Определение потерь мощности в ТП
Выбираем трансформаторы ТСЗЛ–1600
Uв=10кB, Uн=0.4кB, Pхх=2,05 кВт, Pкз= 16 кВт, хх=1,3%, Uкз=5,5%
ТП1–2:
Кз=0,8
N=4
ТП3–4:
Кз=0,79
N=4
Суммарные потери в трансформаторах:
ΣР1–4=49,49+47,96=97,44кВт
ΣQ1–4=294,84+301,87=596,71квар
Определение расчетной мощности синхронных двигателей.
Для компенсации реактивной мощности на стороне ВН используем СД 15–го цеха. СТД 800 23УХЛ4
Рн СД =800 кВт; cos j = 0,9; NСД =4; к з = b = 0.85.
Определим расчетные мощности для СД:
Р р СД = Р н СД ´ NСД ´ к з =800 ´ 4 ´ 0.85 =2720 кВт.
Q р СД = Р р СД ´ tg j = 2720 ´ 0,48= 1305,6 квар.
Расчет компенсации реактивной мощности
На шинах 10 кВ ГПП.
Составим схему замещения, показанную на рисунке 2.2.
Резервная мощность:
Qрез=0,15×ΣQрасч =0,15×(Qр0,4+ΔQт)=0,15×(8350,91+596,71)=1113,32 кВар.
Мощность, поступающая от энергосистемы:
Qэ=0,25×ΣPр=0,25×(Pр0,4+ΔPт+Pсд)
Qэ =0,25×(8971+97,44+2720)=2947,32 квар.
Мощность ВБК определим из условия баланса реактивной мощности:
QВБК=Qр0,4+ΔQт+Qрез –Qэ –Qсд –QНБК
QВБК=8350,91+596,71+1113,32–3414,96–1305,6=2393,06квар.
Выбираем ВБК типа 2*УКЛ –10–900 У3
Уточненный расчет электрических нагрузок по фабрике приведены в таблице 2.5
Таблица 2.5 – Уточненный расчет нагрузок по фабрике
№ТП, SНТ, QНБКТП | № Цеха | n | Pmin– Pmax | Pн | Ки | Средняя мощность | nэ | Км | Расчетные мощности | Кз | |||
РСМ, кВт | QСМ, квар | Рр, кВт | Qp, квар | Sp, кВА | |||||||||
ТП1–2(4×1600) Sн.тр=6400кВА | 5–50 | 0,6 | 582,07 | ||||||||||
5–40 | 0,6 | 476,24 | |||||||||||
10–90 | 0,5 | 262,5 | |||||||||||
10–35 | 0,35 | 157,5 | |||||||||||
8–30 | 0,5 | 204,04 | |||||||||||
10–16 | 0,6 | 292,5 | |||||||||||
1–55 | 0,35 | 303,33 | |||||||||||
1–15 | 0,5 | 57,32 | |||||||||||
Силовая | 10\90 | 0,52 | 1,1 | ||||||||||
Осветительная | 1324,01 | 2222,03 | |||||||||||
QНБК=4×450квар | –1800 | ||||||||||||
Итого по ТП1–2 | 4098,64 | 2797,99 | 4962,62 | 0,78 |
Окончание таблицы 2.5
№ТП, SНТ, QНБКТП | № Цеха | n | Pmin– Pmax | Pн | Ки | Средняя мощность | nэ | Км | Расчетные мощности | Кз | ||||
РСМ, кВт | QСМ, квар | Рр, кВт | Qp, квар | Sp, кВА | ||||||||||
ТП3–4(4×1600) Sн.тр=6400кВА | 5–45 | 0,6 | 449,78 | |||||||||||
5–70 | 0,6 | 899,56 | ||||||||||||
5–70 | 0,60 | 1322,88 | ||||||||||||
0,40 | 79,50 | |||||||||||||
15–100 | 0,60 | 336,67 | ||||||||||||
5–50 | 0,30 | 158,75 | ||||||||||||
1–25 | 0,40 | |||||||||||||
10–20 | 0,60 | 104,06 | ||||||||||||
0,60 | 79,58 | |||||||||||||
Силовая | 0,5566 | 3793,38 | ||||||||||||
Осветительная | 174,04 | 242,62 | ||||||||||||
QНБК=4×450квар | –1800 | |||||||||||||
Итого по ТП3–4 | 4137,04 | 2236,00 | 4702,63 | 0,73 | ||||||||||
Итого на 0.4кВ | ||||||||||||||
Потери в тр–х | 97,44 | –596,71 | ||||||||||||
Итого на 10кВ | ||||||||||||||
Потери СД | –1305,6 | |||||||||||||
6116,56 | ||||||||||||||
QВБК | –1800 | |||||||||||||
Итого по фабрике | 11035,49 | 4316,56 | 11849,68 | |||||||||||
3 Выбор схемы внешнего электроснабжения.
Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлено два трансформатора мощностью по 40 МВА напряжением 37/10,5 кВ (трансформаторы работают раздельно) или глухой отпайкой от транзитной двухцепной ЛЭП–115кВ. Мощность к.з. в месте отпайки 1200МВА, а на стороне 37 кВ подстанции энергосистемы 600МВА. Реактивное сопротивление системы на стороне 230 кВ, отнесенное к мощности системы 0,3. Расстояние от подстанции до фабрики 5,5 км. Фабрика работает в три смены. Стоимость электроэнергии 15 тг/кВтч. 1y.e.=151тг.
Для технико–экономического сравнения вариантов электроснабжения фабрики рассмотрим три варианта:
1. I вариант – ЛЭП 115 кВ;
2. II вариант – ЛЭП 37,5 кВ.
3. III вариант – ЛЭП 10,5 кВ.
I Вариант
Рисунок 3.1. Первый вариант схемы электроснабжения.
Выбираем электрооборудование по I варианту.
1. Выбираем трансформаторы ГПП:
Выбираем два трансформатора мощностью 10000 кВА.
Коэффициент загрузки:
Паспортные данные трансформатора:
Тип т –ра ТДН–10000/115;
Sн=10000 кВА, Uвн=115кВ, Uнн=10.5кВ, ΔPхх=14кВт, ΔPкз=58кВт,
Uкз=10,5%, Iхх=0,9%.
Потери мощности в трансформаторах:
активной:
реактивной:
Потери энергии в трансформаторах.
При двухсменном режиме работы Твкл=4000ч. Тмакс=4000ч.
тогда время максимальных потерь:
ΔW=2(ΔPхх×Tвкл+ΔPкз×τ ×Kз2)
ΔW=2(14×4000+58×2405,29×0,57 2)= 203006кВтч
3.1.1 ЛЭП –115 кВ.
Полная мощность, проходящая по ЛЭП:
Расчетный ток, проходящий по одной линии:
Ток аварийного режима:
Iа=2×Iр=2×28,87=57,75А
По экономической плотности тока определяем сечение проводов:
где j=1 А/мм2 экономическая плотность тока при Тм=4000ч и алюминиевых проводах.
По потере на корону принимаем провод АС –70/11 с Iдоп=265А.
Проверим выбранные провода по допустимому току.
При расчетном токе:
Iдоп=265А>Iр=28,72 А
При аварийном режиме:
Iдоп ав=1,3xIдоп=1,3x265=345A>Iав=57,44A
Потери электроэнергии в ЛЭП:
где R=r0×L=0,5×0,43 ×12=5,16 Ом,
где r0=0.43 Ом/км – удельное сопротивление сталеалюминевого провода сечением 70 мм2, l=12 км – длина линии.