Учебная работа. Электроснабжение промышленных предприятий напряжением 110-10 кВ

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Электроснабжение промышленных предприятий напряжением 110-10 кВ

МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

колледж
ПаУ

Контрольная
работа

По
дисциплине:
электрооборудование
линии электропередач

На тему: электроснабжение промышленных
предприятий напряжением 110-10 кВ

Павлодар,
2005г


Задание

Электроснабжение промышленных предприятий напряжением 110 — 10 кВ

вариант № 15

Uл кВ -110

L км
-16

Ur-10.5

Cosφ -0.81

Pmax МВт -16

Tmax -7200

S МВА -900

Xc -0.8гпп, кВ -10

Предприятие относится к 1 категории

Потребители 1 категории составляет 75% от общей мощности

Введение

Энергетической программой предусмотрено создания мощных
территориально-производственных комплексов в тех регионах, где сосредоточены
крупные запасы минеральных и водных ресурсов. Это — Экибастузский, включающие в
себя как добычу и использования энергоресурсов, и установки по производству,
передаче и распределению электрической и тепловой энергии.

одновременно ведется строительство крупных гидроэлектростанций на
сибирских реках, обладающих мощными энергетическими ресурсами, которые позволяют
сберегать ежегодно десятки миллионов тонн органического топлива. Решения этой
задачи во многом зависит от высококвалифицированных специалистов среднего звена
— техников-электриков, призванных в дальнейшее совершенствование способов
электрификации промышленных предприятий и установок всех отраслей
промышленности с применением современных средств электронно-вычислительной
техники.

В условиях возрастающие ограниченности не возобновляемых топливных
ресурсов, усложнения и удорожания их добычи удовлетворение потребности в
электроэнергии оперяется во все большей мере на ускоренной рост ядерной
энергетики и обеспечение ее высокой эксплуатационной надежности.


1. Расчетная часть

Составление схемы замещения

Предприятие относится к первой категории, составляет 75%

Нахождение параметров ЛЭП

Рассчитываем сечение проводов ЛЭП для этого необходимо выбрать jэк при Тмах=7200

jэк=1 А/мм2;

Таблица 8-1, автор Карпов, Казлов справочные по расчету проводов и
кабелей

Fэк= Iр/jэк = 103,6 /1 = 103,6 мм2


= Pмах / √3 U cosφ = 16 103 /√3 .
110 . 0,81 = 103,6А

Для потребителей I категории
составляет 75%, то выбираем двух цепную линию

выбираем мощность трансформаторов повышающей и понижающей подстанции

Sр = Pмах / cosφ = 16/ 0.81 = 19.7 МВА

Sном
выбираем из
условия

Sном
т ≥ Sр/2 .0.7

Sном ≥19.7/1.4 = 14.07МВА

Sном
= 15 МВА

.4 . Sном
т ≥ Sр;

≥ 19.7

Кпав
=

Кз
=

Кпав
— коэффициент перегрузки трансформатора в аварийном режиме

Кз
— коэффициент загрузки по отношению к Кз выбираем
повысительный и понизительные трансформаторы одной мощности 15 МВА

такая
перегрузка трансформатора допускается только в течении 5 суток с
продолжительностью

Рассчитываем
сечение провода

По
выбранным сечении находим параметры линии

r0 = 13/8 Ом/км

x0 = 0/41 Ом/км

в0
= 2.73 сим/км . 10-6

сопротивление
линии

R23 = r0 l / 2
= 220.8/ 2 = 110.4 Ом

Х23
= x0 l / 2
= 6.56 / 2 = 3.28 Ом/мм

в1
= в2 = в0 2 l /2 = 87.4/ 2 =
43.7 сим/км . 10-6

расчет
сопротивления повышающей и понижающей подстанции

R12 = Pкз . U
2ном т / S2ном = 169.4 / 225 = 7.5 МОм

Х12
= Uк % .
Uном / 100 .
Sт . η =
138862.5/ 180000 = 0.77 Ом

Определяем
реактивную мощность хх на высокой и низкой стороне

∆Qxxi =

∆Qxxi =
кВАР

Расчет
линии электропередач по звеньям. Расчет третьего звена

Q4 = P4 tgφ

Q4 = 16 . 0.68 = 10.88 МВАр Находим потери
мощности в звене

∆Р3,4
=

∆Q3.4
=

Определяем
падение напряжения в звене и его составляющие продольных

∆U3 =

Поперечное
составляющее

∆U3
= кВ

δU3 = кВ

определяем
мощность и напряжение в начале третьего звена

Р3
= Р4 + ∆Р3,4

Q3 = Q4+ ∆Q3.4

U3 =

Р3
= 16 + 110,40 = 126,4 кВт

Q3 = 10,88 + 0,10 = 10,98кВАр

U3 = кВ

Расчет
второго звена

Находим
потери мощности в звене

∆Р2,3
=

∆Q2,3
=

Определяем
падение напряжения в звене и его составляющие продольных

∆U2 =

Поперечное
составляющее

δU2 =

∆Р2,3
= кВт

∆Q2,3
= кВАр

∆U2 = кВ

δU2 = кВ

определяем
мощность и напряжение в начале второго звена

Р2
= Р3 + ∆Р2,3

Q2 = Q3+ ∆Q2,3

U2 =

Р2
= 126,4+9,7=136,1 кВт

Q2 = 10,98+3,08 = 14,06 кВАр

U2 = кВ

Расчет
первого звена

Находим
потери мощности в звене

∆Р1,2
=

∆Q1,2
=

∆Р1,2
= кВт

∆Q1,2
= кВАр

Определяем
падение напряжения в звене и его составляющие продольных

∆U1 =

Поперечное
составляющее

δU1 =

∆U1
= кВ

δU1 = кВ

определяем
мощность и напряжение в начале первого звена

Р1
= Р2 + ∆Р1,2

Q1 = Q2+ ∆Q1,2

U1 =

Р1
= 136,1+8,1=144,2 кВт

Q1 = 14,06+0,8 = 14,86 кВАр

U1 = кВ

Определяем
общую потерю напряжения ∆U

∆U = U1΄ — U3 = 133,8
— 130,9 = 2,9 кВ

Рассчитываем
потерю напряжения в % соотношения

%=2,5% кВ

Составляем
таблицу нахождение основных технико-экономических показателей рассчитываемой
линии электропередач

№ звена

Напряжение в конце звена

Мощность в конце звена

потери мощности

Потери напряжения

Мощность в начале звена

Напряжение второго звена

PкВт

QкВАр

∆PкВт

∆QкВАр

∆UкВ

δUкВ

P΄ кВт

Q΄ кВАр

1

144,2

14,86

8,1

0,8

7,8

-92,1

126,1

10,98

133,8

2

130,9

136,1

14,06

9,7

3,08

0,8

-0,04

136,1

14,06

131,6

3

131,6

126,4

10,98

257,07

0,10

15,6

-9,9

144,2

14,86

130,9

Находим коэффициент полезного действия КПД

η =

находим

tgφ =

cosφ = 1

2.
Технико-экономический расчет

Выбор
числа и мощность трансформаторов

ТДТН-15000/110

Мощ
кВ∙А 30

ВН
110

ВН-СН
17,0

ВН-НН
10,8

СН-НН
6

Потер
хх 65,0

кз140,0

ток
хх% 5,0

Рк85

Напряжения
кз% 10,5

Цена
7140000млн. тнг

Соответствие
с намеченным вариантам электроснабжения при U = 110кВ, определяем суммарные
затраты при Тгод = 7200. Для определения суммарных затрат необходима
рассчитать составляющие этих затрат:

1.       капитальные затраты.

.        эксплуатационные затраты.

Капитальные затраты берем по справочным данным, Установленные
оборудования на линии, выключатели выбираем по току, напряжению и мощности
отключения с учетом прокладки двух линии, так как предприятие относится к
потребителям 1 и 2 категории


=  Sоткл =

р =  Аоткл =  кВА

Открытое
распределительное устройство (ОРУ)

Ко
— стоимость отделителя и пускателя по справочнику Федорова равна 140 тыс.
руб

Ко
= 2 . 12750 = 25500 тыс. тнг.

Кв
= 2 . 258060 = 516120 тыс. тнг.

Кз
= 2 . 9180 = 18360 тыс. тнг.

Линия
двух цепная воздушная с проводом АС

Определяем
экономическое сечение провода по экономической плотности тока j — А/мм2-
выбираем по справочным данным и зависит от материала провода и Тм часов работы
предприятия в год

определяем
ток расчетной в одной линии.

′р =А

′р =  А

эк =;

Определить
стоимость одного километра двух цепной линии 110кВ — 11,6 тыс. тнг/км.

1.       суммарные капитальные затраты

К∑1 = Кз + Кл + Кв + Кр
+ Кт

К∑1 = 18360 + 371.2 + 1032240 + 42840 + 7140000 =
8233811,2 тыс. тнг

КΣ1 = 1032240 + 25500 +371,2 +42840 + 7140000 = 8241051,2 тыс.
тнг

Кл
= 371.2
тыс. тнг

Кр
= 2 . 21420 . 3 = 42840 тыс. тнг.

эксплуатационные
расходы потери в трансформаторах, реактивные потери х/х

1.       ΔQх/х =

ΔQк/з =. Sном.
т

ΔQх/х = кВАР

ΔQк/з =кВАР

потери
в линии

2.       ΔРл
= ΔР . I′р
. 2l;

Удельные потери выбирают по табличным данным для принятого провода АС
сечением 70мм2 составляет 1,3 Вт

ΔРл = 1.3. 103.6
. 2 . 16= 4309.76 kВт

ΔР′м =
ΔРм + Кэк.
ΔQх/х ;Кэк=0,06 кВт/КВАР

ΔР′- удельная потребление в
таблице Вт(А. км)

ΔР′м =85+0,06∙75=89.5
кВт

При видены потер активной мощности при холостом ходу

ΔР′хх= ΔРхх+ Кэк+ ΔQхх

ΔР.′хх=19+0,06+75=23,5 кВт

ΔРт=2(ΔР′хх+Р`м)

ΔРт=2(23,5+0,62 . 89,5)=111,44 кВт

Кз=

определения
стоимости патер

Cп = Со. ΔР∙Т=0,8∙4464,1∙7200=25465536 тыс/руб

Со
=0,8 коп/кВт.час

ΔР= ΔРл + ΔРт=4309,7+111,44=4421,1 тыс/руб

электрооборудование
трансформатор замыкание сечение

Сродная стоимость амортизационного отчисления

Са =Ра ∙К∑1 = 0,04 ∙ 8233811,2 = 329352,4
тыс./ тнг

Са =Ра ∙К∑2 = 0,04 . 8241051,2 =
329642,04 тыс./ тнг.

На мет аппаратах 4% — 0,04

Суммарные годовой эксплуатационный расход

Сгод1 = Cп+
Са=25465536 + 329352,4 = 25794888 тыс./тнг

Сгод2 = Cп+
Са=25465536 + 329642,04 = 25795178 тыс./тнг

Суммарные затраты

З = Сгод + 0,125 . К∑1 = 25794888 + 0,125 .
8233811,2 = 26824114,4 тыс. /тнг

З = Сгод + 0,125 . К∑2 = 25795178 + 0,125 .
8241051,2 = 26825309,4 тыс. /тнг

Потер электроэнергии

ΔW= ΔР∙Тгод=4421,1∙7200=31832208

Масса 1км провода

G=m∙l=0.86∙16=13,76

m=0,86

Схемы сетей двух вариантов

Выбор предварительного электрооборудования

Выбираем отделитель, короткозамыкатель, масленый выключатель и
разъединитель

Отделитель: короткозамыкатель:

ОД 110/630КЗ — 110М

Uном — 110Uном — 110

Iном — 630 Iном —

цена — 25500 тыс. тнг

Цена — 20400 тыс.тнг

Разъединитель: масленый выключатель:

РЛНД 110/600МГ — 110

Uном — 110Uном — 110

Iном — 630Iном — 630

цена — 21420 тыс. тнг

Цена — 516120 тыс. тнг


Расчет токов короткого замыкания

Для тока кз необходима ставить схему замещения

Для расчета тока кз применяем базисные мощности напряжения

Расчет токов к/з

Sб=900
кВ

Uб1=115
кВ

Uб2=10,5
кВ

Приводим сопротивление элементов системы к базисным условиям по формуле:

Х
т =

ХТ
=

ХЛ
= ХЛ1 = ХЛ2

определения
сопротивления обмотка трансформатора

ХЛ
= Х0 . l

XT3
= XT4
.

Хрез
=

Iб1=А

Iк=кА

Находим
ударный ток

iy=
2,55 . Ik = 2.55 . 7,1 = 18,105кА

Sк — мощность трехфазного к/з

Sк =

Sк = МВА

Условия
для выбора масляного выключателя и заземлителя

Табличные данные

Расчет

увеличения для выбора
проверки

Uном α=10

Uном у=10

Uном α ≥ Uном
уст 10≥10

Iном α= 630

Iрас=103,6

Iном ≥ Iр 630≥ 103.6

Sном отк =1125

Sк=130,4

Iном ≥ Sк 1125 ≥130.4

Iдин
=52

iy = 18,105

Iдин≥ iу 70≥18,105

Выбор основного электрооборудования

заземлитель

цена

Зон — 10

10

9180

Масленый выключатель

I у

Цена

ВМП 10

10

600

52

37740

Заключение

В ходе задания, изучил проект и произвел расчет КЗ. Рассчитал
технико-экономический расчет, расчет токов короткого замыкания.

Выбрал схемы двух вариантов эле4троснабжения и основного
электрооборудования: отделители, разъединители, короткозамыкатели и
выключатели.

Расчертил схему замещения на формате А1.

Учебная работа. Электроснабжение промышленных предприятий напряжением 110-10 кВ