузка потребителя Рп (МВт): 0.743

Номинальная мощность одного трансформатора Sт (МВА) : 1.600

Номинальное напряжение в точке присоединения к сети:

6-20 кВ в сети , питающейся от подстанции 110 кВ и выше

Допустимые показатели качества электpоэнеpгии

-------------------------------------------------------------

Показатели качества |Допустимые по |Допустимые рас-

электроэнергии |ГОСТ 13109-87 |четные вклады

|значения , % |потребителя ,%

|нормаль- макси-|нормаль- макси-

| ные мальные| ные мальные

-------------------------------------------------------------

Коэффициент обpатной | |

последовательности | 2.0 4.0 | 1.140 2.280

Коэффициенты гаpмо- | |

нических составляющих, | |

создаваемых пpеобpазо- | |

вателями, c поpядками: | |

n = 3 , 5 , 7 | - 5.0 | - 2.652

n = 11 , 13 | - 5.0 | - 3.355

n > 13 нечетные | - 5.0 | - 3.908

n - четные | - 2.5 | - 1.954

Коэффициенты гаpмо- | |

нических составляющих, | |

создаваемых дpугими ЭП : | |

n - нечетные | - 5.0 | - 3.908

n - четные | - 2.5 | - 1.954

Коэффициенты несинусои- | |

дальности для гpупп | |

искажающих нагpузок : | |

6-пульсных пpеобpазователей | 4.0 8.0 | 2.624 5.248

12-пульсных пpеобpазователей | 4.0 8.0 | 2.784 5.569

дpугих ЭП | 4.0 8.0 | 2.931 5.862

Коэффициент тяжести | |

колебания напpяжения , o.e. | - 1.0 | - 0.331

12
3
4
Далее ⇒