Проектирование силовой части (стр. 2 из 7)

Определяем сменную нагрузку каждого электроприёмника :

Р_см = ( å Р_ном )

К_и

где,

Р_см – сменная, активная нагрузка электроприёмника.

Р_ном – номинальная мощность оборудования.

К_и – коэффициент использования.

Р_см1= 800 * 0.72 = 576 кВт

Р_см2= 800 * 0.6 = 480 кВт

Р_см3= 1000 * 0.7 = 700 кВт

Р_см4= 500 * 0.6 = 300 кВт

Р_см5= 500 * 0.6 = 300 кВт

Определяем реактивную максимальную мощность:

Q_мах= Р_мах

tg j,

где,

tgj - значение соответствующее средневзвешенному коэффициенту cosj , характерному для электроприемников данного режима работы и определяется по формуле:

tgj = sinj / cosj

sinj - определяется по формуле:

sinj = Ö1-cos²j

Q_мах – реактивная максимальная мощность.

tgj - значение соответствующее средневзвешенному коэффициенту cosj , характерному для электроприемников данного режима работы.

Q_мах1 = 800

0.6 = 480 кВар.

Q_мах2 = 800

0.75 = 600 кВар.

Q_мах3 = 1000

0.75 = 750 кВар.

Q_мах4 = 500

0.75 = 375 кВар.

Q_мах5 = 500

0.75 = 375 кВар.

Определяем суммарную, активную нагрузку.

S_мах= ÖP_мах²+ Q_мах²

где,

S_мах – полная мощность.

S_мах1= Ö 576² + 480² = 749 кВА.

S_мах2= Ö 480² +600² = 768 кВА.

S_мах3= Ö 700² +750² = 1025 кВА.

S_мах4= Ö 300² +375² = 480 кВА.

S_мах5= Ö 300² +375² = 480 кВА.

Определяем нагрузку на цех БКЗ - 75 :

S_р = S_мах1+ S_мах2+ S_мах3 + S_мах4 + S_мах5 + S_тр

где,

S_р – полная нагрузка.

S_р =749+768+1025+480+480+800 = 4302 кВА

1.2. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов.

Количество трансформаторов должно удовлетворять условию надежности электроснабжения, капитальным минимальным затратам и наиболее экономичному режиму загрузки и трансформатора. Для нашего цеха, мы рассматриваем двух трансформаторное питание с раздельной работой трансформатора. С неявным резервом из-за неравно мерной нагрузки по времени года.

Вариант № 1.

Два трансформатора по 2500 кВА. В номинальном режиме трансформаторы будут работать с неполной нагрузкой. Коэффициент загрузки в часы максимума.

К_з.т.=S_р / 2

S_н ,

где,

К_з.т. - коэффициент загрузки трансформатора.

S_мах – полная нагрузка.

S_н – номинальная мощность трансформатора.

К_з.т.=4300 / 2

2500 = 0,86

Допустимая перегрузка в послеаварийный период одного трансформатора до 140 % , продолжительность 5 суток и не более 5 часов.

1.4

S_н > 0,86 S_р = 1.4 2500 кВА > 0,86 4300кВА

что приемлемо .

1.3. Расчет токов короткого замыкания.

Основные понятия в отношении токов короткого замыкания.

В электрических установках могут возникать различные виды коротких замыканий, сопровождающихся резким увеличением тока. Поэтому электрооборудование, должно быть устойчивым к током короткого замыкания и выбирается с учетом величин этих токов.

Различают следующие виды коротких замыканий:

Трехфазное или симметричное, - три фазы соединяются между бабой;

Двухфазное, - две фазы соединяются между собой без соединения землей;

Однофазное, - одна фаза соединяется с нейтралью источника через землю;

Двойное замыкание на землю, - две фазы соединяются между собой и с землей.

Основными причинами возникновения коротких замыканий в сети могут быть:

Повреждение изоляции отдельных частей электроустановки;

Неправильные действия обслуживающего персонала;

Перекрытия токоведущих частей электроустановки.

Короткое замыкание в сети может сопроваждатся :

Прекращением питания потребителя, присоединенного к точкам, в которых прошло короткое замыкание.

Нарушением нормальной работы других потребителей, подключенных к неповрежденным участкам сети, вследствие понижения напряжения на этих участках.

Нарушением нормального режима работы энергетической системы.

Для предотвращения коротких замыканий и уменьшения их последствий необходимо:

Устранить причины, вызывающие короткие замыкания;

Уменьшить время действия засчиту, действующей при коротких замыканиях;

Применить быстродействующие выключатели;

Применить АРН для быстрого восстановления напряжения генераторов;

Правильно вычисть величины токов короткого замыкания и по ним выбрать необходимую аппаратуру, засчиту и средства для ограничения токов короткого замыкания.

Существует несколько способов расчета токов короткого замыкания.

Расчет токов короткого замыкания в относительных единицах;

Расчет токов короткого замыкания в именованных единицах;

Расчет токов короткого замыкания от источника неограниченной мощности;

Расчет токов короткого замыкания по расчетным кривым и т.д.

Мы рассматриваем первый способ.

Расчет токов короткого замыкания в относительных единицах:

При этом методе все расчетные данные подводим к базисному напряжению и базисной мощности. За базисное напряжение равно U_б = 6.3 кВ.

Базисная мощность равна S_б = 100 МВА.

Составляем расчетную и схему замещения.

Однолинейная схема электроснабжения.

Схема замещения.

Рассчитываем реактивное и активное напряжение кабельной линии от ГПП до ЦТП.

а) реактивное сопротивление:

X₁ = X₀

L

где,

X₁ – индуктивное сопротивление первой кабельной линии.

X₀ – удельное индуктивное сопротивление кабельной линии.

L – длина кабельной линии от ГТП до ЦТП.

Х₁ = 0.35

0.08 = 0.028 Ом.

б) активное сопротивление:

r_n = r_o

L

где,

r_n – активное сопротивление первой кабельной линии.

r_о – удельное активное сопротивление кабельной линии.

L – длина кабельной линии от ГПП до ЦТП.

r =0.21

0.35 = 0.0735 Ом.

Рассчитываем индуктивное сопротивление трансформатора.

Х_тр =

где,

Х_тр – активное сопротивление трансформатора.

U_к – напряжение короткого замыкания.

S_б – полная нагрузка цеха.

S_ном – номинальная мощность трансформатора.

Х_тр =

= 0.0946 Ом.

Рассчитаем реактивное и активное сопротивление кабельной линии от ЦТП до цеха.

а) реактивное сопротивление:

Х₃ = Х₀

L

где,

Х₃ – индуктивное сопротивление второй кабельной линии.

Х₀ – удельное индуктивное сопротивление К.Л.

L – длина кабельной линии.

Х₃ = 0,08

0.1 = 0.021 Ом.

б) активное сопротивление:

r₃ = r₀

L

где,

r₃ – активное сопротивление второй кабельной линии.

r₀ – удельное активное сопротивление кабельной линии.

L – длина кабельной линии.

r₃ = 0.21

0.1 = 0.021 Ом.

Рассчитываем базисные токи.

I_б1 = S_б / Ö 3

U_б1

где,

I – базисные токи.

S – базисная мощность.

U_б1 – базисное напряжение.

I_б = 100 / Ö 3

6.3 = 9.1 кА.

Рассчитываем токи короткого замыкания:

1) В точки К₁

I_к1 = I_б / Ö x₁² + r₁²

где,

I_к1 – токи короткого замыкания

I_б – базисный ток

x₁² – удельное индуктивное сопротивление К.Л.

r₁² – удельное активное сопротивление К.Л.

I_к1 = 9.1 / Ö0.08 ²+ 0.21²= 40.6 кА.

Рассчитываем ударный ток для точки К₁ .

i_у1 = Ö2

k_у I_к1

где,

i_у1 – ударный ток короткого замыкания в точке К1