Экономически целесообразно использовать:
(7.9)где a м – коэффициент допустимой перегрузки СД, зависит от загрузки СД по активной мощности (по номограмме рис. 9.4 (Л-1) для cosj н=0,9 и Ксд=0,75; a м =0,53.
Суммарная располагаемая реактивная мощность:
Входная реактивная мощность Q э по формуле 7.8:
Из формулы (7.7) баланса реактивной мощности находим реактивную мощность ВБК:
Следовательно, требуется установка ВБК.
Полученную реактивную мощность используем для компенсации на шинах ГПП.
Для этого выбираем конденсаторные батареи типа УК-6-1500-2ЛУ3,
где Qн=1500 квар, n=2, åQн=3000 квар.
При расчете нагрузок на шинах 6 кВ ГПП учитываем число присоединений, равное 21, и средневзвешенный коэффициент использования Ки=0,57. При этом коэффициент одновременности Ки=0,9.
Уточненный расчет электрических нагрузок по фабрике приведён в таблице 1.8.
Таблица 1.8 - Уточнённый расчёт нагрузок на шинах 6 Кв | |||||||||
Назначение присоединения | Кол-во прис шт | ∑Р ном, кВт | Ки | Рср.м, кВт | Q ср.м, кВар | Ко, | Рр, кВт | Q р, кВар | Sр, кВА |
ТП1,ТП2 | |||||||||
Силовая | 4 | 7545 | 0,66 | 4950 | 2877 | 4950,0 | 2877,5 | ||
Q НБК | -400 | ||||||||
Освещение | 124,30 | 62,15 | |||||||
Потери в тр-х | 58,20 | 323,72 | |||||||
Итого | 4950 | 2877 | 5074,30 | 2539,64 | 5674,4 | ||||
ТП3 | |||||||||
Силовая | 2 | 4510 | 0,31 | 1395 | 1288 | 1464,8 | 1288,3 | ||
Q НБК | -200,0 | ||||||||
Освещение | 239,40 | 119,70 | |||||||
Потери в тр-х | 28,88 | 160,64 | |||||||
Итого | 1395 | 1288 | 1704,15 | 1208,01 | 2088,9 | ||||
Насосная 6кВ | 4 | 2520 | 0,70 | 1764 | 1323 | 2275,56 | 1455,30 | ||
Итого | 1764 | 1323 | 2275,56 | 1455,30 | 2701,1 | ||||
Q ВБК | 2 | -3000,00 | |||||||
Итого | 12 | 14575 | 8109 | 5489 | 0,9 | 9141,09 | 2687,30 | 9527,9 |
1.9 Технико-экономический расчёт вариантов внешнего электроснабжения
Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью по 63 МВА, напряжением 115/37/6,3 кВ. Мощность к.з. на стороне 115 кВ равна 1200 МВА. Трансформаторы работают раздельно. Расстояние от энергосистемы до завода 6,6 км.
Для технико-экономического сравнения вариантов электроснабжения завода рассмотрим два варианта:
1. I вариант – ЛЭП 115 кВ;
2. II вариант – КЛ 35 кВ.
Рисунок 1.2 - Первый вариант схемы электроснабжения.
Выбираем электрооборудование по первому варианту.
1. Выбираем трансформаторы ГПП:
Учитываем наличие потребителей I и II категории установкой от ГПП двух силовых трансформаторов.
Номинальная мощность трансформатора:
, (8.1)где n – количество трансформаторов на ГПП, шт;
Кз – коэффициент загрузки трансформатора;
Sр – расчетная мощность цементного завода, МВА;
,где Q э – выходная реактивная мощность от энергосистемы, кВт.
По формуле 8.1
Примем два трансформатора мощностью 10000 кВА:
Проверим перегрузочную способность трансформаторов в аварийном режиме:
Коэффициент загрузки трансформаторов:
Принимаю два трансформатора ТДН-10000-115/6.
Паспортные данные: Sн = 10 МВА; UВН =115 кВ; UНН=6,6 кВ;
Pхх = 18 кВт; Pкз = 58 кВт; Uкз = 10,5%; Iхх = 0,9%.
Определим потери мощности в трансформаторах ГПП:
Ртр гпп=2×(Рхх +Ркз×Кз2)=2(18 + 58×0,62)=77,76 кВт;
Определим потери электрической энергии в трансформаторах ГПП:
Wт гпп=2 ×(Рхх × Твкл+ ×Ркз ×К
),где Твкл – число часов включения, для двухсменной работы Твкл = 5000 ч;
число часов использования максимума потерь и зависит от числа часов использования максимума нагрузки.
,где ТМ = 5000 ч – число часов использования максимума.
Wт гпп=2×18×5000+3410,9×58×0,62)=322439,2 кВтч.
2. ЛЭП 110 кВ:
Определим мощность, проходящую по ЛЭП:
Определим сечение:
а) по экономической плотности тока (jэ):
jэк=1,1 А/мм2 - плотность тока для воздушных линий;
принимаем стандартное ближайшее сечение Fэ=25мм2, Iдоп= 80А
б) по условию потерь на «корону»: для ВЛ 110 кВ минимальное сечение 70 мм2, то принимается провод марки АС 70, Iдоп=265 А.
в) на нагрев рабочим током: Iдоп .пров.> Iр, (265 А > 25,5 А)
г) по аварийному режиму: 1,3 ´ Iдоп .пров.> Iав., (1,3 ´ 265 > 51 А)
Окончательно принимаем провод марки АС-70, I доп=265 А
Определим потери электрической энергии в ЛЭП 110 кВ:
Wлэп 110=N×3×I
×R×10-3×=2×3×25,52×3,03×10-3×341029,5х1000 кВт ч/год,где R=r0×L=0,46×6,6=3,03 Ом;
r0=0,46 Ом/км - удельное активное сопротивление АС-70
Выбор коммутационной аппаратуры на напряжение U=110 кВ.
Перед выбором аппаратов составим схему замещения (рисунок 1.3) и рассчитаем ток короткого замыкания.
Рисунок 1.3
хс= Sб /Sкз= 1000/1200 = 0,8 о.е.
где Хо=0,4 Ом/км (Л 4) стр146
Паспортные данные | Расчетные данные | Условия выбора |
Uн=126 кВ Iн=630А Iоткл=20 кА Iдин=52 кА | Uр=115 кВ Iавтр сист=51А Iк1=6,2 кА iуд1=15,3 кА | Uн³Uр Iн³ Iртр сист Iоткл³ Iк1 Iдин³ iуд1 |
2) разъединители Р1, Р2
Выбираем разъединитель РНДЗ2-СК-110/1000У1:
Паспортные данные | Расчетные данные | Условия выбора |
Uн=126 кВ Iн=1000А Iскв.ампл.=80 кА Iпред.терм. ст.=25 кА | Uр=115 кВ Iав=51 А iуд2=6,2 кА Iк2=15,3 кА | Uн³Uр Iн³ Iав Iскв.ампл.³ iуд2 Iпред.терм. ст ³ Iк2 |
3) Заземлители ЗОН 1, 2 ЗОН 110М 1У1: