таблица 3.6.

3.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ЭЛЕКТРОКОТЕЛЬНОЙ

Построение картограммы нагрузок

Для определения месторасположения ГПП при проектировании систем электроснабжения на генеральный план электрокотельной наносится картограмма нагрузок, которая представляет собой размещённые на генеральном плане окружности, причём площадь окружности, в выбранном масштабе равна расчётной нагрузки электрокотельной. Площадь круга в определённом масштабе равна расчётной нагрузке электрокотельной: из этого выражения радиус окружности:, где Рi – мощность электрокотельной, m=15  – масштаб для определения радиуса круга. Представим таблицу с величинами нагрузок электрокотельной:

Таблица 3.3. Нагрузки электрокотельной.

По приведённой выше формуле рассчитаем радиус окружности. Так же определим угол сектора нагрузки 0.4 кВ для электрокотельной.

Определение центра электрических нагрузок.

Подстанция ГПП, является одним из основных звеньев системы электроснабжения. Поэтому оптимальное размещение подстанций на территории электрокотельной важнейший вопрос при построении рациональных систем электроснабжения. Наивыгоднейшей точкой размещения источника питания (ГПП) является точка центра электрических нагрузок (ЦЭН).

Размещение источника или распределительного пункта питания как можно ближе к ЦЭН преследует следующие цели:

1.минимизацию суммарной длины внутригрупповой сети;

2.обеспечение по возможности более близких друг к другу уровней напряжения у потребителей;

3.минимизацию потерь электроэнергии или суммарных приведённых годовых затрат.

Расчёт ЦЭН будем производить по нагрузке электрокотельной Приведём данные нагрузки и координаты в таблицу. Для определения координат нагрузки произвольным образом начертим координатные прямые на генеральном плане электрокотельной.

Таблица 9. Таблица мощности и координат нагрузки для определения ЦЭН.

Координаты ЦЭН определим по формулам:

Рассчитанная точка получилась в центре помещения электрокотельной. Переносим месторасположение ГПП в точку удобную по технологическим соображениям. Экономически более выгодно смещать п/ст в сторону питающей линии. Укажем на генеральном плане местоположение понижающей подстанции.

3.4 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОКОТЕЛЬНОЙ И ГПП

3.4.1 ВЫБОР КОМПЕНСИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА НА НАПРЯЖЕНИЕ 0.4 КВ

Для уменьшения потерь в электрических сетях необходимо добиться минимума потребления реактивной мощности, так как при передачи реактивной энергии необходимой для создания эл/магнитных полей трансформаторов, двигателей происходит увеличение полной мощности, передаваемой к потребителю. Для компенсации реактивной мощности на практике применяют батареи конденсаторов или специальные компенсирующие устройства. Так как проектируемая КТП находится в одном здании с РУ 6 кВ и питание трансформаторов осуществляется с неё, то следовательно расстояние на которое необходимо передавать мощность идущую на приёмники 0.4 кВ невелико, поэтому будут малы и потери мощности обусловленные передачей излишней реактивной энергии. В связи с перечисленными факторами можно отказаться от компенсации реактивной мощности в сети 0.4 кВ. И произвести её на шинах распределительного устройства 6 кВ

3.4.2 ВЫБОР КОМПЕНСИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА НА 6 КВ

Энергосберегающей организацией задано в часы максимума нагрузки значение tan() держать равным 0.31

Определим оптимальную мощность, которая передаётся из сети в часы максимума потребления активной мощности:

кВар

Реактивную мощность, которую необходимо скомпенсировать на одной секции шин 6 кВ, определим как:

кВар

В качестве компенсирующего устройства выбираем комплектные конденсаторные установки по одной на каждую секцию КУ6-II с БРВ-1 с QКУ6=500 кВар

Определим теперь действительное значение tan():

значение тангенса соответствует заданного уровня, КУ требуемой мощности ( 500 кВар).

3.5 РАСЧЕТ И ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ

3.5.1 Расчет и выбор числа и мощности трансформаторов цеховой подстанции

Выбор КТП цеха.

Номинальные мощности понижающих трансформаторов выбираются по условиям нормальной работы при отключении одного из них. Для выбора мощности цеховой ТП необходимо знать среднюю расчетную мощность за максимально загруженную смену (таблица 3).

Рсм = 67,31 кВт;Qсм = 53,31 квар

В связи с преобладанием потребителей I категории принимаем коэффициент загрузки равным 0,65. К установке принимаем трансформаторы с номинальной мощностью SНТ=100кВА.

Определим минимально необходимое число цеховых трансформаторов:

NMIN = PCM/(КЗ ∙ SНТ) + DN = 67,31/(0,6∙100) + 0,76 =1,1≈2

Оптимальное число трансформаторов:

NОП = NMIN + m = 2 +0 = 2

где m = 0 определено

Наибольшая реактивная мощность, которую целесообразно передавать через 2 трансформатора:

QMT ==99,3 квар

Мощность компенсирующих установок :

QКУ = QCM - QMT = 53,31 – 99,3 = - 45,99 квар

Установки компенсирующих устройств не требуется.

Проверка трансформатора на загрузку:

В нормальном режиме необходимое значение коэффициента загрузки: KЗ ≤ 0,6

В аварийном режиме необходимое значение коэффициента загрузки: KЗ ≤ 1,2

Коэффициент загрузки как в нормальном, так и в аварийном режиме соответствует норме.

Выбираем трансформаторы типа: ТМ-100/6/0,4 [3]

Таблица 3.8. Технические параметры трансформаторов.

Таблица 3.9. КТП.

3.5.2 Расчет и выбор числа и мощности трансформаторов ГПП

Для выбора мощности подстанции необходимо знать среднюю передаваемую мощность (данные взяты с электрокотельной).

Рсм =48994,31 кВт;Qсм = 16366,11 квар

Полная среднесменная мощность:

Потери в трансформаторе приближенно определяются по формулам:

ΔРТ = 0,025 ∙ SСМ = 0,025 ∙ 51655,51 = 1291,39 кВт;

ΔQТ = 0,105 ∙ SСМ = 0,105 ∙51655,51 = 5423,83 квар.

Полная среднесменная мощность с учетом потерь:

Расчетная мощность трансформатора двухтрансформаторной подстанции:

Выбираем два варианта с трансформаторами разной мощности:

1. Трансформаторы типа ТДТН-40000/220/6,6

Проверка трансформатора на загрузку:

В нормальном режиме необходимое значение коэффициента загрузки: KЗ ≤ 0,7

В аварийном режиме необходимое значение коэффициента загрузки: KЗ ≤ 1,4

Коэффициент загрузки, как в нормальном, так и в аварийном режиме не превышает норму.

2. Трансформаторы типа ТДТН- 25000/220/6,6

Проверка трансформатора на загрузку:

В нормальном режиме необходимое значение коэффициента загрузки: KЗ ≤ 0,7

В аварийном режиме необходимое значение коэффициента загрузки: KЗ ≤ 1,4

Коэффициент загрузки как в нормальном, так и в аварийном режиме превышает допустимые значения.

К установке принимаем трансформаторы типа: ТДТН –40000/220/6,6[5]

Таблица 3.10. Технические параметры трансформаторов.

3.5.3 ВЫБОР ТИПА РУ-6 КВ

Для питания и управления высоковольтными двигателями необходима установка в рассчитываемой электрокотельной распределительного устройства напряжением 6 кВ. Принимаем к установке в электрокотельной комплектное распределительное устройство 6 кВ.

Распределительные устройства (РУ) закрытого типа (внутренней установки) применяются обычно при напряжениях до 20кВ. Типичными для промышленных предприятий являются закрытые РУ вторичного напряжения ГПП, первичного напряжения цеховых подстанций, генераторного напряжения собственных электростанций.

Применение закрытых РУ может оказаться неизбежным иногда и при более высоких напряжениях (в случае тяжелых условий окружающей среды, при малой отводимой для РУ площади и т. п.).

Распределительные устройства до 20 кВ состоят, как правило, из комплектных ячеек заводского изготовления и называются комплектными распределительными устройствами (КРУ). Существуют два типа ячеек КРУ: ячейки, внутри которых все аппараты установлены стационарно (КСО), и ячейки, в которых выключатель ВН установлен на выкатываемой тележке.

На рис. 5 приведена одна из возможных конструкций ячейки КРУ на 1О кВ со стационарно установленной аппаратурой. Ячейка разделена на три отсека: открытый сверху отсек сборных шин и шинного разъединителя; отсек выключателя ВН; отсек линейного разъединителя и присоединения кабеля.

Отсеки отделены друг от друга сплошными металлическими листовыми перегородками, что позволяет, например, произвести безопасный осмотр выключателя при отключенных шинном и линейном разъединителях.

Приводы выключателя и разъединителей установлены на передней панели ячейки и между собой механически сблокированы (операции с разъединителями возможны только при отключенном выключателе). На передней панели установлены также измерительные приборы и реле. Открытое размещение приводов и приборов может считаться недостатком такой ячейки, так как этим ухудшается общий обзор и внешний вид РУ; поэтому, в некоторых других типах ячеек приводы и вторичные приборы размещены в специальном отсеке, находящемся обычно в левой части ячейки. На дверцы этого отсека вынесены только сигнальные прибор

Дверцы или снимаемые передние панели ячейки изготовляются из листовой стали. У некоторых типов ячеек дверцы снабжены смотровыми стеклами, облегчающими осмотр выключателей и других аппаратов.

В ячейках может быть предусмотрено также внутреннее местное освещение. В ячейках, предусмотренных для размещения выключателей ВН, могут устанавливаться и другие аппараты (выключатели нагрузки, плавкие предохранители, трансформаторы напряжения и т.п.). Однако при использовании меньших аппаратов размеры ячеек могут быть существенно сокращены. Так, при использовании плавких предохранителей со специальными малогабаритными выключателями нагрузки могут быть созданы комплектные ячейки на 10 кВ шириной порядка 0,6 м, высотой порядка 1,2 м и глубиной порядка 0,8 м, т. е. в несколько раз меньшего объема, чем изображенная на рис. 5 типовая ячейка.

На рис.6 показана комплектная ячейка выкатного исполнения. Выключатель ВН вместе с приводом установлен на выкатной тележке и соединяется со стационарной частью первичной аппаратуры ячейки при помощи штепсельных разъемов ВН. Ячейка состоит из отсека сборных шин, отсека выкатной тележки, отсека трансформатора тока и отходящей кабельной линии, отсека вторичных приборов.

Объем ячейки выкатного типа благодаря более компактному размещению аппаратов в 1,5—2 раза меньше, чем у аналогичной ячейки со стационарной аппаратурой. Выкатная тележка позволяет произвести удобный и безопасный осмотр и наладку выключателя, а также при необходимости легкую и быструю замену тележки с выключателем. Во избежание неправильных операций предусмотрена механическая блокировка, позволяющая передвигать тележку только при отключенном выключателе. Отверстия для штепсельных разъемов при выкатывании тележки механически закрываются металлическими шторами, чем закрывается доступ к находящимся под напряжением частям ячейки.

Наладка привода выключателя, а также релейной защиты и автоматики ячейки возможна при выдвижении тележки на расстояние, при котором надежно разъединяется первичная цепь (при выдвижении в наладочное положение). Тележка и приборный отсек ячейки соединены обычно гибким кабелем, длина которого допускает небольшое перемещение тележки; при полном выкатывании тележки кабель отсоединяется при помощи штепсельного разъема.

Выбор комплектных ячеек производится по тем же критериям, что и выбор выключателей и другой коммутационной аппаратуры, а также по требуемым схемам первичных и вторичных соединений. Применение ячеек стационарного или выкатного типа определяется в основном частотой включений выключателя и связанной с этим частотой осмотров и технического обслуживания.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19