Другое : Электроснабжение промышленных предприятий
Электроснабжение промышленных предприятий
смотреть на рефераты похожие на "Электроснабжение промышленных предприятий" Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Иркутский Государственный технический университет Пояснительная записка к курсовому проекту по курсам Системы внешнего электроснабжения и Производство электроэнергии Выполнил: студент группы ЭП-95-1 Сапрыкин Д.Р. Принял: Старостина Э.Б. Иркутск 1999 Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Иркутский Государственный технический университет Пояснительная записка к курсовому проекту по курсам Системы внешнего электроснабжения и Производство электроэнергии Выполнил: студент группы ЭП-95-1 Сапрыкин Д.Р. Принял: Акишина А.Г. Иркутск 1999 Содержание Предварительный расчет: 3
Баланс реактивной мощности 3
Расчет первого варианта схемы соединения нагрузки 4
Расчет второго варианта схемы соединения нагрузки 7
Расчет третьего варианта схемы соединения нагрузки 9
Технико-экономическое сравнение вариантов 12
Вариант первый 12
Вариант второй 14
Сопротивления трансформаторов 20
Расчет уровней напряжения в узлах, ведя вычисления с начала сети (РЭС) к ее
концу 21
Регулирование напряжения 22
Расчет токов короткого замыкания 24
Выбор оборудования в РУ низкого напряжения подстанции № 1 26
Выбор разъединителей 26
Выбор выключателей 26
Выбор трансформаторов тока 28
Выбор трансформаторов напряжения 29
Выбор токопроводов и сборных шин 30
Технико-экономический расчет 30
Список используемой литературы 32 Предварительный расчет: Напряжение сети [pic] Баланс реактивной мощности Суммарная реактивная требуемая мощность генераторов [pic] [pic] [pic] Потери активной мощности от генераторов до шин [pic] Суммарная активная требуемая мощность генераторов [pic] Суммарная вырабатываемая реактивная мощность Для Uном=110кВ QcS=?QлS [pic] Сумма реактивной мощности нагрузки [pic] [pic] [pic] Суммарная потребляемая реактивная мощность [pic] Потери реактивной мощности в трансформаторах = 10% от мощности [pic] Суммарная реактивная мощность компенсирующих устройств [pic] [pic] [pic] Компенсируемая реактивная мощность в узлах [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Находим нагрузки каждого узла [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Расчет первого варианта схемы соединения нагрузки Расстояние между узлами сети От РЭС до подстанции 1=150км От подстанции 1 до 3=96км От подстанции 3 до 5=75км От РЭС до подстанции 2=165км От подстанции 2до 4=75км От подстанции 4 до 5=60км От подстанции 3 до 4=96км Находим мощности на участках [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Выбираем номинальное напряжение на участках [pic] [pic] принимаем UНОМ=220 [pic] принимаем UНОМ=110 [pic] принимаем UНОМ=110 [pic] принимаем UНОМ=220 [pic] принимаем UНОМ=110 Находим ток для каждого участка [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Выбор сечения по значению jэк jэк=1,3А/мм2, Тнб=6400ч [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Выбор сечения и расчет активного и индуктивного сопротивления линии [pic] , [pic] |Участок |Сечение |r0, Ом/км |R, Ом |х0, Ом/км |Х, Ом |
|Р-1 |АС-240 |0,124 |9,3 |0,405 |30,38 |
|1-3 |АС-95 |0,306 |14,69 |0,434 |20,83 |
|3-5 |АС-70 |0,428 |32,1 |0,444 |33 |
|Р-2 |АС-240 |0,124 |10,23 |0,405 |33,4 |
|2-4 |АС-70 |0,428 |16,05 |0,444 |16,65 | Потери напряжения [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic], [pic], при [pic], [pic] [pic] Расчет второго варианта схемы соединения нагрузки Расстояние между узлами сети От РЭС до подстанции 1=150км От подстанции 1 до 3=96км От подстанции 3 до 5=75км От РЭС до подстанции 2=165км От подстанции 2до 4=75км От подстанции 4 до 5=60км От подстанции 3 до 4=96км Находим мощности на участках [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Выбираем Номинальное напряжение на участках [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] принимаем UНОМ=110кВ Находим ток для каждого участка [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Выбор сечения по значению jэк jэк=1,3А/мм2, Тнб=7300ч [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Выбор сечения и расчет активного и индуктивного сопротивления линии [pic] , [pic]
|Участок |Сечение |r0, Ом/км |R, Ом |х0, Ом/км |Х, Ом |
|Р-1 |АС-240 |0,124 |9,3 |0,405 |30,38 |
|1-3 |АС-70 |0,428 |20,5 |0,444 |21,31 |
|4-5 |АС-70 |0,428 |12,84 |0,444 |13,32 |
|Р-2 |АС-240 |0,124 |10,32 |0,405 |33,4 |
|2-4 |АС-95 |0,306 |11,48 |0,434 |16,28 | Потери напряжения [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic], [pic], при [pic], [pic] [pic] Расчет третьего варианта схемы соединения нагрузки 5 Расстояние между узлами сети От РЭС до подстанции 1=150км От подстанции 1 до 3=96км От подстанции 3 до 5=75км От РЭС до подстанции 2=165км От подстанции 2до 4=75км От подстанции 4 до 5=60км От подстанции 3 до 4=96км Находим нагрузки на участках [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Выбираем номинальное напряжение на участках [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] принимаем UНОМ=110кВ Находим ток на каждом участке [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Выбор сечения по значению jэк jэк=1,3А/мм2, Тнб=6400ч, [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Выбор сечения и расчет активного и индуктивного сопротивления линии [pic] , [pic] |Участок |Сечение |r0, Ом/км |R, Ом |х0, Ом/км |Х, Ом |
|Р-1 |АС-240 |0,124 |18,6 |0,405 |60,75 |
|1-3 |АС-120 |0,249 |23,9 |0,427 |40,99 |
|3-5 |АС-70 |0,428 |32,1 |0,444 |33,3 |
|4-3 |АС-70 |0,428 |41,09 |0,444 |42,62 |
|2-4 |АС-120 |0,249 |18,68 |0,427 |32,03 |
|Р-2 |АС-240 |0,124 |20,46 |0,405 |66,83 | Потери напряжения [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Данная схема не проходит по потерям напряжения в аварийном режиме,
поэтому мы исключаем ее из дальнейших расчетов. В дальнейшем, чтобы окончательно выбрать конфигурацию, необходимо
провести технико-экономический расчет и сравнить оставшиеся два варианта
схем. Технико-экономическое сравнение вариантов Вариант первый Определим потери на участках [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Определим величину времени максимальных потерь [pic] Потери электроэнергии в течении года [pic] Стоимость сооружений ВЛ |Участ|Кол-во |Вид |Марка |длина,|Напряжение,|стоимость 1|полная |
|ок |цепей |опоры |провода |км |кВ |км |стоимость |
|Р-1 |2 |сталь |АС-240 |150 |220 |34,4 |5160 |
|1-3 |2 |сталь |АС-95 |96 |110 |22,1 |2121,6 |
|3-5 |1 |сталь |АС-70 |75 |110 |21,6 |1620 |
|Р-2 |2 |сталь |АС-240 |165 |220 |34,4 |5676 |
|2-4 |2 |сталь |АС-70 |75 |110 |21,6 |1620 | Капитальные затраты на сооружение ЛЭП [pic] Капитальные затраты на оборудование ЛЭП [pic] Число и стоимость выключателей и трансформаторов в обеих схемах
одинаковы. Выбираем трансформаторы Находим необходимую мощность [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] |№ |Тип |Uобмотки |?Рхх|?РКЗ, кВт |UК, |Iхх, |цена |
| |трансформатор| |кВт | |% |% | |
| |а | | | | | | |
| | |ВН |НН |СН | |вн-сн |вн-нн |сн-нн | | | |
|1 |АТДЦТН-63000/|230 |11 |121 |37 |200 |200 |200 |35 |0,45 |159 |
| |220/110 |230 |11 | |37 |200 |200 |200 |35 |0,45 |159 |
|2 |АТДЦТН-63000/|115 |11 |121 |18 |85 |85 |85 |10,5 |0,7 |48 |
| |220/110 |115 |11 | |18 |85 |85 |85 |10,5 |0,7 |48 |
|3 |ТДН-16000/110|115 |11 | |14 |58 |58 |58 |10,5 |0,9 |40 |
|4 | | | | | | | | | | | |
|5 |ТДН-16000/110| | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| |ТДН-10000/110| | | | | | | | | | | Полные капиталовложения КS=КЛЭП =16197,6 т.р. Ежегодные издержки на эксплуатацию сети И=ИЛЭП +?И ?Л%=2,8% [pic] ?И=В?W=1,5*19481,3=292,2 т.р. в=1,5 коп. стоимость 1кВт ч И=ИЛЭП +?И=453,5+292,2=745,7 т.р. Расчетные затраты З=?КS+И=0,12*16197,6+745,7=2689,4 т.р. ?=0,12 нормативный коэффициент срока окупаемости Вариант второй Определим потери на участках [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Определим величину времени максимальных потерь [pic] Потери электроэнергии в течении года [pic] Стоимость сооружений ВЛ |Участо|Кол-во |Вид |Марка |Длина,|Напряжение|Стоимость 1|Полная |
|к |цепей |опоры |провода |км |, кВ |км |стоимость |
|Р-1 |2 |сталь |АС-240 |150 |220 |34,4 |5160 |
|1-3 |2 |сталь |АС-70 |96 |110 |21,6 |2073,6 |
|Р-2 |2 |сталь |АС-240 |165 |220 |34,4 |5676 |
|2-4 |2 |сталь |АС-95 |75 |110 |22,1 |1657,5 |
|4-5 |1 |сталь |АС-70 |60 |110 |21,6 |1296 | Капитальные затраты на сооружение ЛЭП [pic] Капитальные затраты на оборудование ЛЭП [pic] Кап. затраты на выключатели и трансформаторы не учитываем т.к. в обоих
вариантах их количество и стоимость равные. Выбираем трансформаторы Находим необходимую мощность [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Полные капиталовложения КS=КЛЭП =15863,1 т.р. Ежегодные издержки на эксплуатацию сети ?Л%=2,8% [pic] ?И=в?W=1,5*18100,7=271,5 т.р. в=1,5 коп. стоимость 1кВт ч Ежегодные издержки на эксплуатацию сети И=ИЛЭП +?И=444,17+271,5=715,7 т.р. Расчетные затраты З=?КS+И=0,12*15863,1+715,7=2619,3 т.р. ?=0,12 нормативный коэффициент срока окупаемости Сравнивая два варианта приходим к выводу, что затраты для второго
варианта схемы меньше чем для первого, поэтому для дальнейшего расчета
выгоднее взять второй вариант схемы. Уточненный баланс реактивной мощности Потери реактивной мощности на участках ЛЭП [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Зарядная мощность линии [pic], [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Расчет потерь в стали и меди трансформаторов [pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Сопротивления трансформаторов [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic](-4,21) [pic] [pic] [pic](-4,21) [pic] [pic] [pic] [pic] Расчет уровней напряжения в узлах, ведя вычисления с начала сети (РЭС) к ее концу [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic][pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic][pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic][pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Регулирование напряжения На третьей подстанции [pic] [pic] Желаемое напряжение ответвления [pic] Число ответвлений [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] На четвертой подстанции [pic] [pic] Желаемое напряжение ответвления [pic] Число ответвлений [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] На пятой подстанции [pic] [pic] Желаемое напряжение ответвления [pic] Число ответвлений [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Расчет токов короткого замыкания Смотри приложение [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Примем значение ЭДС [pic] [pic] Ударный коэффициент [pic] Ударный ток [pic] Ток короткого замыкания [pic] где [pic] Термическое действие токов короткого замыкания [pic] [pic] [pic] Выбор оборудования в РУ низкого напряжения подстанции № 1 Выбор разъединителей
1. По напряжению установки
[pic] [pic] [pic] 2. По току [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Выбираем разъединитель типа РВ-10/1000 У3 3. На электродинамическую стойкость [pic], [pic], [pic]
4. По термической стойкости [pic] [pic] [pic], [pic] [pic] Выбор выключателей
1. По напряжению установки
[pic] [pic] [pic] 2. По длительному току [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] 3. Ном. симметричный ток отключения [pic] [pic] [pic] Выбираем выключатель типа ВМПЭ-10-1000-31,5 У3 4. Возможность отключения апериодической составляющей тока короткого замыкания [pic] [pic] [pic] т.к. [pic] допускается проверка по отключающей способности [pic] [pic] [pic] 5. На электродинамическую стойкость [pic], [pic], [pic] 6. По термической стойкости [pic] [pic] [pic], [pic] [pic] Выбор трансформаторов тока
1. По напряжению установки
[pic] [pic] [pic] 2. По длительному току [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Выбираем измерительный трансформатор ток типа ТПОЛ-10 У3Т3
3. Класс точности = 0,5 4. По электродинамической стойкости [pic], [pic], [pic] [pic] [pic] 5. По термической стойкости [pic] [pic] [pic] [pic], [pic] 6. По вторичной нагрузке [pic] [pic] [pic] [pic] |Ваттметр |Д-335 |1ВА |
|Варметр |Д-335 |0,5ВА |
|Счетчик активной энергии |U-680 |2,5ВА | [pic] [pic] принимаем q = 3 тогда rпр=0,1 0,1+0,16+0,1‹0,4 Выбор трансформаторов напряжения
1. По напряжению установки
[pic] [pic] [pic]
2. Класс точности 0,5
Выбираем измерительный трансформатор напряжения типа ЗНОЛ.09-10Т2 3. По вторичной нагрузке [pic] [pic] [pic]
|название |марка |мощность 1 |число |Соs |Sin |число |Р, |q |
| | |катушки |катушек | | |пр. |Вт | |
|Ваттметр |Д-335 |1,5 |2 |1 |0 |1 |3 |- |
|Варметр |Д-335 |1,5 |2 |1 |0 |1 |3 |- |
|Счетчик акт | | | | | | | | |
|мощности |U-680 |2 |2 |0,38 |0,925 |1 |4 |9,7 |
|Вольтметр |Э-335 |2 |1 |1 |0 |2 |2 |- |
Выбранный трансформатор имеет номинальную мощность 75ВА в классе
точности 0,5 необходимом для присоединения счетчиков мощностью 75ВА т.о.
трансформатор будет работать в выбранном классе точности. Выбор токопроводов и сборных шин [pic] Выбираем АС-70/11 q=70мм2 d= 11,4 Iдоп=265А r0=5,7мм Iмах
|