Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме

КОСТРОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

 

Кафедра «Экономии и управления техническим сервисом» Курсовая работа

На тему:

«Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме»

Введение

При проектировании и эксплуатации любой электроэнергетической системы приходится считаться с возможностью возникновения в ней повреждений и ненормальных режимов работы. Наиболее распространёнными и в то же время опасными видами повреждений являются короткие замыкания. Одним из основных видов ненормальных режимов работы являются перегрузки.

Повреждения и ненормальные режимы работы могут приводить к возникновению в системе аварий, под которыми обычно понимаются вынужденные нарушения нормальной работы всей системы или её части, сопровождающиеся определённым недоотпуском энергии потребителям, недопустимым ухудшением её качества или разрушением основного оборудования.

Предотвращение возникновения аварий или их развитие при повреждениях в электрической части энергосистемы может быть обеспечено путем быстрого отключения повреждённого элемента, для этого применяется релейная защита и автоматика.

Основным назначением РЗ является автоматическое отключение повреждённого элемента от остальной, неповреждённой части системы при помощи выключателей. Таким образом, она является одним из видов противоаварийной автоматики систем. Важность этого вида автоматики определяется тем, что без неё вообще невозможна бесперебойная работа электроэнергетических установок.

1. Исходные данные

Рис. 1. Исходная схема для расчета

Объектом проектирования является кабельная линия 10 кВ.

Сеть 0.4 кВ имеет длину L=250 м и выполнена проводом А70.

Установлен автоматический ввод резерва (АВР) на низшем напряжении.

Коэф. загрузки трансформаторов подстанций = 1.

Линия 0.4 загружена на 25% от мощности ТП.

Коэф. мощности =0.8 для всех видов потребителей.

2. Расчет токов короткого замыкания

2.1 Составляем схему замещения для расчета токов короткого замыкания

Рис. 2. Полная схема замещения

Xd = 0.125 Ом; Xр = 6%

Находим сопротивление генератора 1

;

где: Xd – сверхпереходное сопротивление генератора;

Uб – базисное напряжение, принимаем 10 кВ.

Sн – номинальная мощность генератора

 Ом

Находим сопротивление генератора 2.

;

 Ом

Находим полное сопротивление генератора:

;

; Ом

Находим сопротивление линии 10 кВ.

; Ом

; (2.5)

; (2.6)

где: R₀ – активное сопротивление линии, из [Л1 – 1.3] для линии АС120 принимаем R₀₁₀ = 0.245 Ом/км

X₀ – индуктивное сопротивление линии, из [Л1 – 14] для линии

АС120 принимаем X₀₁₀ = 0.365 Ом/км

где: L₁₀ – длина линии 10 кВ, км

 Ом

 Ом

Так как имеется две линии с одинаковыми параметрами и одинаковой длинны, следовательно их сопротивления равны.

Находим полное активное сопротивление линии 10 кВ.

; Ом

 Ом

Находим полное индуктивное сопротивление линии 10 кВ.

; Ом

 Ом

Находим полное сопротивление линий 10 кВ.

; Ом

Находим сопротивление реактора

; Ом

где: Xр% – относительное сопротивление реактора; Xр=6% по заданию;

Iнр – номинальный ток реактора, кА; Iнр = 0.6 А по заданию;

Uср – среднее напряжение линии,

; Ом

Находим сопротивление кабельной линии.

В соответствии с [Л1 – стр. 185] индуктивные сопротивления на 1 км длины X₀ проводов ВЛ и КЛ мало зависят от сечения следовательно для кабелей при напряжении U = 6…10 кВ X₀ = 0.08 Ом/км.

Их активное сопротивление R₀ можно определить в зависимости от сечения и материала провода. Следовательно из [Л1 – 1.1] R₀ принимаем R₀ = 0.194 Ом/км.

; Ом

; Ом

; Ом

; Ом

; Ом

; Ом

Т.к. отношение индуктивного сопротивления к активному не ³ 3, то учитываем оба сопротивления.

Находим сопротивление трансформатора.

;

где: Uk% – напряжение короткого замыкания трансформатора, %

Uk = 5.5% по заданию.

Sном.т – номинальная мощность трансформатора, кВА

; Ом

Находим активное сопротивление трансформатора:

; Ом

Таблица 1

Тип	Sном, кВА	Uном, кВА		DР, кВт		Uкз, %	Iхх, %	Сх. и гр. соед. обм.
		ВН	НН	хх	кз
ТМН‑2500/10	2500	10	0.4	4.6	23.5	5.5	1	Д / Ун‑11

; Ом

Находим индуктивное сопротивление трансформатора:

; Ом

; Ом

Т.к. индуктивное сопротивление трансформатора более чем в 3 раза больше активного, то активным сопротивлением в дальнейших расчетах пренебрегаем.

Находим сопротивление линии 0.4 кВ.

Из [Л1 – 1] для линии А70 принимаем R₀₁₀ = 0.412 Ом/км, из [Л1 – 15] для линии А70 принимаем X₀₁₀ = 0.283 Ом/км

По формулам (2.5); (2.6); (2.7) находим R_0.4; X_0.4; Zл_0.4

; Ом

; Ом

; Ом

Рис. 3. Схема замещения для расчета КЗ в т. К1

Т.к. отношение индуктивного сопротивления к активному не ³ 3, то учитываем оба сопротивления.

Составляем новую схему замещения.