Для УВН ППЭ должны выбираться только типовые решения

  1.  Для УВН ППЭ должны выбираться только типовые решения.

  2.  При выборе УВН должны учитываться следующее факторы:

Ø  Уровень надежности потребителей.

Ø  Расстояние до системы равно 15 км.

Ø  Вид схемы питания.

Ø  Влияние окружающей среды.

Ø  Разного рода особые условия.

Трансформаторы на ППЭ выбираем только с РПН. Исходя из этого, выбираем схему линия – выключатель – трансформатор (рис.4).

 

Рис.4.

 

Выбор линии электропередачи.

Питание завода осуществляется по двухцепной воздушной ЛЭП. Uc=110кВ.

Выбор сечения питающих ЛЭП производится по допустимому нагреву максимальным расчетным током.

 А.(32)

Сечение линии выбираем по экономической плотности тока и по току послеаварийного режима.

 мм.(33)

где   -экономическая плотность тока [ ] табл. 1.3.36.

 А.(34)

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 U_НР £ 5%,

·  В после аварийном режиме U_НР £ 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:

(44)

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.

10. Размещение компенсационных устройств в сети предприятия

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 (Q_км) 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 (Q_Кi) в каждом i-м узле нагрузки будет равна:

(46)

Q_{нагр i} – реактивная нагрузка в i – м узле

Q_{нагр S} - сумма реактивных нагрузок всех узлов, кВар.

Q_{нагр 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 Q_КУ, по заводу в целом Q_КУ =5870,83 кВар³ Q_БСК = 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	-	-

11. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций

Число КТП и мощность их трансформаторов определяется общей мощностью (S_СМ) цеха (цехов), удельной плотностью нагрузки и требованиями надежности электроснабжения.

В качестве примера рассмотрим литейный цех:

Мощность цеха с учетом компенсации реактивной мощности:

 (47)

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	42500	0,5	1,06
2.	РМЦ	580,5	350	-	677,8	0,69	2	2630	0,5	1,07
3.	Кузнечный цех	1547,8	1217,8	300	1800	1	3	12500	0,7	-
4.	Главный корпус	200,1	485,4	-	525	0,17	3	1630	0.8	-
5.	Корпусно-котельный	2829	2175,7	600	3238	0,49	2	22500	0,6	1,3
6.	Компрессорная	485,25	420,8	-	642,3	0,35	2	2630	0,5	1,02
7.	Такелажно-парусный цех	6340,5	4811,6	1200	7297	2,43	3	42500	0,7	1,4
8.	Сухой док	1546,7	814,2	150	1683	0,29	3	4630	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	11000	0,7	-
11.	Кислородная станция	300	356,8	-	466,1	0,17	2	2400	0,6	1,16
12.	Плавающий док	578,04	1040	300	939	0,48	3	11000	0,9	-
13.	Лесосушилка	397,86	252,7	-	471,3	0,13	2	2400	0,5	1,17

Так как заводоуправление потребляет мощность меньше 250 кВА целесоосбразно присоединить его к механическому доку.

12. Определение потерь мощности в трансформаторах

Потери активной и реактивной мощности в трансформаторах определяется по формулам:

(48)

(49)

где DP_XX, DP_КЗ – потери холостого хода и короткого замыкания [ ].

(50)

(51)

Рассмотрим расчет потерь на примере литейного цеха:

S_нт = 2500 кВА; I_XX% = 1% ;U_кз = 6.5%; DP_xx = 3.85 кВт; DP_кз = 23,5 кВт.

Для нормального режима работы:

Для послеаварийного режима:

Расчет потерь мощности для остальных трансформаторов ведется аналогично (табл.11).

Табл.11.

№	Наименование цеха	n, Sтр	Ixx,%	Uкз, %	D Pxx	DPкз	DQxx	DQкз	DРт нр	DQ нр	DР пар	DQ пар
1	Литейный цех	42500	1	6,5	3,85	23,5	25	162,5	16,86	110,1	20,9	141,3
2	РМЦ	2630	1.5	5.5	2	7.3	9.45	34.65	4.9	23,2	10,35	49,12
3	Кузнечный цех	12500	1	6,5	3,85	23,5	25	162.5	15,36	104,62	-	-
4	Главный корпус	1630	1.5	5.5	2	7.3	9.45	34.65	5,5	26,42	-	-
5	Корпусно-котельный	22500	1	6,5	3,85	23,5	25	162.5	11,93	79,25	43,56	299,6
6	Компрессорная	2630	1.5	5.5	2	7.3	9.45	34.65	4,9	23,23	9,6	45,5
7	Такелажно-парусный цех	42500	1	6,5	3,85	23,5	25	162.5	18,28	119,9	30,73	209,25
8	Сухой док	4630	1.5	5.5	2	7.3	9.45	34.65	8,6	40,9	10,17	48,18
9	Заводоуправление	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
10	Механический док	11000	1.5	5.5	3	11.2	15	55	8,48	41,95	-	-
11	Кислородная станция	2400	3	5.5	1.3	5.4	12	22	3,57	27,96	8,56	41,6
12	Плавающий док	11000	1.5	5.5	3	11.2	15	55	12,07	59,55	-	-
13	Лесосушилка	2400	3	5.5	1.3	5.4	12	22	3,27	26,75	8,69	42,11

13. Схема канализации эл.энергии по территории

 

 

.

ВАП

Рис.6. КЛЭП 6 кВ

КЛЭП 0.4 кВ