Выбор оборудования на РУ 10 кВ

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5

Цель расчета – выбор трансформаторов собственных нужд, выключателей, трансформаторов тока, разъединителей, ограничителей перенапряжения и их проверка по методике, указанной в [19, 20, 22].

РУ 10 кВ выполняем на базе комплектного распределительного устройства наружной установки типа СЭЩ®-59 У1 [27].

Выбор выключателей:

Предварительно выбираем выключатели ВВ/TEL–10 [27, 28] с номинальным напряжением и с номинальным током .

1) Выбираем по номинальному напряжению:

2) Проверяем по номинальному току:

В качестве расчетного тока для отходящих линий примем ток послеаварийного режима кабельной линии к КТП1 (расчет тока приведен в пункте 2.5 методических указаний), равный 150, 5 А.

Определим ток для выбора вводного выключателя:

Определим ток для выбора секционного выключателя:

Результаты проверки на отключающую способность, на электродинамическую и термическую стойкость приведены в табличной форме:

Условия проверки	Расчетные величины	Каталожные данные
Проверка

По всем параметрам предварительно выбранный выключатель подходит к установке.

Выбор трансформатора тока:

Выбираем трансформатор тока ТОЛ-СЭЩ-10 У3 [27, 29] с номинальным напряжением и с номинальным током . Для трансформаторов тока линии КТП1

Условия проверки	Расчетные величины	Каталожные данные
Выбор

Проверка

где К_п=1, 2- коэффициент перегрузки ТТ.

По всем параметрам предварительно выбранный трансформатор тока подходит к установке.

Выбор трансформатора напряжения:

Трансформаторы напряжения (ТН) выбираем по номинальному напряжению, к установке принимаем НАЛИ-СЭЩ-У2 с номинальным напряжением [27, 31].

Выбор ограничителей перенапряжений:

Для защиты изоляции трансформаторов и электрооборудования ОРУ устанавливаем ограничители перенапряжений нелинейные.

Выбираем ограничитель перенапряжений ОПНп-10/550/10, 5 УХЛ1 - п.4 [21] У2 с номинальным напряжением [26]. Ограничитель перенапряжений ОПНп-10/550/10, 5 УХЛ1 представляет собой защитный аппарат опорного исполнения, содержащий последовательно соединенные оксидно-цинковые варисторы (ОЦВ), заключенные в полимерный герметичный корпус [26].

Выбираем по номинальному напряжению:

По всем параметрам предварительно выбранный ограничитель перенапряжений подходит к установке.

Выбор трансформатора собственных нужд

Состав потребителей собственных нужд (СН) подстанций зависит от типа подстанции, мощности трансформаторов, наличия синхронных компенсаторов, типа электрооборудования. Мощность потребителей СН невелика, поэтому они присоединяются к сети 380/220 В, которая получает питание от понижающих трансформаторов.

Состав потребителей СН приводим в табл.3.3.

Таблица 3.3. установленные нагрузки собственных нужд

Электроприемник	Установленная мощность	Коэф. мощн. соsφ	Коли-чество	Установленная мощность
-	кВт	-	шт	кВт	квар

Обогреватель выключателя ВГТ-110	0, 85			1, 7	-
Обогреватель шкафа КРУ	1				-
Обогреватель шкафа релейной аппаратуры	0, 5				-
Отопление, освещение помещения для персонала					-
Вентиляция помещения для персонала		0, 85			1, 2
Наружное освещение СКУ-12-220 (аналог 250Вт ДРЛ)	0, 07			0, 7	-
Оперативные цепи	1, 8			1, 8	-
ИТОГО:				35, 2	1, 2

Расчетная нагрузка СН в кВА определяется как (п.5.12 [30]):

где суммарная установленная активная мощность потребителей СН, кВт;

суммарная установленная реактивная мощность потребителей СН, квар;

коэффициент спроса, равный 0, 8 (п.5.12 [30]).

Для двигательной нагрузки (обдув трансформаторов, вентиляция) cos𝜑 принимается 0, 85.

Мощность трансформатора СН в кВА определим как:

Установим два трансформатора собственных нужд ТМГ-25.

Выбор средств электрических измерений

Для измерения активной и реактивной мощности, а также потребленной активной и реактивной электроэнергии устанавливаем счетчик электроэнергии трехфазный микропроцессорный многофункциональный универсальный типа СЕ304. Этот счетчик является трехфазным и предназначен для измерения активной и реактивной электрической энергии, активной, реактивной и полной мощности, энергии удельных потерь, частоты напряжения, угла сдвига фаз, среднеквадратического значения напряжения и силы тока в трехфазных цепях переменного тока [32]. Полная мощность, потребляемая каждой цепью тока, составляет 0, 1 ВА; полная мощность, потребляемая каждой цепью напряжения, составляет 4, 0 ВА [32].

Проверим трансформаторы тока по допустимости нагрузке вторичной обмотки [30].

Общее сопротивление приборов на одну фазу определяется как:

где мощность приборов, подключенных к трансформатору тока, равная 0, 1 ВА;

I - номинальный ток вторичной обмотки трансформатора тока, равный 5А.

Сопротивление нагрузки на одну фазу определяется как:

где номинальная вторичная нагрузка, равная 10 ВА [29],

I - номинальный ток вторичной обмотки трансформатора тока, равный 5 А.

Вычисляем допустимое расчетное сопротивление проводов, соединяющих приборы и трансформатор тока как:

где переходное сопротивление контактов, равное 0, 1 Ом [30].

По данному сопротивлению найдем сечение кабелей как:

где удельное активное сопротивление алюминия, равное 0, 0283Ом∙ мм² /м [30];

L - длина кабеля, равная 40 м [30].

К установке принимаем контрольный кабель марки АКВВБ сечением 6 мм² [33].

Проверяем трансформатор напряжения, его номинальная нагрузка [31].

Вторичная нагрузка в ВА определяется как:

где мощность приборов, подключенных к одной фазе трансформатора напряжения.

Для проведения измерений устанавливается один счетчик СЕ304 на вводе и шесть счетчиков на отходящих линиях (одна секция), таким образом

Трансформатор напряжения подходит для установки.

Окончательный выбор кабельных линий

Цель расчета: выбор сечений кабелей с учетом термической стойкости и определение мощности потерь активной мощности в линиях.

Исходные данные к расчету: термически стойкое сечение (п.3.4), длины линий, предварительно выбранные в разделе 2 сечения и удельные активные сопротивления для этих сечений.

Рассмотрим выбор линии ГПП-КТП1 с предварительно выбранным сечением 150 . Расчетный ток линии составляет 201, 86 А – п.2.2. Активное сопротивление для сечения составляет 0, 153 Ом/км – табл.20.15 [15].

Окончательно выбранные сечения F в мм² должны соответствовать следующему условию [19]:

Сечение линии ГПП-КТП4 проходит по термической стойкости.

Определяем потери активной мощности ∆ P в кВт, возникающие в линии ГПП-ТП4, по методике, изложенной в [34].

где N - количество кабелей в линии, равное 2;

I - расчетный ток кабеля в линии, равный 208, 86 А;

удельное активное сопротивление, равное 0, 206 Ом/км;

L - длина линии, равная 0, 136 км.

Для остальных линий расчет приведен в табл.3.4.

Таблица 3.4. Окончательный выбор сечений кабельных линий

№ п/п	Назначение линии	Выбранное сечение, мм²	Термически стойкое сечние F_ТЕРМ, мм²	Окончательно выбранное сечение F, мм²	Длина линии, км	Расчетный ток линии, А	Удельное активное сопротивление R₀, Ом/км	Потери активной мощности Δ Р, кВт

1, 2	ГПП, КТП7		32, 41			107, 5	0, 326
3, 4	КТП7, КТП2		32, 41			82, 1	0, 443
5, 6	КТП2, КТП1		32, 41			25, 4	0, 89
7, 8	ГПП, КТП5		32, 41			91, 6	0, 443
9, 10	КТП5, КТП3		32, 41			41, 6	0, 89
11, 12	ГПП, КТП6		32, 41			97, 5	0, 443
13, 14	КТП6, КТП4		32, 41			46, 4	0, 89
14-17	ГПП, СД		32, 41			67, 2	0, 62

Баланс реактивной мощности

На предприятии источниками реактивной мощности являются – энергосистема, синхронные двигатели и батареи конденсаторов, включаемые на напряжение 0, 4 и 10 кВ. К основным потребителям реактивной мощности относятся асинхронные двигатели, трансформаторы. Расчет баланса реактивной мощности производится по методике, изложенной в [8]. При соблюдении баланса должно выполняться следующее соотношение:

где расчетная реактивная нагрузка на стороне 10 кВ, квар;

дополнительная реактивная мощность, вырабатываемая синхронными двигателями, квар;

реактивная мощность, потребляемая из системы, квар;

мощность компенсирующих устройств, установленных на стороне 10 кВ, квар.

На первом шаге проверяем выполнение баланса без учета реактивной мощности, потребляемой от энергосистемы, и установки высоковольтных батарей конденсаторов, принимаем:

Составляющие формулы имеют следующие значения:

(табл.3.1) – определяется как сумма расчетных реактивных мощностей на вводах КТП и расчетной мощности синхронных двигателей.

в квар определяется по следующей формуле:

где расчетная реактивная мощность синхронных двигателей, равная 2000 квар (табл.3.1).

Так как – недокомпенсация, то принимаем дополнительную реактивную мощность, потребляемую из системы, , найденную по формуле (3.9), и повторяем расчет.

Уменьшим величину до значения, при котором :

и повторяем расчет баланса:

;

Баланс реактивной мощности выполняется.

Заключение.

В данной пояснительной записке произведен расчет электроснабжения завода холодильного оборудования, целью которого является выбор наиболее оптимального варианта схемы, параметров электросети и ее элементов, позволяющих обеспечить необходимую надежность электропитания и бесперебойной работы цехов.

В ходе выполнения курсового проекта мы произвели расчет электрических нагрузок. Выбрали количество и мощность трансформаторов с учетом оптимального коэффициента их загрузки и категории питающихся электроприемников. Выбрали наиболее надежный вариант сечения проводов и кабелей питающих и распределительных линий. Произвели расчет токов короткого замыкания. Определили мощность компенсирующих устройств. Рассчитали баланс реактивной мощности.

На основе произведенных расчетов можно сделать вывод, что выбран наиболее оптимальный и рациональный вариант электроснабжения завода холодильного оборудования.

⇐ Предыдущая 1 2 3 45