Электроснабжение завода по производству огнеупоров (стр. 7 из 18)

Затраты на выключатель В3:

К_В3=γ×Кв=0,16×12,15=1,94 тыс у. е.

Затраты на выключатели В4, В5:

К_{В4, В5, В6, В7}=4×Кв=4×12,15=48,6 тыс у. е.

Затраты на ЛЭП:

К_уд= 27,3 тыс. у. е. /км, К_ЛЭП = l×К_уд = 5,5×27,3 = 150,2 тыс у. е.

Затраты на трансформаторы подстанции энергосистемы:

К_ат = 2×γ×Ктр = 2×0,16×94,4=30,2 тыс у. е.

Затраты на трансформаторы ГПП:

К_{т гпп} = 2×43 = 86 тыс у. е.

Затраты на ОПН:

К_опн = 2×0,5 = 1 тыс у. е.

Затраты на разъединители:

К_раз1-4= 4×γ× К_раз = 4×0,21×3,5 = 2,94 тыс у. е.

К_раз5-6 = 2×γ× К_раз = 2×0,11×3,5 = 0,77 тыс у. е.

К_раз = 11×3,5= 38,5 тыс у. е.

S К_раз = 2,94+0,77+38,5 = 42,2 тыс у. е.

Суммарные затраты:

К_Σ2=8,02+1,94+48,6+150,2+1+42,2+30,2+86 = 368,2 тыс. у. е.

Суммарные издержки на оборудований второго варианта

SИ₂=И_а+И_потери+И_э, тыс. у. е.

Издержки на эксплуатацию ЛЭП:

И_{экс ЛЭП}=0,028×К_ЛЭП=0,028×150,2 = 4,2 тыс у. е.

Амортизация ЛЭП:

И_{а ЛЭП}=0,028×К_ЛЭП=0,028×150,2 = 4,2 тыс у. е.

Издержки на эксплуатацию оборудования:

И_{экс об}=0,03×К_об=0,03×235,3= 7,06 тыс у. е.,

где К_об-суммарные затраты без стоимости ЛЭП.

Амортизация оборудования:

И_{а об}=0,063×К_об=0,063×235,3=14,8 тыс у. е.

Стоимость потерь:

И_пот=Сo× (Wтргпп+ Wлэп+ Wтр. эн. системы) = = 0,05× (225870+339802+410977) =48,832 тыс. у. е.

Суммарные издержки:

И_Σ2=4,2+14,8+4,2+7,06+48,8 =79,1 тыс у. е.

Приведенные суммарные затраты:

З=0,12×К_Σ2+ И_Σ2=0,12×368,2+79,1= 123,3 тыс у. е. /год.

Третий вариант

Рисунок 1.8 - Третий вариант схемы внешнего электроснабжения

Выбираем электрооборудование по III варианту.

1. ЛЭП -10 кВ

Полная мощность, проходящая по ЛЭП:

Расчетный ток, проходящий по одной линии:

I_р=

Ток аварийного режима:

I_ав=2×I_р=2×369,2=738,4А

Выбор сечения ЛЭП:

1) по экономической плотности тока

мм^2,

где I_р=369,2 А расчетный ток линии

j - экономическая плотность тока;

j =1,1 А/мм².

Для ЛЭП 6-10 кВ максимальное сечение воздушных линий по ПУЭ F=120мм². Примем два провода АС-120 с I_доп=380А в каждой.

2) проверим выбранные провода по допустимому нагреву:

при расчетном токе

I_доп=N· I_доп =2×380=760 A;

I_допI_р 760А335А.

3) проверим выбранные провода по аварийному режиму:

коэффициент перегрузки К_п=1,3, следовательно допустимый аварийный ток равен:

I_{доп ав}=1,3×I_доп=1,3×760=988 A, I_{доп ав}I_ав988А738,4А.

Определим потери электроэнергии в ЛЭП:

W_ЛЭП=

= ,

где R=

×l,

где r₀=0,27 Ом/км удельное сопротивление сталеалюминевого провода сечением 120 мм²;

l=5,5 - км длина линии.

Трансформатор энергосистемы.

На подстанции энергосистемы расположены два трехобмоточных трансформатора ТДТН - 40000/110/37/10,5, со следующими паспортными данными: номинальная мощность S_н=40000 кВА, U_вн=115 кВ, U_сн=38,5 кВ, U_нн=11 кВ, DР_хх=39 кВт, DР_кз=200 кВт, u_кз=10,5%, I_хх=0,6%

Коэффициент долевого участия завода мощности трансформатора системы:

γ=

Потери энергии в трансформаторах:

ΔW=2× (ΔP_хх×T_вкл+τ×ΔP_кз× (γ) ²= 2× (39×4000+200×2405×0,17 ²) =339802 кВт×ч.

Стоимость потерь:

И_пот=Сo× (Wтр+ Wлэп) = 0,05× (1455531+339802) =897667 тыс. у.е.

Так как стоимость потерь электроэнергии сопоставима с суммарными затратами, то дальнейший расчет не целесообразен.

Составим сводную таблицу по всем вариантам.

Таблица 1.10 - Результаты ТЭР по трем вариантам электроснабжения

Вариант	Uн кВ	∑К тыс. у. е.	∑И тыс. у. е.	З тыс. у. е.
I	110	402,2	46,2	94,5
II	35	368,2	79,1	123,3
III	10	-	89,8	-

Вывод: для дальнейшего расчета принимаем первый вариант схемы внешнего электроснабжения.

1.10 Выбор оборудования и расчет токов короткого замыкания U>1кВ

1.10.1 Расчет суммарного тока КЗ

Для выбора оборудования произведем расчет токов КЗ на шинах ГПП завода и составим схему замещения (рисунок 1.9).

Рисунок 1.9

Расчёт токов КЗ проведём в относительных единицах. В качестве базисных величин принимаем мощность

и напряжение тогда базисный ток будет:

В компрессорной установлено десять синхронных двигателя со следующими характеристиками:

(1.65)

(1.66)

Выберем кабель к СД: Расчетный ток СД

(1.67)

1) по экономической плотности тока:

,

где I_р=33 А расчетный ток СД;

j=1,2 А/мм² экономическая плотность тока.

Выбираем кабель марки ААШв-10- (3х70) с I_доп=165 А.

2) Проверяем выбранное сечение по термическому действию тока КЗ

(1.68)

Окончательно выбираем кабель ААШв-10- (3х70) с Iдоп=165А

Для выбранного кабеля Худ=0,086 Ом/км, r₀=0,443 Ом/км;

Ток КЗ от СД:

(1.69)

(1.70)

Суммарный ток КЗ в точке К-2:

(1.71)

Суммарный ударный ток в точке К-2:

(1.72)

Мощность КЗ в точке К-2:

1.10.2 Выбор выключателей

Выбираем вводные выключатели:

Полная мощность:

S_р =

кВА;

Расчетный ток:

I_р=

Принимаем выключатель ВМПЭ-10-1000-20УЗ.

Проверим выбранный выключатель:

Паспортные данные	Расчётные данные
UH = 10 кВIH = 1000 AIоткл= 20 кАIпред скв = 52 кА	UP = 10 кВIP= 770 AIКЗ = 5,07 кАIУ= 12,9 кА
Привод встроенный электромагнитный

Выбор секционного выключателя. Через секционный выключатель проходит половина мощности, проходящей через вводные выключатели. Следовательно, расчетный ток, проходящий через выключатель:

I_р=

Принимаем выключатель ВМПЭ-10-630-20УЗ.

Проверим выбранный выключатель:

Паспортные данные	Расчетные данные
Uн = 10 кВIн = 630 AIоткл = 20 кАIпред скв= 52 кА	U = 10 кВIр = 549,5 АIкз = 5,07 кАIУ = 12,4 кА
Привод встроенный электромагнитный

Выбор выключателей отходящих линий:

Магистраль ГПП-ТП1-ТП2: