6.5 Выбор коммутационной аппаратуры на стороне высшего и низшего напряжения трансформаторных подстанций

В цеховых ТП применяем комплектные трансформаторные подстанции. КТП-630 и КТП-1000 комплектуются выключателями нагрузки типа ВНПу-10 с пружинным приводом со встроенными предохранителями ПК. Результаты выбора сводены в таблицу 7.9.

Таблица 7.9 - Выключатели нагрузки и предохранители

По величине тока короткого замыкания в точке К-4 производится выбор только вводных выключателей, установленных на стороне низшего напряжения.

На стороне низшего напряжения цеховых трансформаторных подстанций выбираем автоматические выключатели для низковольтных распределительных устройств. Принимаем к установке распределительное устройство КТП общепромышленные (собственных нужд), представляющее собой трансформаторные подстанции внутренней (У3) установки c автоматическими выключателями серии "Электрон", предназначенные для приема электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 гц, напряжением 10 кВ, преобразования в электроэнергию напряжением 0,4 кВ и ее распределения.

 Выбор оборудования низковольтных распределительных пунктов (0,4 кВ) осуществляется по токам нагрузки в нормальном и утяжеленном режимах. Результаты выбора сведены в таблицу 7.10.

Таблица 7.10 Выбор оборудования низковольтных распределительных пунктов

6.6 Разработка принципиальной схемы электроснабжения прессового цеха

6.6.1    Выбор схемы питания 10 кВ

Питание цеховой подстанции осуществляем от двух ячеек на разных секциях шин РП – 10кВ по двум кабельным линиям (обусловлено требованиями надежности электроснабжения) по схеме блок трансформатор – магистраль с выключателями нагрузки на вводе. Такая схема обладает простотой, достаточной надежностью, позволяет быстро отключать трансформаторы и питающие линии. Защита питающих линий и трансформаторов от перегрузок и коротких замыканий обеспечивается двухступенчатой релейной защитой на РП-30, а применение выключателей нагрузки позволяет осуществить отключение трансформаторов при внутренних повреждениях посредством газовой защиты.  

6.6.2 Выбор схемы распределения электроэнергии

В цехе используется магистральная схема распределения электроэнергии. На ее выбор повлияли следующие факторы: 1. Электроприемники расположены в цехе равномерно. 2. На машиностроительных заводах рекомендуется применять магистральные схемы распределения электроэнергии. Магистральную схему выполняем шинопроводами типа ШРА - 4, которые подключаются к шинам КТП посредством кабелей проложенных в каналах в полу или вдоль стен в монтажных лотках. Электроприемники запитываются непосредственно от шинопровода через автоматические выключатели поставляемые комплектно. Подключение выполнено проводом ПВ 3 в трубах в полу или кабелем ВВГ в каналах пола. Схема представляет собой 4 магистрали, от которых запитываются электроприемники. Группы мелких электроприемников подключаются к групповым силовым распределительным пунктам ШР1 – ШР4 запитанным от шинопровода. Размещение распределительных пунктов осуществляем исходя из минимальной длины кабельных линий, удобства подключения и обслуживания в период эксплуатации, а также возможности дальнейшего развития схемы. Сами распределительные пункты подключаются к шинопроводам посредством кабеля. Питание освещения осуществляется от 4 распределительных пунктов. Пункты подключены к шинам НН КТП кабелем ВВГ проложенным в каналах пола и по кабельным конструкциям.

6.6.3 Расчет нагрузок по отдельным узлам схемы

Расчет нагрузок по отдельным узлам схемы проводится аналогично расчету нагрузок отделений цеха (смотри пункт 1.1). Группы небольших по мощности силовых технологических приемников подключаем через силовые распределительные пункты ШР-1 – ШР-4. Расчетную нагрузку каждого пункта определяем по такой же методике, что и для участков цеха. Расчет сводим в таблицу 7.11.

Силовые пункты и остальные технологические приемники подключаем к распределительным шинопроводам и рассчитываем их расчетную нагрузку вышеизложенным методом.

Наиболее мощные приемники присоединяются кабелем непосредственно к ячейкам РУНН КТП. 

Принимаю к установке магистральные шинопроводы типа ШМА 4 - 1250 - 44 - 1У3 на 1250 А ( ТУ 36.18.29.01 - 22 - 88 ) распределительные шинопроводы ШРА 4 - 250 - 32 - 1У3 и шкафы распределительные марки: ШР 11 Шкаф рассчитан на номинальные токи до 400 А и номинальное напряжение до 380 В с глухозаземленной нейтралью трехфазного переменного тока частотой 50 Гц и с защитой отходящих линий предохранителями НПН2-60 (до 63А), ПН2-100 (до 100 А), ПН2-250 (до 250 А), ПН2-400 (до 400А).

7. Компенсация реактивной мощности

Оптимальный выбор средств компенсации реактивной мощности является составной частью построения рациональной системы электроснабжения промышленного предприятия. Распределительное устройство 10 кВ ГПП имеет четыре системы сборных шин. К секции СШ подключены кабельные линии, питающие трансформаторы цеховых ТП и высоковольтных РП. На рисунке 8.1 приведена схема замещения СЭС для расчета компенсации реактивной мощности. В таблице 8.1 приведены исходные данные для схемы электроснабжения, показанной на рисунке 8.1. Здесь обозначено: Sнтi – номинальная мощность трансформатора i-ой ТП; Q1i и Qтi – реактивная нагрузка на один трансформатор i-ой ТП и потери реактивной мощности в нем; Rтрi – активное сопротивление трансформатора i-ой ТП, приведенное к напряжению 10 кВ; Rлi – активное сопротивление i-ой кабельной линии.

Сопротивление трансформатора определяем по формуле:

Rтрi = .                                                                             (8.1)

Сопротивление кабельной линии определим по формуле:

Rл = Rу · l,                                                                                        (8.2)

где l – длина кабельной линии, км;

Rу – удельное сопротивление кабеля, Ом/км.

Результаты расчётов приведены в таблице 8.1.

Рисунок 8.1 - Схема замещения СЭС

Таблица 8.1 – Расчёт сопротивлений

Параметры синхронных двигателей приведены в таблице 8.2.

Таблица 8.2 - Параметры синхронных двигателей

Располагаемая реактивная мощность СД:

Qсд.мi = ,                                                            (8.3)

где αмi – коэффициент допустимой перегрузки СД по реактивной мощности, зависящий от загрузки βсдi по активной мощности и номинального коэффициента мощности соsφнi.

Примем, что все синхронные двигатели имеют βсд = 0,9, тогда αм = 0,58.

Результаты расчета приведены в таблице 8.2.

Определение затрат на генерацию реактивной мощности отдельными источниками.

Определение удельной стоимости потерь активной мощности от протекания реактивной мощности производим по формуле:

С0 = δ,                                                                        (8.4)

где δ – коэффициент, учитывающий затраты, обусловленные передачей по электрическим сетям мощности для покрытия потерь активной мощности:

α – основная ставка тарифа, руб/кВт;

β – стоимость 1 кВт∙ч электроэнергии (дополнительная ставка тарифа);

Для 110 кВ: α = 2165,76 руб/кВт год; β= 0,941 руб/кВ∙ч

Км = ∆Рэ/∆Рм = 0,93 – отношение потерь активной мощности предприятия ∆ Рэ в момент наибольшей активной нагрузки энергосистемы к максимальным потерям ∆Рм активной мощности предприятия;

τ – время использования максимальных потерь, ч.

С0 = 1,02×(2165,76×0,93 + 1,04×2198,77) = 4205,69 руб/кВт.

Непосредственное определение затрат на генерацию реактивной мощности:

- для низковольтных БК (0,4 кВ)

З1г.кн = Е·КБКН + С0·ΔРБКН ,                                                                 (8.5)

З1г.кн = 0,223·360000+4205,69·4 = 93502,78 руб/Мвар

- для высоковольтных БК (10 кВ)

З1г.кв = З10 = Е∙КБКВ∙ Кпр.ц + С0∙ΔРБКв ,                                                                                   (8.6)

З1г.кв = 0,213·180000+4205,69·4 = 46751,39 руб/Мвар

- для синхронных двигателей

 З1г.сдi = С0∙; З2г.сдi = С0∙ .                                         (8.7)

Результаты расчета затрат для СД приведены в таблице 8.3.

Таблица 8.3 – Расчёт затрат для СД

Определение эквивалентных активных сопротивлений ответвлений с ТП, подключенных к 1-ой секции СШ ГПП. Для расчета оптимальной реактивной мощности, генерируемой низковольтными БК, необходимо знать эквивалентные сопротивления соответствующих ТП.

Эквивалентные сопротивления для СД:

Rэ.сд =  ,                                                                      (8.8)

Результаты расчётов приведены в таблице 8.4.

Таблица 8.4 – Выбор конденсаторных установок

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