Курсовая работа: Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Выбираем сдвоенный реактор:

Тип реактора:

РБСД – 10 – 2 ´ 1600 – 0,20 Номинальный ток 1600 А.

11 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

Технико-экономическое сравнение проводят по минимуму приведенных затрат, при этом в капитальных затратах учитывается стоимость трансформаторов и их монтаж, так как вся остальная схема электроснабжения мало чем будет отличаться в вариантах. В эксплуатационных затратах учитывают стоимость потерь электрической энергии и амортизационные отчисления.

Приведенные потери электроэнергии в трансформаторах определяют по формуле

Эn=n((DPxx+Kи.п.× DQxx)Tгод+Kз2(DPкз+Kи.п. DQк.з.)Tм), кВт×ч (11.1)

где n - количество трансформаторов;

DPxx - потери холостого хода трансформаторов, кВт.

DPкз - потери короткого замыкания трансформаторов, кВт.

Потери холостого хода и короткого замыкания реактивной мощности определяем по формулам:

DQxx= (11.2)

DQк.з= (11.3)

Kи.п = 0,05¸0,07кВт/квар - коэффициент изменения потерь активной мощности при передаче реактивной;

Kз - коэффициент загрузки трансформаторов;

 - принимается по справочным данным в зависимости от сменности работы предприятия.

Эn=2·((18 + 0,06·96)·8760 + 0,42·(85+0,06·1600)·4340)=655113,6 кВт×ч

DQxx=

DQк.з=

Стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах вычисляется по выражению:

 (11.4)

где b= 2,89 тенге/кВт час – стоимость потерь электроэнергии

Таблица 11.1 – Капитальные затраты на оборудование

Капитальные затраты на основное оборудование состоят из стоимости трансформатора и монтажа:

Стоимость трансформатора - 2´ 5375 тыс. тг.

Монтаж - 2´240,75 тыс.тг

К = 10750 + 467,5=11217,5 тыс.тг.

Стоимость отчислений на амортизацию ремонт и обслуживание

 (11.5)

где  - норма амортизационных отчислений от капитальных затрат;

 – норма отчислений на обслуживание

К - сумма полученных капитальных затрат.

Определяем ежегодные эксплуатационные издержки:

Uэ = Cэ + Uа  (11.6)

Uэ = 18932,2 + 1043,23 = 3342,49 тыс. тг

Приведённые затраты вычисляются по формуле

 (11.7)

где  - нормативный коэффициент экономической эффективности.

12 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

12.1 Расчёт токов короткого замыкания на стороне ВН

Расчет токов К.З. необходим для выбора и проверки коммутационных аппаратов по отключающей способности, на динамическую и термическую стойкость, на стойкость к токам К.З. кабельных линий и измерительных трансформаторов, для расчета токов срабатывания и коэффициентов чувствительности релейной защиты. При расчете токов К.З. на напряжении выше 1000В принимают следующие расчетные условия:

1.   Все источники участвующие в подпитке места К.З. работают одновременно и с номинальной нагрузкой.

2.   Все синхронные машины работают с АРВ и форсировкой возбуждения.

3.   При расчете токов К.З. учитывают влияние синхронных и асинхронных электродвигателей за исключением электродвигателей мощностью до 100 кВт если они отделены одной ступенью трансформации от места К.З. и электродвигателей любой мощности если отделены двумя и более трансформациями.

4.   В расчетной схеме точки КЗ выбирают такими в которых токи КЗ будут иметь максимальные значения, а элементы сети нормально работающие раздельно на схеме принимаются работающими через секционный выключатель.

В большинстве случаев такими точками являются: на вводах силового трансформатора - точка К1; за выключателем пассивного элемента на стороне НН ГПП (линия к ТП) - точка К2; на вводе цехового силового трансформатора от которого питается расчетный цех точка К3.

Составляем схему замещения.

Рисунок 12.1 – Схема замещения для расчета токов КЗ

Расчет ведем в относительных единицах, для чего принимаем базисные условия: ;

Технические данные трансформатора: ТДНС – 16000/35

; ;

Определяем базисные токи:

 (12.1)

Определяем сопротивления элементов схемы замещения:

-  энергосистемы

 (12.2)

,

где Sкз – мощность короткого замыкания

-  воздушной линии

 (12.3)

худ – удельное сопротивление воздушной линии;

l – длина линии.

-  трансформатора

 (12.4)

Точка К1:

Периодическая составляющая тока короткого замыкания

 (12.5)

где  - ЭДС энергосистемы

Амплитудное значение ударного тока короткого замыкания с учетом апериодической составляющей

 (12.6)

где Куд = 1,608 – ударный коэффициент – система, связанная со сборными шинами, где рассматривается КЗ, воздушными линиями напряжением 35 кВ (11, табл.3.8)

Точка К2:

Периодическая составляющая тока короткого замыкания

Амплитудное значение ударного тока короткого замыкания с учетом апериодической составляющей

где Куд = 1,956 – ударный коэффициент – ветви, защищенные реактором с номинальным током 1000 А и выше (11, табл.3.8)

12.2 Расчёт тока короткого замыкания на стороне 0,4 кВ

Сети промышленных предприятий напряжением до 1 кВ характеризуются большой протяженностью и наличием большого количества коммутационно-защитной аппаратуры. При напряжении до 1 кВ даже небольшое сопротивление оказывает существенное влияние на ток КЗ, поэтому в расчетах учитываются все сопротивления короткозамкнутой цепи, как индуктивной, так и активной. Кроме того, учитываются активные сопротивления всех переходных контактов этой цепи (разъемные контакты на шинах, на вводах и т.д.). Расчёт токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ производится в именованных единицах, т.е. все сопротивления выражаются в мОм. Если все эти сопротивления не известны, то согласно руководящих указаний по электроснабжению промышленных предприятий совокупно эти сопротивления берутся на шинах ТП – 15 мОм, на шинах РП – 20 мОм.

Составляем схему замещения

Рисунок 12.2 - Схема замещения для расчёта тока КЗ на стороне 0,4 кВ

Расстояние от ТП-5 до ГПП составляет 188м.

Выбираем кабель напряжением 6кВ сечением 95 мм2. Активное сопротивление кабеля rУД = 0,326 Ом/км, индуктивное хУД = 0,078 Ом/км.

Определяем сопротивление кабеля

-  активное  (12.7)

индуктивное

 (12.8)

Определяем результирующее сопротивление:

-  активное: Rрез = Rк = 1,222

-  индуктивное:

Хрез=Хс+Хл+Хт+Хр+Хк=0+2,36+10+0,2=12,56

Приводим результирующее сопротивление к стороне 0,4 кВ в мОм по формулам:

, (12.9)

где Uст.кз – напряжение ступени короткого замыкания.

Определяем сопротивление цехового трансформатора:

,  (12.10)

Приводим сопротивление трансформатора к ступени 0,4 кВ:

 (12.11)

 (12.12)

Определяем полное сопротивление:

 (12.13)

 (12.14)

 (12.15)

Определяем сверхпереходное значение тока короткого замыкания:

Амплитудное значение ударного тока короткого замыкания с учетом апериодической составляющей

Действующее значение ударного тока

Определяем мощность короткого замыкания:

Таблица 12.1 - Токи короткого замыкания

На основании полученных данных токов короткого замыкания будем выполнять проверку оборудования на динамическую, термическую стойкость к токам КЗ и отключающую способность.

13 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ НА ГПП И КАБЕЛЕЙ ОТХОДЯЩИХ ЛИНИЙ

13.1 Выбор оборудования

Высоковольтное оборудование выбирают по номинальному напряжению и номинальному длительному току и проверяют по току послеаварийного режима, по отключающей способности токов К.З., по динамической и термической стойкости к токам К.З.

Выбор выключателя 35кВ

По напряжению установки:  (13.1)

По длительному току: ;

 (13.2)

  (13.3)

  (13.4)

Принимаем к установке выключатель: ВВК - 35Б - 20

Технические данные:

Номинальное напряжение , кВ – 35

Номинальный ток , А – 1000

Номинальный ток отключения , кА – 20

Номинальный ток включения -  = 20кА

Наибольший пик тока включения  = 52кА

Содержание апериодической составляющей ,% - 50

Параметры сквозного тока КЗ, кА

·  Ток электродинамической стойкости:

 - 51 кА

 - 20 кА

Ток термической стойкости , кА - 20

Время протекания тока термической стойкости , с - 3

Полное время отключения , с – 0,7

Собственное время отключения , с – 0,03

Привод – встроенный.

Производим проверку по отключающей способности по условию:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14