где
-экономическая плотность тока [ ] табл. 1.3.36.Выбираем ближайшее стандартное сечение, провод марки АС-70 (Iд=265 А).
1.Проверка выбранного сечения по току допустимого нагрева:
(35)2.Проверка выбранного сечения провода по падению напряжения в линии при нормальном и послеаварийном режиме.
По условиям проверки падение напряжения на кабельной линии должно быть:
· В нормальном режиме UНР £ 5%,
· В после аварийном режиме UНР £ 10 %.
Потеря напряжения в нормальном режиме:
(36)Потеря напряжения в аварийном режиме:
(37)Т.к. выбранное сечение удовлетворяет всем условиям выбора, то принимаем провод марки АС-70.
Выбор рационального напряжения. Под рациональным напряжением Uрац понимается такое значение стандартного напряжения, при котором сооружение и эксплуатация СЭС имеют минимальное значение приведенных затрат.
Рациональное напряжение Uрац распределения электроэнергии выше 1 кВ определяется на основании ТЭР и для вновь проектируемых предприятий в основном зависит от наличия и значения мощности ЭП напряжением 6-10 кВ. Наличия собственной ТЭЦ и величины её генераторного напряжения, а также напряжения системы питания.
ТЭР не проводят в следующих случаях:
· если мощность ЭП 6 кВ составляет от суммарной мощности предприятия менее 10-15 %, то Uрац распределения принимается равным 10 кВ, а ЭП 6 кВ получает питание через понижающие трансформаторы 6/10 кВ;
· если мощность ЭП 6 кВ составляет от суммарной мощности предприятия более 40%, то Uрац распределения принимается равным 6 кВ;
(38)Таким образом рациональное напряжение Uрац принимаем 6 кВ.
Выбор силовых трансформаторов ППЭ. Выбор трансформаторов ППЭ производится по ГОСТ 14209-85, т.е. по расчетному максимуму нагрузки Sз. По заводу намечаются два стандартных трансформатора. Намеченные трансформаторы проверяются на эксплуатационную (систематическую) и послеаварийную нагрузку.
По суточному графику (зима) определим среднеквадратичную мощность:
(39)Рис.5. График электрических нагрузок предприятия.
Часы | Зима | Лето | ||
S,% | S,МВА | S,% | S,МВА | |
0 | 65 | 17,28 | 62 | 16,48 |
1 | 65 | 17,28 | 62 | 16,48 |
2 | 60 | 15,95 | 51 | 13,56 |
3 | 65 | 17,28 | 62 | 16,48 |
4 | 65 | 17,28 | 62 | 16,48 |
5 | 62 | 16,48 | 56 | 14,89 |
6 | 55 | 14,62 | 48 | 12,76 |
7 | 70 | 18,61 | 62 | 16,48 |
8 | 90 | 23,93 | 80 | 21,27 |
9 | 100 | 26,59 | 92 | 24,46 |
10 | 100 | 26,59 | 92 | 24,46 |
11 | 96 | 25,52 | 90 | 23,93 |
12 | 88 | 23,39 | 84 | 22,33 |
13 | 95 | 25,26 | 90 | 23,93 |
14 | 93 | 24,72 | 88 | 23,39 |
15 | 90 | 23,93 | 85 | 22,60 |
16 | 88 | 23,39 | 82 | 21,08 |
17 | 90 | 23,93 | 83 | 22,06 |
18 | 92 | 24,46 | 84 | 22,33 |
19 | 90 | 23,93 | 82 | 21,08 |
20 | 93 | 24,72 | 87 | 23,13 |
21 | 93 | 24,72 | 90 | 23,93 |
22 | 90 | 23,93 | 85 | 22,60 |
23 | 80 | 21,27 | 76 | 20,20 |
Мощность одного трансформатора для n=2 – трансформаторной подстанции:
(40)Намечаем трансформатор марки ТДН-16000/110. Как правило выбранные трансформаторы проверяются на систематическую и аварийную нагрузку. Очевидно, что намеченный трансформатор не пройдет проверку на аварийную перегрузку, т.к.
- трансформатор всегда будет работать в режиме перегрузки.Поэтому намечаем трансформатор марки ТДТН-25000/110.
Проверка выбранного трансформатора на перегрузочную способность:
· Коэффициент предварительной загрузки:
(41)· Коэффициент максимума:
(42)· Коэффициент аварийной перегрузки:
(43)· Число часов перегрузки:
Для h=5ч, системы охлаждения “Д“ и региона г.Омска
К2доп=1,32 [ ] табл.1.36.Так как
, то выбранный трансформатор марки ТДН-25000/110 удовлетворяет условиям выбора.Для рационального выбора мощности трансформаторов комплектных трансформаторных подстанций необходимо учесть скомпенсированную реактивную мощность т.е. с учетом размещения БСК по узлам нагрузки электрической сети.
Выбор мощности компенсирующих устройств (Qкм) по заводу в целом был произведен в разделе 7 исходя из баланса реактивных нагрузок на шинах 6 – 10 кВ ППЭ т.е.
кВар(45)Распределение реактивной мощности по узлам нагрузки будем производить одним из упрощенных аналитических методов, методом пропорционально реактивными нагрузками узлов. В этом случае величина мощности БСК (QКi) в каждом i-м узле нагрузки будет равна:
(46)Qнагр i – реактивная нагрузка в i – м узле
Qнагр S - сумма реактивных нагрузок всех узлов, кВар.
Qнагр S = 23647,8 кВар.
Для более удобного представления все данные этого расчета сведены в табл.9. Сумма мощностей стандартных БСК должна быть меньше чем величина QКУ, по заводу в целом QКУ =5870,83 кВар³ QБСК = кВар. Это объясняется тем, что в расчетах не учитываются кабельные линии, которые являются также источниками реактивной мощности.
Табл.9.
№ | Наименование цеха | БСК | Тип БСК | |||
Литейный цех | 3490,8 | 866,6 | 150 | 900 | УК-0,38-150У3 | |
РМЦ | 350 | 86,89 | - | - | - | |
Кузнечный цех | 1217,8 | 302,33 | 300 | 300 | УК-0,38-300У3 | |
Главный корпус | 485,4 | 120,5 | - | - | - | |
Корпусно-котельный цех | 2175,7 | 540,14 | 300 | 600 | УК-0,38-300У3 | |
Компрессорная | 420,8 | 104,4 | - | - | - | |
Такелажно-парусный цех | 4811,6 | 1194,53 | 300 | 1200 | УК-0,38-300У3 | |
Сухой док | 814,2 | 202,13 | 150 | 150 | УК-0,38-150У3 | |
Заводоуправление | 149,6 | 37,14 | - | - | - | |
Механический док | 604,8 | 150,15 | 150 | 150 | УК-0,38-150У3 | |
Кислородная станция | 356,8 | 88,58 | - | - | - | |
Плавающий док | 1040 | 258,2 | 75 | 300 | УК-0,38-75У3 | |
Лесосушилка | 252,7 | 67,73 | - | - |
Число КТП и мощность их трансформаторов определяется общей мощностью (SСМ) цеха (цехов), удельной плотностью нагрузки и требованиями надежности электроснабжения.
В качестве примера рассмотрим литейный цех:
Мощность цеха с учетом компенсации реактивной мощности:
где
- мощность компенсационных устройств в данном узле.Удельная мощность по площади цеха:
(48)где F – площадь цеха, м.
Т.к. удельная плотность электрической нагрузки более
, то на цеховой подстанции можно устанавливать трансформаторы 2500 кВА.№ | Наименование цеха | кВт | кВар | QБСК кВар | кВА | Sуд кВА | Категория ЭП | Число и мощность КТП | КЗ НР | КЗ ПАР |
1. | Литейный цех | 4576,5 | 3490,8 | 900 | 5259 | 4,3 | 2 | 4 2500 | 0,5 | 1,06 |
2. | РМЦ | 580,5 | 350 | - | 677,8 | 0,69 | 2 | 2 630 | 0,5 | 1,07 |
3. | Кузнечный цех | 1547,8 | 1217,8 | 300 | 1800 | 1 | 3 | 1 2500 | 0,7 | - |
4. | Главный корпус | 200,1 | 485,4 | - | 525 | 0,17 | 3 | 1 630 | 0.8 | - |
5. | Корпусно-котельный | 2829 | 2175,7 | 600 | 3238 | 0,49 | 2 | 2 2500 | 0,6 | 1,3 |
6. | Компрессорная | 485,25 | 420,8 | - | 642,3 | 0,35 | 2 | 2 630 | 0,5 | 1,02 |
7. | Такелажно-парусный цех | 6340,5 | 4811,6 | 1200 | 7297 | 2,43 | 3 | 4 2500 | 0,7 | 1,4 |
8. | Сухой док | 1546,7 | 814,2 | 150 | 1683 | 0,29 | 3 | 4 630 | 0,6 | 1,3 |
9. | Заводоуправление | 66,35 | 149,6 | - | 163,6 | - | 3 | - | - | - |
10. | Механический док | 339,72 | 604,8 | 150 | 731,2 | 0,07 | 3 | 1 1000 | 0,7 | - |
11. | Кислородная станция | 300 | 356,8 | - | 466,1 | 0,17 | 2 | 2 400 | 0,6 | 1,16 |
12. | Плавающий док | 578,04 | 1040 | 300 | 939 | 0,48 | 3 | 1 1000 | 0,9 | - |
13. | Лесосушилка | 397,86 | 252,7 | - | 471,3 | 0,13 | 2 | 2 400 | 0,5 | 1,17 |
Так как заводоуправление потребляет мощность меньше 250 кВА целесоосбразно присоединить его к механическому доку.