Проект системы электроснабжения оборудования для группы цехов Челябинского тракторного завода (стр. 5 из 17)
Определим ток короткого замыкания в точке К-1 (X1 = XС = 0,29 о.е.). Ток короткого замыкания в точке К-1 (периодическая составляющая принимается постоянной в течение всего процесса замыкания):
кА.Ударный ток короткого замыкания:
iу =
кА,где Ку =1,72- ударный коэффициент.
Выбираем коммутационную аппаратуру в начале отходящих линий от подстанции энергосистемы и на вводе главную понизительную подстанцию.
Намечаем к установке выключатель типа: ВГТ-110-элегазовый
t = 0,01 + 0,05 = 0,06 с.
Апериодическая составляющая:
Ia.t =
= 4,81 кА,где Та - постоянная времени затухания апериодической составляющей, для установок напряжением выше 1000 В Та = 0,03 с.
Тепловой импульс выделяемый током короткого замыкания:
Вк = 25,12 ∙ (0,06 + 0,03) = 56,71 кА2 ∙ с.
Определим ток короткого замыкания в точке К-2:
Х2 = Х1 + ХЛ = 0,2+0,06 = 0,26 о.е,
. 
кА.Устанавливаем выключатель типа: ВГТ-110-элегазовый колонкового типа.
Тепловой импульс выделяемый током короткого замыкания:
Вк = 19,12 ∙ (0,06 + 0,03) = 32,8 кА2 ∙ с.
Выбранные типы аппаратов и их паспортные данные сведены в таблицу 4.2.
Таблица 4.2-Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от подстанции.
| Расчётные данные | Каталожные данные | |||
| Выключатель | Разъединитель | |||
| ВГТ-110-40/2500 У1 | РДЗ - 110 - 1000 - У1 | |||
| U, кВ | 110 | Uном, кВ | 110 | 110 |
| Imax, А | 175,72 | Iном, А | 2500 | 1600 |
| Iп,о=Iп,τ, А | 25,10 | Iоткл, кА | 40 | - |
| Iat, кА | 4,81 | iа ном, кА | 40,00 | - |
| Iуд, кА | 61,06 | iдин, кА | 102 | 100 |
| Bk, кА^2 ∙ с | 56,71 | Iтерм^2*tтерм | 4800 | 4800 |
Для защиты трансформаторов от перенапряжений в питающей сети устанавливаем ОПН-У-110/77, в нейтраль силового трансформатора включаем ОПН-У-110/56, ЗОН-110У-IУ1 (Iн = 400 А,
tтер = 119 кА2с).На вводе в ГПП устанавливается аналогичная коммутационная аппаратура.
4.3 Технико-экономические показатели сравниваемых схем внешнего электроснабжения
При сравнении вариантов учитываются: коммутационная аппаратура отходящих линий от питающей подстанции энергосистемы, воздушные линии, вводные коммутационные аппараты главной понизительной подстанции, силовые трансформаторы главной понизительной подстанции.
Годовые приведенные затраты:
, (4.14)Еi = Ен + Еаi + Еmрi , (4.15)
где Еi – общие ежегодные отчисления от капитальных вложений, являющиеся суммой нормативного коэффициента эффективности Ен, отчислений на амортизацию Еаi и расходов на текущий ремонт.
Кi – сумма капитальных затрат i-ой группы одинаковых электроприемников.
Сэ – стоимость годовых потерь электроэнергии.
При проектировании сетей электроснабжения промышленных предприятий учитывается стоимость потерь электроэнергии по двухставочному тарифу:
Сэ = (∆Ат + ∆Ал)∙С0 , (4.16)
, (4.17)где С0 – удельная стоимость потерь электроэнергии;
α – основная ставка тарифа;
Показатели вариантов сведены в таблицы 4.3 и 4.4.
Таблица 4.3- Технико - экономическое сравнение - 35 кВ
| Электроэнергия | |||||||||||||||
| α, р/(кВт*год) | 2163,36 | τ, ч | 2199 | ||||||||||||
| β, р/(кВт*ч) | 1,04 | Км | 0,93 | ||||||||||||
| δ | 1,02 | Со, р/(кВт/ч) | 1,99 | ||||||||||||
| Наимен-ие оборуд-ия | Единицы измерения | Количество | Стоим.ед., тыс. руб. | Кап. вложения, тыс. руб. | Отчисления, о.е. | Затраты, тыс.руб. | Потери эл. эн-ии, кВт*ч | Стоим. потерь электр-ии, тыс. руб. | |||||||
| Ен | Етр | Еа | Итого | ||||||||||||
| Трансформатор силовой | шт | 2 | 4500 | 9000 | 0,12 | 0,01 | 0,063 | 0,19 | 1737 | 526174 | 1 049 | ||||
| ТРДН-25000/35 | |||||||||||||||
| ВЛ 35 кВ на ЖБ опорах | км | 2 | 480,5 | 961 | 0,12 | 0,004 | 0,028 | 0,15 | 146,1 | 99374 | 198 | ||||
| Выключатель | шт | 4 | 300 | 1200 | 0,12 | 0,01 | 0,063 | 0,19 | 231,6 | - | - | ||||
| ВГБЭ-35-40/630 У1 | |||||||||||||||
| Разъединитель | шт | 6 | 70 | 420 | 0,12 | 0,01 | 0,063 | 0,19 | 81,1 | - | - | ||||
| РДЗ-35-1000-УХЛ1 | |||||||||||||||
| ОПН | шт | 6 | 13 | 78 | 0,12 | 0,01 | 0,063 | 0,19 | 15,1 | - | - | ||||
| ОПН - 35У1 | |||||||||||||||
| Трансформатор тока | шт | 6 | 5 | 30 | 0,12 | 0,01 | 0,12 | 0,25 | 7,50 | - | - | ||||
| ТВ-35-1200 | |||||||||||||||
| ИТОГО | 11689 | 2218 | 625548 | 1247 | |||||||||||
Таблица 4.4- Технико - экономическое сравнение - 110 кВ
| Наим-ие оборуд-ия | Единицы измерения | Количество | Стоим.ед., тыс. руб | Кап. вложения, тыс. руб. | Отчисления, о.е. | Затраты, тыс.руб. | Потери эл. эн-и, кВт*ч | Стоим. потерь эл/эн-ии, тыс. руб. | |||
| Ен | Етр | Еа | Итого | ||||||||
| Трансформатор силовой | шт | 2 | 6000 | 12000 | 0,12 | 0,01 | 0,063 | 0,19 | 2316 | 531516 | 1 017 |
| ТРДН-25000/110 | |||||||||||
| ВЛ 110 кВ на ЖБ опорах | км | 2 | 262,1 | 524 | 0,12 | 0,005 | 0,035 | 0,16 | 83,9 | 35385 | 68 |
| Выключатель | шт | 4 | 850 | 3400 | 0,12 | 0,01 | 0,063 | 0,19 | 656,2 | - | - |
| ВГТ-110-40/2500 У1 | |||||||||||
| Разъединитель | шт | 6 | 105 | 630 | 0,12 | 0,01 | 0,063 | 0,19 | 121,6 | - | - |
| РДЗ-110-100-У1 | |||||||||||
| ОПН - 110-У-110/77 | шт | 6 | 35 | 210 | 0,12 | 0,01 | 0,063 | 0,19 | 40,53 | - | - |
| ОПН-У-110/56 | шт | 2 | 32 | 64 | 0,12 | 0,01 | 0,063 | 0,19 | 12,35 | ||
| ЗОН-110-У-IУ1 | шт | 2 | 20 | 40 | 0,12 | 0,01 | 0,063 | 0,19 | 7,72 | ||
| Трансформатор тока | шт | 6 | 16,5 | 99 | 0,12 | 0,01 | 0,063 | 0,19 | 19,11 | - | - |
| ТВ-110I-200 | |||||||||||
| ИТОГО | 16967 | 3257 | 566901 | 1084 | |||||||
Таблица 4.5 - Сравнение экономических показателей
| Вариант | Кап. затраты, тыс. руб. | Приведённые кап. затраты, тыс. руб. | Потери эл. энергии, кВт*ч | Стоимость потерь, тыс. руб | Приведённые затраты, тыс. руб. |
| 35 кВ | 11 689 | 2 218 | 625 548 | 1 247 | 3 466 |
| 110 кВ | 16 967 | 3 257 | 566 901 | 1 084 | 4 342 |
Вариант 110 кВ экономичнее на 20,18%, что более 15% поэтому окончательно выбираем вариант 110 кВ.
5. Выбор величины напряжения и схемы внутреннего электроснабжения предприятия, расчет питающих линий
5.1 Выбор величины напряжения
Выбор величины напряжения распределительных сетей предприятия зависит от величины нагрузок 6 и 10 кВ. Критерием выбора являются технико-экономические показатели, в первую очередь приведенные затраты, которые рассчитываются как для сети, так и для понижающих подстанций.
В данном проекте согласно: "Инструкции по проектированию электроснабжения промышленных предприятий. СН 174-75 (Л3), принимаем напряжение внутреннего электроснабжения предприятия на напряжение 10 кВ.
5.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия
Схемы распределения электроэнергии на первой ступени от главной понизительной подстанции до распределительных пунктов на напряжение 10 кВ применяем магистральные при последовательном линейном расположении подстанций, для группы технологически связанных цехов, число присоединенных подстанций две, три и радиальные при нагрузках, располагаемых в разных направлениях от источника питания. При этом одноступенчатыми радиальными схемами в основном нужно выполнять при питании больших сосредоточенных нагрузок. Питание нагрузки ниже 1 кВ выполняется радиально. Электрическая схема представлена на чертеже 2.