Для принятого ранее сечения 70 мм2согласно [7] d=11,4 мм=1,14 см; Dcp=5 м=500 см для ЛЭП 110 кВ, тогда по выражению (5.3.3) получим:
Uкр= 127 кВ > UH=110 кВ, следовательно, окончательно принимаем провод марки АС сечением Fp=70 мм2.
«23
Проверку выбранных проводов ЛЭП на термическую стойкость не производим, так как в задании нет данных об устройствах быстродействующих АПВ линий.
Необходимость проверки на электродинамическую стойкость определяется после расчёта токов короткого замыкания.
Согласно ГОСТ 13109-87 на границе раздела (ГБП) трансформаторных подстанций 110/10-6 кВ, питающих цеховые КТП, освещение, асинхронные и синхронные электродвигатели напряжением до и выше 1000 В, нижняя граница отклонений напряжения Vн 110=-5% от номинального, верхняя граница Vв 110=+12%. Тогда расчётный диапазон отклонений напряжения на зажимах 110 кВ УВН ППЭ в любом режиме нагрузки d110=VB 110- VH 110=12%-(-5%)=17%. Проверим потерю напряжения в ЛЭП
(5.3.4)
где Р, Q — расчётные нагрузки на провода, "МВт, Мвар;
г, х — активное и индуктивное сопротивления проводов на 1 км длины, Ом/км;
1 — длина проводов,км;
U% — расчётные потери напряжения, %.
Таким образом, выбранные провода ВЛЭП-110 сечением 70 мм2с допустимым током1ДОП=265 А удовлетворяют и условиям нижней границы отклонений напряжения на ГБП в режиме наибольших (послеаварийных) нагрузок.
6. ВЫБОР СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
В систему распределения СЭС предприятий входят РУНН пунктов приём электроэнергии (ПГВ), комплектные трансформаторные (цеховые) подстанции (КТП), распределительные пункты (РП) напряжением 6-10 кВ и линии электропередачи (кабели, токопроводы), связывающие их с ПГВ [2].
6.1. Выбор рационального напряжения системы распределения
Согласно методических указаний [5] для дипломного (учебного) лраектирования, если нагрузка ЭП напряжением 6 кВ составляет от суммарной мощности предприятия менее 15%, то можно принять без технико-экономического расчёта (ТЭР) рациональное напряжение системы распределения 10 кВ. Когда нагрузка 6 кВ составляет 40% и более от суммарной мощности, можно без ТЭР принять Uрац=6 кВ. В интервале 15-40% технико-экономическое сравнение вариантов системы с 6 или 10 кВ обязательно.
Процентное содержание нагрузки 6 кВ в общей нагрузке предприятия:
(6.1.1)
где SM — полная мощность предприятия согласно пункту 2.1, кВА;
— полная нагрузка напряжением выше 1000 В, кВА. С использованием данных пункта 2.1 получим, что
5642 кВА
Тогда=40%
Таким образом, окончательно без ТЭР принимаем Upau=6 кВ.
6.2. Выбор числа РП, ТП и мест их расположения
Прежде чем определять место расположения и число РП и ТП, произведём расчёт средних нагрузок цехов за наиболее загруженную смену на напряжении до1000 В по формулам:
(6.2.1)
(6.2.2)
(6.2.3)
(6.2.4)
Пример расчёта для цеха №1:
коэффициент максимума: Км=
средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену:кВт;
средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену:989 кВт;
средняя полная нагрузка этого цеха:1735 кВА
Расчёт для остальных цехов сведён в таблицу 7,
Таблица 7 средние нагрузки цехов за наиболее загруженную смену
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
№ цеха |
РН,кВт |
QН,квар |
КС |
КИ |
КМ |
РСР,кВт |
QCР,квар |
SСР,кВА |
1
|
1724,8 |
1196,8 |
0,85
|
0,7 |
1,21 |
1425,5 |
989
|
1735 |
|
6 кВ |
1071 |
-514,08 |
0,85
|
0,7 |
1,21 |
885 |
-424,9 |
981,7 |
|
2 |
1365,8 |
1299,2 |
0,7
|
0,7 |
1 |
1365,8 |
1299,2 |
1885 |
3 |
861,4 |
881,6 |
0,4 |
0,3 |
1,33 |
647,7 |
662,9 |
922,8 |
6 кВ |
400 |
248 |
0,4 |
0,3 |
1,33 |
300,8 |
186,5 |
353,9 |
4 |
560,4 |
633,6 |
0,5 |
0,4 |
1,25 |
448,3 |
506,9 |
676,7 |
5 |
405,6 |
375 |
0,7 |
0,7 |
1 |
405,6 |
375 |
552,4 |
6 |
148,6 |
189,1 |
0,5 |
0,4 |
1,25 |
118,9 |
151,3 |
552,4 |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
7 |
52,1 |
38 |
0,4 |
0,3 |
1,33 |
39,2 |
28,6 |
48,5 |
8 |
121,8 |
92,4 |
0,5 |
0,4 |
1,25 |
97,4 |
73,9 |
122,3 |
9 |
176,5 |
158,3 |
0,5 |
0,4 |
1,25 |
141,2 |
126,6 |
189,7 |
10 |
785 |
947,7 |
0,6 |
0,5 |
1,2 |
654 |
789,8 |
1025,4 |
6 кВ |
780 |
374,4 |
0,65 |
0,6 |
1,08 |
722,2 |
346,7 |
801 |
11 |
817,7 |
1004,2 |
0,6 |
0,5 |
1,2 |
654 |
789,6 |
1025,4 |
6кВ |
780 |
374,4 |
0,65 |
0,6 |
1,08 |
722,2 |
346,7 |
801 |
12 |
307,2 |
389 |
0,5 |
0,4 |
1,25 |
245,8 |
311,2 |
396,6 |
13 |
538 |
568,8 |
0,6 |
0,5 |
1,2 |
448,3 |
473,8 |
652,3 |
14 |
34,8 |
25,3 |
0,4 |
0,3 |
1,33 |
26,2 |
19 |
32,4 |
15 |
62,9 |
46,4 |
0,4 |
0,3 |
1,33 |
47,3 |
34,8 |
58,7 |
16 |
74 |
51,7 |
0,5 |
0,4 |
1,25 |
59,2 |
41,46 |
72,2 |
17 |
9,8 |
5,9 |
0,4 |
0,3 |
1,33 |
7,4 |
4,4 |
8,6 |
18 |
99 |
59,4 |
0,5 |
0,4 |
1,25 |
79,2 |
47,5 |
92,4 |
19 |
313,9 |
275,2 |
0,5 |
0,4 |
1,25 |
251,1 |
220,2 |
334 |
20 |
336,9 |
352,8 |
0,6 |
0,5 |
1,2 |
280,8 |
294 |
406,6 |
21 |
50,5 |
50,3 |
0,3 |
0,2 |
1,5 |
33,7 |
33,5 |
47,5 |
22 |
2560 |
-1240 |
0,8 |
0,7 |
1,14 |
2245,6 |
-1087,7 |
2495,2 |
б.З. Размещение БСК в электрической сети предприятия
Согласно [5] для компенсации реактивной мощность используются только низковольтные БСК (напряжением до 1000 В) при выполнении следующего условия:
;
где QЭ— реактивная мощность, предаваемая из энергосистемы в сеть
потребителя, квар;
Qсд — реактивная мощность, выдаваемая в электрическую сеть синхронными двигателями, квар;
Qa— мощность потребителей реактивной мощности на шинах 6 кВ, квар.
QЭ+QСД=4259,8+1754,08=6049,88квар>QА=2750,88квар.
Следовательно, будем использовать БСК только на 0,4 кВ. Размещение БСК будем производить пропорционально реактивной мощности узлов нагрузки. БСК не следует устанавливать на силовых пунктах, на подстанциях, где мощность нагрузки менее 150 квар (это экономически нецелесообразно). Веилчина мощности БСК в i-том узле нагрузки определяется по выражению:
; (6.3.2)
где QMI–мощность реактивной нагрузки итого узла, квар;
QM–сумма реактивных нагрузок всех узлов, квар.
QКУ=4893,7 квар; QM=8285,92 квар.
Затем полученные расчётным путёмQHокругляются до ближайших стандартных значений БСК Qe; станд, взятых :из [З]. Результаты представленывтаблице 8. Типы используемых стандартных БСК приведены в таблицу 9. В заключении делаем следующую проверку:
(6.3.3)
Условие (6.3.3) выполняется.
6.4. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых ТП
Выбор проводится в следующей последовательности;
1. Определяется тип КТП. Для цехов I и II категории применяются двухтрансформаторные КТП. Если в цехе имеются ЭП только категории и общая мощность цеха не превышает 1000 кВА, то применяются однотрансформаторные КТП.
2. Определяются средние .нагрузки цехов за наиболее нагруженную смену с учётом БСК
3. Задаёмся максимальной мощностью трансформаторов. Если Scpi1500 кВА, то рассчитывается плотность нагрузки:кВА/м2. Если 0,3>i>0,2 кВА/м2, то SMAX.ТР=1600 кВА,если же pi>0,3 кВА/м2, то Smax.TР=2500 кВА.
4. Определяется предварительная мощность трансформаторов STпри условии, что в цехе установлена одна КТП: Sтi=, где =0,7 при N=2 и =0,95 при N=1.
5. Определяется число КТП Nктпи стандартные мощности их тpaнcфopмaтpoв .STCT- Если STi 6. Определяются коэффициенты загрузки трансформаторов в нормальном режиме КЗНР и в послеаварийном режиме КЗ. При этом К3тр не должен превышать 1,5;
Рассмотрим расчет для цеха №1:
1. цех первой категории, следовательно, устанавливается двухтрансформаторная КТП;
2.1453,5 кВА
3.1038,2 кВА;
4. так как Sт1=1038,2 кВА< Smax тр1=1600 кВА, то Nктп=1, Sт1Smax т, Sт.ст=1000кВА
5.;1,453.
Расчёт для остальных цехов представлен в таблице 8.
Таблица 8. Выбор числа и мощности БСК и КТП
№ цеха
|
Рср,
кВт
|
QСР,
квар. |
QМ,
квар.
|
Qкi,
квар. |
Qбi станд,
квар. |
Sср i.
кВА. |
,
кВА/м2 |
Число КТП,
число и мощность трансформаторов |
Кзнр |
Кзпар |
|
1
|
1424,5
|
989 |
1196,8 |
706,8 |
700 |
1453,5 |
---- |
1КТП251000 |
0,76
|
1,45 |
|
2
|
1365,5
|
1299,2 |
1299,2 |
767,3 |
750 |
1472 |
----- |
1КТП251000 |
0,75 |
1,5 |
|
3
|
647,7
|
662,9 |
881,6 |
520,7 |
500 |
667,8 |
----- |
1КТП25630 |
0,52 |
1,05 |
|
4
|
448,3
|
506,9 |
248 |
146,5 |
150 |
516,7 |
----- |
1КТП25400 |
0,64 |
1,29 |
|
5
|
405,6
|
375 |
375 |
221,5 |
200 |
441,7 |
---- |
1КТП25400 |
0,55 |
1,10 |
|
6
|
118,9
|
151,3 |
189,1 |
111,7 |
100 |
129,5 |
---- |
1КТП1x250 |
0,708
|
--- |
|
7
|
39,2
|
28,6 |
38 |
22,4 |
0 |
45,1 |
---- |
----- |
--- |
--- |
|
8
|
97,4
|
73,9 |
92,4 |
54,6 |
0 |
134,2 |
---- |
---- |
--- |
--- |
|
9
|
141,2
|
126,6 |
158,3 |
93,5 |
0 |
189,6 |
---- |
---- |
--- |
--- |
|
10
|
654
|
789,8 |
947,7 |
559,7 |
550 |
696,5 |
---- |
1КТП25630 |
0,55 |
1,10 |
|
11
|
681,4
|
836,8 |
1004,2 |
593 |
600 |
721,4 |
---- |
1КТП25630 |
0,57 |
1,14 |
|
12
|
245,8
|
311,2389 |
389 |
229,7 |
240 |
256 |
---- |
1КТП25250 |
0,51 |
1,02 |
|
13
|
448,3
|
473,8 |
568,6 |
335,8 |
350 |
465 |
---- |
1КТП25400 |
0,65 |
1,4 |
|
14
|
26,2
|
19 |
25,3 |
15 |
0 |
32,4 |
---- |
---- |
---- |
---- |
|
15
|
47,3
|
34,8 |
46,4 |
27,4 |
0 |
58,7 |
---- |
---- |
---- |
---- |
|
16
|
52,9
|
41,46 |
51,7 |
30,5 |
0 |
72,3 |
---- |
---- |
---- |
---- |
|
17
|
7,4
|
4,4 |
5,9 |
3,5 |
0 |
9 |
---- |
---- |
---- |
---- |
|
18
|
79,2
|
47,5 |
59,4 |
35 |
0 |
92,4 |
---- |
---- |
---- |
---- |
|
19 |
251,1
|
220,2 |
275,2 |
165,5 |
150 |
260,7 |
---- |
1КТП25400 |
0,7 |
1,4 |
|
20 |
280,8
|
294 |
406,6 |
240 |
240 |
286 |
---- |
1КТП25250 |
0,57 |
1,14 |
|
21
|
33,7
|
33,5 |
50,3 |
29,7 |
0 |
47,5 |
---- |
---- |
---- |
---- |
