Розрахунок електропостачання цеху (стр. 4 из 5)
Розглянемо два варіанта схем зовнішнього живлення підприємства.
Варіант №1
Визначимо приведені втрати при цьому варіанті. Розрахункова потужність підприємства Sр = 8026,6 кВА, довжину лінії L = 12 км. Переріз провідників вибираємо за економічною густиною струму:
, деJек – економічна густина струму. Для неізольованих провідників jек = 1 А / мм2. Оскільки Ім = Sр/Uн√3 = 8026,6/110 ∙ 1,73 = 42,2 А, тому
= 42,2/1 = 42,2 мм2 .Для визначення jек і Тм скористаємось типовим річним графіком навантаження за тривалістю, який зображено на рис. 2.1.
 |
Рис.2.1. Графік навантаження за тривалістю (річний)
Час використання максимального навантаження:
По таблиці 5 обираємо jек = 1,0, тип лінії АС-50 (r0 = 0,592 Ом/км)
 |
Рис. 2.2.Схема зовнішнього живлення підприємства
Для визначення вартості втрат визначимо опір ланцюга. Для цього визначимо активні опори трансформатора та лінії:
де DРк – втрати потужності КЗ в трансформаторі;
Uн – номінальна напруга;
Sтр – номінальна потужність трансформатора;
Лінії:
Rл = r0× l = 0,592∙12 = 7,1 (Ом),
де r0 – активний опір l – го км лінії;
l – довжина лінії;
Мережі:
Rм = Rтр. + Rл = 14,2 + 7,1 = 21,3 (Ом)
Розраховуємо втрати потужності в мережі:
де Uн – номінальна напруга;
Вартість втрат потужності:
грн.,де Со - питома вартість втрат потужності і електроенергії грн. /кВт;
DРі – втрати активної потужності в системі електропостачання,кВт.
Параметри потоку відмов мережі. Для мережі, що складається з одного ланцюга послідовно з'єднаних елементів wм можна визначити по формулі:
wм = wл =
, де wі - параметр потоку відказів і-го елемента мережі:wм = åwі = 0,03+0,7·12/100+0,006+0,01=0,13
Час відновлення мережі:
,де tві - час відновлення і-го елемента мережі, год.
Твм = 1 / 0,13 (0,03 ∙25 + 0,084∙ 10 + 0,006 ∙15 + 0,01∙ 90 ) = 19,8 (год),
Збитки від перерви електропостачання У = (у1 + у2Твм)wм,
де у1 - збиток від факту перерви електропостачання;
у2 - збиток на одиницю тривалості перерви електропостачання;
Твс – сумарний час перерви електропостачання;
wм– параметр потоку відмов мережі.
У = (У1 + У2 ТВМ) · wМ = (29000 + 10000 ∙19,8) ∙0,13 = 29510 (грн),
де У1-збитки від факту перерви електропостачання;
У2 - збитки на одиницю тривалості перерви електроспоживання;
ТВМ – сумарний час перерв електроспоживання (час відновлення мережі);
wМ – параметр потоку відмов мережі.
Приведені затрати по 1 – му варіанту:
З1 = кл. lл Ел+Ко·Е0+Сп+У= 5445∙ 12∙ 0,028 + 130580∙ 0,094 + 5670 + 29510 = =49284 (грн),
де Кл, Ко- капітальні вкладення в ЛЕП та силове обладнання ГПП;
Ел, Е0-сумарний процент амортизаційних відрахувань від капітальних вкладень в лінії і в силове електрообладнання відповідно.
Варіант №2
Оскільки Ім = Sр/2 Uн√3 = 8026,6/2∙ 110 ∙1,73 =21,1 А, тому
= =21,1/1 = 21,1 мм2 .Для визначення jек і Тм скористаємось тим же типовим річним графіком навантаження за тривалістю, який зображено на рис. 2.1.
По таблиці обираємо jек = 1,0, тип лінії А-35 (r0 = 0,83 Ом/км)
Для визначення вартості втрат визначимо опір ланцюга. Для цього визначимо активні опори трансформатора та лінії:
де DРк – втрати потужності КЗ в трансформаторі;
Uн – номінальна напруга;
Sтр – номінальна потужність трансформатора;
Рис. 2.3.Схема зовнішнього живлення підприємства
Лінії:
Rл = r0× l = 0,83 ∙12 = 9,96 (Ом),
де r0 – активний опір l – го км лінії;
l – довжина лінії;
Опір ланцюга: Rлан. = Rтр. + Rл = 14,2 + 9,96 = 24,16 (Ом)
Мережі:
Rм = Rлан.. /2 = 24,16/ 2 = 12,08 (Ом)
Розраховуємо втрати потужності в мережі:
де Uн – номінальна напруга;
Вартість втрат потужності:
грн.,де Со - де Со - питома вартість втрат потужності і електроенергії грн./кВт;
DРі – втрати активної потужності в системі електропостачання,кВт.
Для визначення значень wм і Тв.м по 2 – му варіанту розрахуємо значення коефіцієнтів аварійного і ремонтного простою кола і відносне число накладань відмов одного кола на ремонт в другому.
де Тр.л, Тв.л – час відповідно планового ремонту і відновлення ланцюга живлення;
Визначимо параметр потоку відмов мережі і час відновлення мережі:
wм = 2 ×wл × (кр.л + кв.л ) = 2 × 0,13 × (2,9 × 10-3 + 0,29 × 10-3) = 0,8 × 10-3
Час відновлення мережі:
Визначимо збитки:
У = (У1 + У2 · ТВМ) · wМ = (29000 + 10000∙ 11,2)∙ 0,8 × 10-3 = 112,8 (грн)
Приведені затрати по 2 – му варіанту:
З2 = 2 кл lл Ел + Ко Е0+Сп+У= 2∙ 5445 ∙12∙ 0,028 + 226800· 0,094 + 3215 + +112,8 = 28306 (грн),
де Кл, Ко - капітальні вкладення в ЛЕП в ГПП; Ел, Е0-сумарний процент амортизаційних відрахувань від капітальних вкладень в лінії і в силове електрообладнання відповідно .
Приведені затрати по першому варіанту більші ніж по другому варіанту. Другий варіант в даному випадку більш економічний. Цей варіант являється більш надійним і більш перспективним при збільшенні потужності підприємства, тому ми приймаємо двотрансформаторну ГПП з трансформаторами ТДН ‑ 6300.
2.2 Розрахунок заводського електропостачання
Вибір схеми електропостачання
Рис. 2.4. Радіальна схема електропостачання
2.3 Вибір високовольтних вимикачів і перерізу провідників
Високовольтні вимикачі вибираються за номінальною напругою і розрахунковим струмом з врахуванням після аварійних режимів.
Переріз провідників вибираємо за економічною густиною струму:
, де Jек – економічна густина струму.Визначимо струм для нормального і післяаварійного режимів для ліній підприємства напругою 110 кВ:
Для установки на стороні 110 кВ вибираємо масляні вимикачі типу ВМК – 110 в якого Іном. = 1000 (А). Повний час відключення вимикача 0,05 с.
Перевіримо вибраний вимикач за умовою:
В нашому випадку встановлена двотрансформаторна ГПП і в нормальному режимі через секційний вимикач струм протікати не буде. У випадку, коли один з трансформаторів на ГПП вийде з ладу, то через секційний вимикач протікає струм, що рівний половині всього струму, який протікає через трансформатори ГПП (навантаження секцій розподілено майже рівно).
Для вибору провідників заводської мережі та захисної апаратури визначимо струми приєднань:
а). ТП 1
б). ТП 2
в). ТП 3
