Выбор и расчет схем электроснабжения

 

Так как расчётные величины не превышают  допустимые, то выбираем трансформатор типа ТПЛ-10К-300.

Выбираем отходящий выключатель  для питания трансформатора 1600 кВА

I_расч.=I_п2= 84.5А

Предварительно  выбираем выключатель на 320 А. и составляем сравнительную таблицу 13.

 

 

 

 

 

Таблица 13 – Сравнительная характеристика

Расчётные величины	Допустимые величины
Uн = 10 кВ Iрасч =36,7 А Iк.з =5,78 кА Iуд = 14,67кА	Uн = 10 кВ Iн = 320А  Iоткл = 10кА  Iуд = 80кА

 

Так как расчётные величины не превышают  допустимые, то окончательно принимаем  выключатель вакуумный типа

ВВВ-10-20У2/320.

На ячейку отходящего выключателя выбираем трансформатор тока на 150А. и составляем сравнительную таблицу 14.

 

Таблица 14 – Сравнительная характеристика

Расчётные величины	Допустимые величины
Kt = Iк ·Ötn/Iн = 5,78·Ö0,6/40 = 0,11 Kд = jуд/Ö2 ·Iн = 14,67/Ö2·40 = 0,26	Kt = 75 Kд = 300

 

Так как расчётные величины не превышают  допустимые, то выбираем трансформатор типа ТПЛ-10К-150.

Аппаратура и оборудование РУ-6кВ.

Выбираем выключатель на вводную ячейку РУ-6 кВ:

I_расч.=115,8 А.

Предварительно выбираем выключатель на 1600А и составляем сравнительную таблицу 15.

 

 

 

 

 

Таблица 15 – Сравнительная характеристика

расчётные величины	допустимые величины
uн = 6кВ iрасч. = 115,8 А iк.з = 1,54 кА jуд = 3,91 кА	uн =6 кВ iн = 320А iоткл = 10кА jуд = 80кА

 

Так как расчётные величины не превышают допустимые, то окончательно принимаем вакуумный выключатель типа ВВВ-10-20У2/320.

На ячейку вводного выключателя  выбираем трансформатор тока. Предварительно выбираем трансформатор 300А и составляем сравнительную таблицу 16.

 

Таблица 16 – Сравнительная характеристика.

расчётные величины	допустимые величины
kt=Iк ·Ötn / Iн =1,54·Ö0,6/150=0,008 Kд = jуд /Ö2 ·Iн =3,91/Ö2·150=0,018	kt = 47,2/3 Kд = 74,5

 

так как расчётные величины не превышают допустимые, то выбираем трансформатор типа ТПЛ-10К-300.

Предварительно  выбираем выключатель на 320А и составляем сравнительную таблицу 17.

 

 

Таблица 17 – Сравнительная характеристика

расчётные величины	допустимые величины
uн = 6 кВ Iрасч. = 57,9 А iк.з = 1,54 кА jуд = 3,91 кА	uн = 6 кВ iн = 320А Iоткл = 10А jуд = 80кА

 

так как расчётные величины не превышают допустимые, то окончательно принимаем вакуумный выключатель типа ВВВ-10-20У2/320.

На ячейку секционного выключателя  выбираем трансформатор тока. Предварительно выбираем трансформатор на 150А и составляем сравнительную таблицу 18.

 

Таблица 18 – Сравнительные характеристики

расчётные величины	допустимые величины
kt = Iк ·Ötn /Iн =0,049 kд =jуд /Ö2 ·Iн=0,037	kt = 75 kд = 300

 

так как расчётные величины не превышают допустимые, то выбираем трансформатор типа ТПЛ-10К-150.

Выбираем  отходящий выключатель для питания  двигателей

I_расч.= 57,9 А.

Предварительно  выбираем выключатель типа ВВВ-10-20У2/320 и составляем сравнительную таблицу 19.

 

Таблица 19 – Сравнительная характеристика

расчётные величины	допустимые величины
uн = 6 кВ iрасч. = 57,9 А iк.з =1,61 кА jуд = 4,09 кА	uн = 6кВ iн = 320А iоткл = 10кА jуд = 80кА

 

так как расчётные величины не превышают допустимые, то окончательно принимаем вакуумный выключатель типа ВВВ-10-20У2/320.

На ячейку отходящего выключателя  выбираем трансформатор тока. Предварительно выбираем трансформатор на 30А и составляем сравнительную таблицу 18.

 

 

Таблица 20 –Сравнительная характеристика

расчётные величины	допустимые величины
kt = Iк ·Ötn / Iн = 0,05 Kд = jуд /Ö2 ·Iн = 0,04	kt = 75 Kд = 300

 

Так как расчётные величины не превышают допустимые, то выбираем трансформатор типа ТПЛ-10К-30.

 

2.8 Расчёт необходимой компенсирующей мощности и выбор компенсирующих устройств

 

P_max = 999 кВт

S_max = 1202,5 кВА.

Подсчитываем  средневзвешенный cosφ высоковольтной нагрузки:

Необходимую компенсирующую мощность определяем по формуле:

Q_k = α·P_max·(tgφ₁ - tgφ₂), кВАp;

где α – коэффициент принимаемый в расчётах равным 0,9, который учитывает возможное повышение cosφ способами, не связанными с установкой специальных компенсирующих устройств;

P_max  – максимальная активная нагрузка, кВт;

tgφ₁ – тангенс угла сдвига фаз, соответствующий cosφ до компенсации;

tgφ₂  – то же, после компенсации.

Для нашего примера:

При cosφ₁ = 0,83;  tgφ₁ = 0,67

При cosφ₂ = 0,97;  tgφ₂ = 0,36

Определяем  необходимую компенсирующую мощность:

Q = 0,9·999·(0,67 – 0,36) = 278,7 кВАp.

По полученным значениям по справочнику ([3] стр.306) выбираем комплектную конденсаторную установку серии УКМ-6,3-400-У1 кВАp.

Определяем  tgφ после компенсации по формуле:

При значении tgφ = 0,36,  cosφ = 0,97.

Вывод: После  установки конденсаторной батареи  400кВАр коэффициент мощности в сети 6кВ будет cosφ = 0,97. На стороне низкого напряжения расчёт производится аналогично. В этом случае необходимо выбирать конденсаторную батарею на одну подстанцию, т.е. расчёт производить исходя из нагрузок одной трансформаторной подстанции.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В своём  курсовом проекте я рассчитала электрические нагрузки, число подстанций и мощность трансформаторов, потери мощности в трансформаторах, выбрала марку сечения кабеля, рассчитала токи короткого замыкания, осуществила проверку кабелей на термическую устойчивость к токам короткого замыкания, осуществила выбор аппаратуры и оборудования распределительных трансформаторных подстанций, произвёла расчёт необходимой компенсирующей мощности и выбрала компенсирующее устройство. Правильный выбор и расчёт оборудования играет важную роль для безопасной работы на предприятии и важен с экономической точки зрения.

Данный курсовой проект понадобится при выполнении дипломного проекта или прохождения практики.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Киреева Э.А. Электроснабжение и электрооборудование цехов промышленных предприятий: учебное пособие/ Киреева Э.А. – М.: КНОРУС, 2011. – 368 с. ISBN 978-5-406-00858-4.
2. Киреева Э.А. Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования/ Киреева Э.А., Цырук С.А. – М.: Академия, 2010. – 288с. ISBN 978-5-7695-5896-2.
3. Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжения промышленных предприятий и установок. – М.: Энергоатомиздат, 1989.
4. Кудрин Б.И.Электроснабжение промышленных предприятий, 2005.
5. Москаленко В.В. Справочник электромонтера: Справочник. – М.: Проф-ОбрИздат, 2002. – 288 с. ISBN 5-94231-108-0.
6. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М.: Высшая школа, 1990.
7. Постникова Н.П., Г.М.Рубашова Электроснабжения промышленных предприятий. – Л.: Стройиздат, 1989.
8. Сибикин Ю.Д. Электроснабжение промышленных и гражданский зданий: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования/ Сибикин Ю.Д. – 3-е изд., стер. – М.: Академия, 2009. – 368с. ISBN 978-5-7695-6118-4.
9. Шеховцов  В.П. Расчёт и проектирование схем электроснабжения. – М.: Форум-инфра-М,  2003.
10. Грудииский Г.П. и др. Электротехнический справочник. – М.: Энергия, 1975.
11. Большам Я.М..и.др. Справочник по проектированию электроснабжения линий электропередач и сетей. – М.: Энергия, 1974.
12. Лихачёв В.Л. Электротехнический справочник. – М.: Салон-Р, 2001. -Т. 1,2.
13. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТРМ-016-2001. - М.: НЦЭНАС, 2001.