Электрификация и автоматизация технологических процессов применительно к условиям ГП Торезантрацит (стр. 7 из 19)

Установленная нагрузка на предприятии:

SP_уст=9000 кВт;

Р_0,4=1300 кВт;

P_ЦПП=6000 кВт;

cosj=0,87.

Линии электропередачи:

L_вл1=9 км;

L_вл2=13 км.

Источники питания:

п/ст ЭС

Потребители:

2СД типа СДВ-15-49-12У3 2АД типа АК1У-59-4У4;

P_ном=800 кВт; P_ном=1000 кВА;

cosj=0,9. U_ном=6 кВ;

U_ном=6 кВ; cosj=0,81.

K_ср.см=0,51

Определение расчётной нагрузки

Коэффициент использования:

(5.1)

Принимаю коэффициент спроса k_с=0,6.

Активная расчетная мощность:

. (5.2)

Реактивная расчетная мощность:

, (5.3)

Полная расчётная мощность:

, (5.4)

где k_р.max-коэффициент разновременности максимумов нагрузки отдельных групп приёмников, k_р.max =0,9.

Выбор силовых трансформаторов

Предварительно по величинам полной расчётной мощности и напряжения внешнего электроснабжения выберу силовой трансформатор марки ТДТН-10000/115-38,5-6,6:

S_номт=10000 кВА; I_хх=1,0 %;

_DР_кз=76 кВт; U_кз=10,5; 17,5; 6,5 %.

_DР_хх=17 кВт;

Проверка выбранных силовых трансформаторов

Коэффициент загрузки силового трансформатора:

. (5.5)

Найду потери активной и реактивной мощности в силовых трансформаторах:

, (5.6)

где

- потери при хх трансформатора, кВт;

- потери при КЗ, кВт.

.

Потери реактивной мощности трансформатора:

, (5.7)

где

- реактивные потери хх, квар;

- реактивные потери КЗ, квар;

, (5. 8)

, (5. 9)

.

Найду число часов использования активной и реактивной мощности:

, (5.10)

, (5.11)

где Т_ма,Т_мр-соответственно годовое число часов использования активной и реактивной нагрузки.

Найду потери активной и реактивной энергии:

(5.12)

(5.13)

Для Р_0,4 выберу понижающий трансформатор: ТМ-2500-6/0,4

Из условия:

.

Расчёт воздушных линий электропередачи

Уточнённая расчётная нагрузка предприятия с учётом потерь мощности в силовом трансформаторе:

(5.14)

(5.15)

. (5.16)

Расчётный ток, протекающий по воздушной линии:

. (5.17)

Предварительно выбираю провод марки: АС-70.

Сечение по экономической плотности тока:

, (5.18)

где j_э-экономическая плотность тока.

Предварительно по результатам по результатам расчета по экономической плотности тока целесообразно выбрать провод марки АС-70.

R₀=0,46 Ом/км, X₀=0,427 Ом/км.

Расстояние между проводами 3м.

Корректировка на длину:

(5.19)

(5.20)

Найду потери активной и реактивной мощности в ВЛ:

(5.1.17)

(5.21)

Проверю выбранный провод на потерю напряжения:

Проверю на допустимую потерю напряжения:

(5.24)

Расчёт токов короткого замыкания

На рис. 5.1 представлена первичная схема замещения для расчетов точек КЗ.

Рис. 5.2. Первичная схема замещения для расчетов точек КЗ

Приму S_b=1000 МВА.

Сопротивление подстанций:

Х₁ = Х₃ =1Ом.

Сопротивление линий:

; (5.25)

.

Сопротивление трехобмоточного трансформатора типа ТДНТ-10000/115-38,5-6,6:

(5.26)

Сопротивление каждой обмотки:

(5.27)

Сопротивление понижающего трансформатора типа ТМН-4000/35-6,6

. (5.28)

Сопротивление синхронных двигателей:

.

Сопротивление асинхронных двигателей:

.

Для первой точки КЗ

Сопротивление ветви от п/ст ЭС до точки КЗ:

(5.29)

Так как условие не выполняется, то объединение схемы не возможно.

Следовательно, расчет делаем по каждой линии.

Со стороны S₁:

(5.30)

(5.31)

(5.32)

Со стороны S₂:

Точки КЗ в точке К1:

Ударный ток КЗ:

. (5.33)

Наибольшее действующее значение тока КЗ за первый период:

. (5.34)

Мощность КЗ:

(5.35)

Для второй точки КЗ

Для расчетов точки К2 преобразовываю схему замещения. Она представлена на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Упрощенная расчетная схема для нахождения токов КЗ в точке К2

Так как

>3 и >3 , то объединяем источники питания.

; (5.36)

. (5.37)

Ударный ток КЗ:

. (5.38)

Наибольшее действующее значение тока КЗ за первый период:

. (5.39)

Мощность КЗ:

(5.40)

Для третьей точки

Ударный ток КЗ:

Наибольшее действующее значение тока КЗ за первый период:

Мощность КЗ:

Для четвертой точки

Точка К4 является удаленной от источников питания. Преобразованную схему для расчетов точек КЗ представлю на рис. 5.4.

Рис. 6.4. Преобразованная схема замещения для расчета токов КЗ в точке К4

- сопротивления двигателей.

Так как

>3 и >3 , то ток и мощность в относительных единицах равны: