Трансформаторы мощностью 1600 кВ×А при напряжении 6 кВ и 2500 кВ×А при напряжении 10 кВ рекомендуется подключать по радиальной схеме.
В целях более полного использования мощности выключателей при подключении к ним трансформаторов малой мощности (250-630 кВ×А) отходящих от РП, ГПП в разных направлениях допускается и рекомендуется подключать эти трансформаторы под один выключатель.
При разработке схемы распределения следует помнить о соответствующей категории надежности электроснабжения трансформаторных подстанций по которой выбирали количество и мощности трансформаторов на них и выбирать соответствующие схемы резервирования. Так двухтрансформаторные ТП необходимо подключать от разных секций ГПП. От разных же секций необходимо питать и однотрансформаторные подстанции одного цеха.
В Приложении 1 и 2 приведены генплан рассматриваемого в данном пособии предприятия с нанесенными подстанциями и кабельными трассами к ним и схема электроснабжения его.
При наличии на предприятии, значительной мощности потребителей с резкопеременной нагрузкой, существуют некоторые особенности разработки схемы на низшем напряжении ГПП.
Приемники с резко переменной нагрузкой подключаем к одному плечу сдвоенного реактора при двухобмоточных трансформаторах на ГПП.
10 ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП
В большинстве случаев на ГПП промышленных предприятий устанавливают два трансформатора. Однотрансформаторные ГПП применяют для предприятий, на которых отсутствуют потребители I категории и при наличии централизованного резерва трансформаторов. Установка трех трансформаторов на ГПП возможна и допустима в случаях электроснабжения потребителей с резкопеременной нагрузкой от отдельного трансформатора, если невозможно применить трансформаторы с расщепленными обмотками или сдвоенный реактор.
Выбор мощности трансформаторов ГПП производится на основании расчетной нагрузки предприятия Sp с учетом проведенной компенсации реактивной мощности.
Если на ГПП устанавливается два трансформатора, то расчетная мощность каждого из них определяется по условию:
Sр.т.@Sр/2×0,7 (10.1)
По получившейся расчетной мощности из ряда номинальных мощностей трансформаторов выбирают ближайшее стандартное значение мощности трансформатора и проверяют его на допустимую перегрузку в послеаварийном режиме при отключении одного из трансформаторов с учетом ограничения потребителей III категории.
1,4 ·Sн.т.³Sp - SpIII (10.2)
С учётом отключения потребителей третьей категории:
1,4· 16000 ³ 16704,5-2710,64
14000 кВА ³ 8703 кВА
Выбираем трансформатор мощностью 16000 кВА
Наименование | Uнн,кВ | ∆Рхх,кВт | ∆Ркз,кВт | Uкз,% | Iхх,% |
ТДНС 16000/35 | 6,3 | 18 | 85 | 10 | 0,6 |
Проводим технико-экономический расчет.
Выбираем сдвоенный реактор:
Тип реактора:
РБСД – 10 – 2 ´ 1600 – 0,20 Номинальный ток 1600 А.
11 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
Технико-экономическое сравнение проводят по минимуму приведенных затрат, при этом в капитальных затратах учитывается стоимость трансформаторов и их монтаж, так как вся остальная схема электроснабжения мало чем будет отличаться в вариантах. В эксплуатационных затратах учитывают стоимость потерь электрической энергии и амортизационные отчисления.
Приведенные потери электроэнергии в трансформаторах определяют по формуле
Эn=n((DPxx+Kи.п.×DQxx)Tгод+Kз2(DPкз+Kи.п.DQк.з.)Tм), кВт×ч (11.1)
где n - количество трансформаторов;
DPxx- потери холостого хода трансформаторов, кВт.
DPкз - потери короткого замыкания трансформаторов, кВт.
Потери холостого хода и короткого замыкания реактивной мощности определяем по формулам:
DQxx= (11.2)
DQк.з= (11.3)
Kи.п = 0,05¸0,07кВт/квар - коэффициент изменения потерь активной мощности при передаче реактивной;
Kз - коэффициент загрузки трансформаторов;
- принимается по справочным данным в зависимости от сменности работы предприятия.Эn=2·((18 + 0,06·96)·8760 + 0,42·(85+0,06·1600)·4340)=655113,6 кВт×ч
DQxx=
DQк.з=
Стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах вычисляется по выражению:
(11.4)где b= 2,89 тенге/кВт час – стоимость потерь электроэнергии
Таблица 11.1 – Капитальные затраты на оборудование
Наименование оборудования | Стоим. единицы оборудования, тыс.тенге | Первый вариант | |
Кол-во | Общ. стоим.Тыс.тенге | ||
ТДНС-16000 | 5375 | 2 | 10750 |
Монтаж | 240,75 | 467,5 | |
КåОБЩ | - | - | 11217,5 |
Капитальные затраты на основное оборудование состоят из стоимости трансформатора и монтажа:
Стоимость трансформатора - 2´ 5375 тыс. тг.
Монтаж - 2´240,75 тыс.тг
К = 10750 + 467,5=11217,5 тыс.тг.
Стоимость отчислений на амортизацию ремонт и обслуживание
(11.5)
где
- норма амортизационных отчислений от капитальных затрат; – норма отчислений на обслуживаниеК - сумма полученных капитальных затрат.
Определяем ежегодные эксплуатационные издержки:
Uэ = Cэ + Uа (11.6)
Uэ = 18932,2 + 1043,23 = 3342,49 тыс. тг
Приведённые затраты вычисляются по формуле
(11.7)где
- нормативный коэффициент экономической эффективности.12 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
12.1 Расчёт токов короткого замыкания на стороне ВН
Расчет токов К.З. необходим для выбора и проверки коммутационных аппаратов по отключающей способности, на динамическую и термическую стойкость, на стойкость к токам К.З. кабельных линий и измерительных трансформаторов, для расчета токов срабатывания и коэффициентов чувствительности релейной защиты. При расчете токов К.З. на напряжении выше 1000В принимают следующие расчетные условия:
1. Все источники участвующие в подпитке места К.З. работают одновременно и с номинальной нагрузкой.
2. Все синхронные машины работают с АРВ и форсировкой возбуждения.
3. При расчете токов К.З. учитывают влияние синхронных и асинхронных электродвигателей за исключением электродвигателей мощностью до 100 кВт если они отделены одной ступенью трансформации от места К.З. и электродвигателей любой мощности если отделены двумя и более трансформациями.
4. В расчетной схеме точки КЗ выбирают такими в которых токи КЗ будут иметь максимальные значения, а элементы сети нормально работающие раздельно на схеме принимаются работающими через секционный выключатель.
В большинстве случаев такими точками являются: на вводах силового трансформатора - точка К1; за выключателем пассивного элемента на стороне НН ГПП (линия к ТП) - точка К2; на вводе цехового силового трансформатора от которого питается расчетный цех точка К3.
Составляем схему замещения.
Рисунок 12.1 – Схема замещения для расчета токов КЗ
Расчет ведем в относительных единицах, для чего принимаем базисные условия:
;Технические данные трансформатора: ТДНС – 16000/35
; ;Определяем базисные токи:
(12.1)Определяем сопротивления элементов схемы замещения:
- энергосистемы
(12.2) ,где Sкз – мощность короткого замыкания
- воздушной линии
(12.3)худ – удельное сопротивление воздушной линии;
l – длина линии.
- трансформатора
(12.4)