Чтобы выбрать наиболее рациональный вариант электроснабжения, мы рассмотрим два варианта числа и мощности трансформатора, сравнивая их по технико-экономическим показателям.

Рассчитаем полную нагрузку с учётом компенсирующего устройства.

Sсм=√Рсм2+(Qсм Qку) 2                                             (2.37)

    Sсм=√57.52+(53 – 35) 2 =60.25 кВА

Рассчитаем и выберем мощность трансформатора.

                                 Sтр=Sсм/n*β                             (2.38)

Sтр= 60.25/2*0.7=43 кВА

По каталогу выбираем 2-а возможных варианта мощности трансформатора, сводим данные в таблицу 2.10

Таблица 2.10 – Исходные данные трансформаторов

Расчёт будет вестись на примере двух трансформаторов ТМ-63/10,

ТМ-100/10

Находим приведенные потери холостого хода

                    DР’х.х1=DРх.х1+Кu.п*Sн1*Iхх1/100                                 (2.39)

                 DР’х.х2=DРх.х2+Кu.п*Sн2*Iхх2/100                                 (2.40)

                                        DР’х.х1=0.265+0,1*60*2.8/100=0.43 кВт

                         DР’х.х2=0.365+0.1*100*2.6/100=0.625 кВт

Находим приведенные потери короткого замыкания

              DР’.к.з1=DРк.з1+Кu.п*Sн1*Uк1/100                                     (2.41)

                 DР’.к.з2=DРк.з2+Кu.п*Sн2*Uк2/100                                (2.42)         

                 DР’.к.з1=1.280+0,1*60*4.5/100=1.55 кВт

                        DР’.к.з2=1.970+0.1*100*4.5/100=2.42 кВт

Рассчитаем коэффициент загрузки трансформаторов

              Кз1=Sсм/n*Sтр1                                                                (2.43)

             Кз2=Sсм/n*Sтр2                                                                (2.44)

Кз1=78.2/2*60=0.65

  Кз2=78.2/2*100=0.4

Находим полные приведенные потери

       DР’т1=DР’х.х1+Кз12*DР’к.з1                                                       (2.45)                                       

DР’т2=DР’х.х2+Кз22*DР’к.з2                                              (2.46)                       

DР’т1=0.43+0,652 *1.56=1 кВт

      DР’т2=0.625+0.42*2.42=1.01 кВт

Определяем потери трансформаторов за год, DWа.тр, кВт

DWа.тр1=DРхх1*n*Тг+1/n*DРкз1(Sр/Sт1)2*τ                        (2.47)

DWа.тр2=DРхх2*n*Тг+1/n*DРкз2(Sр/Sт2)2*τ                        (2.48)

DWа.тр1=0.265*2*6240+1/2*1.280(93.5/60)*4000=3307+6216=9523кВт*ч

DWа.тр2=0.365*2*6240+1/2*1.970(93.5/100)*4000=4555+3444=8000 кВт*ч

Находим стоимость потерь трансформаторов за год, Сn, руб.

Сn1=Со*DWа.тр1                                                           (2.49)

Сn2=Со*DWа.тр2                                                           (2.50)

Сn1=1.393*9523=13265 руб.

Сn2=1.393*8000=11144 руб.

аходим стоимость амортизационных отчислений

           Са1=У/100*К1*2                                                            (2.51)

Са2=У/100*К2*2                                                            (2.52)

Са1 =6.3/100*26650*2=3357 руб.

Са2 =6.3/100*30050*2=3786 руб.

Находим ежегодные эксплуатационные расходы

Сэ1= Сn1+Са1                                                               (2.53)

Сэ2= Сn2+Са2                                                               (2.54)                                                                 

Сэ1=13265+3358=16623 руб.

Сэ2=11144+3786=14930 руб.

Найдём приведённые затраты, З руб.

З1=Кн*К1+ Сэ1                                                            (2.55)

З2=Кн*К2+ Сэ2                                                            (2.56)

З1=0.125*53300+16623=23285руб.

З2=0.125*60100+14930=22442руб.

Найдём срок окупаемости, Ток, лет

Ток=К2-К1/Сэ1-Сэ2                                                     (2.57)

Ток= 60100-53300/16623-14930=4 лет

Проверим оба трансформатора по аварийному перегрузу.

Коэффициент загрузки по аварийному перегрузу равен 1.5

Кз=Sр/Sтр1                                                                    (2.58)

Кз=Sр/Sтр2                                                                    (2.59)                                                                 

Кз1=93.5/60=1.56≤1.5- условие не выполняется

Кз2=93.5/100=0.93≤1.5-условие выполняется

Из технико экономического расчёта видно что  более экономичный трансформатор ТМ-100/10, поэтому на подстанцию выбираем два трансформатора этого типа.

Полученные данные при расчёте сведены в таблицу 2.11

Таблица 2.11 – Технико-экономический расчёт выбора мощности трансформатора

2.9 Выбор конструкции распределительного устройства ВН ТП

Подстанции напряжением 6-10/0.4-0.66 кВ по месту нахождения на территории предприятия делятся следующим образом:

внутрицеховые, расположенные внутри производственных зданий с размещением электрооборудования непосредственно в производственном или отдельном закрытом помещении с выкаткой электрооборудования в цехи;

встроенные, находящиеся в отдельных помещениях, вписанных в контур основного здания, но с выкаткой трансформаторов и выключателей наружу;

пристроенные, т.е. непосредственно премыкающие к основному зданию;

отдельно стоящие на расстоянии от производственных зданий.

В основном широко применяются комплектные трансформаторные подстанции, которые изготавливаются для внутренней и наружной установки.

Камера трансформатора имеет естественную вентиляцию через верхние и нижние проёмы с жалюзи. Трансформаторы установлены в камере так, чтобы без снятия напряжения обеспечивалось удобное и безопасное наблюдение за уровнем масла в маслоуказателе, а также доступ к газовому реле

КТП в зависимости от мощности трансформатора имеют различные аппараты на стороне высшего и низшего напряжений.

На стороне высшего напряжения устанавливаются выключатель нагрузки с предохранителем или разъединитель с предохранителями, на стороне низшего напряжения – блок предохранитель – выключатель типа БПВ, автоматические выключатели типа АВМ.

Для цеха по ремонту наземного оборудования применяется комплектная трансформаторная подстанция КТП наружной установки напряжением 6-10/0.4-0.66 и мощностья 100 кВА. 

2.10 Расчет токов короткого замыкания в характерных точках электрической сети

В системе трёхфазного переменного тока могут возникнуть непредусмотренные соединения проводников двух или трёх фаз между собой или на землю, называемые короткими замыканиями.

Это происходит при набрасывании проводника на воздушную линию, при повреждении кабеля, падении повреждённой опоры воздушной линии со всеми проводами на землю, перекрытии фаз животными или птицами, обрыве проводов и т.д.

В точке короткого замыкания сопротивление фаз источника в линии составляет лишь небольшую долю сопротивления нагрузки. Поэтому сила тока в короткозамкнутой цепи немного превышает силу рабочего тока цепи. Наибольшая сила тока короткого замыкания обычно получается при трёхфазном коротком замыкании, поэтому для выбора электрического оборудования определяют силу тока при трёхфазном коротком замыкании.

Увеличение силы тока в цепи приводит к усилению механического воздействия электродинамических сил на электроаппараты и к повышению нагрева токоведущих частей пропорционально квадрату силы тока.

Для вычисления силы токов короткого замыкания составляется расчётная схема, на которую наносятся все данные, необходимы для расчёта, и точки, где следует определить токи короткого замыкания, рисунок 2.2

По расчётной схеме составляется схема замещения, в которой все элементы выражены в виде индуктивных и активных сопротивлений в относительных или именнованых единицах,  рисунок 2.3.

В промышленных предприятиях сетях до 1000 В расчёт ведётся в именнованых единицах.

Рассчитаем ток системы.

                        Ic=Sт/√3*Uc                                                                 (2.60)

               Ic=100/1.73*10=5.78 А

Из каталога выбираем наружную ВЛ АС – 3х35 Iдоп=63 А.

Рассчитаем  индуктивное сопротивление системы.

               Хс’=х0*Lc                                                                    (2.61)

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