Расчет компенсации реактивной мощности на шинах 10 кв ТП.

Составим схему замещения, показанную на рисунке 1.3.

 

1.3 сурет

Резервная мощность:

 

Q_рез=0.1×ΣQ_расч =0.1×(Q_р0,4+ΔQ_тр + ΔQ_{р дсп} +ΔQ_{тр дсп})=

=0,1*(6728,7+419,25+30656,7+9720)=4752,46 квар

Мощность, поступающая от энергосистемы:

 

Q_э=0.23×ΣP_р=0.23×(P_р0,4+ΔP_тр+P_рдсп + ΔP_трдсп+ P_сд)

Q_э =0,23*(7187,03+83,45+51094+1944+3800)=14745кВар

Мощность ВБК определим из условия баланса реактивной мощности:

.

Q_ВБК=Q_р0,4+ΣΔQ_ттп+ ΣQ_{р дсп} +ΣΔQт_{р дсп} +Q_рез-Q_э – Q_нбк -Q_сд - ΣQ_ВБК =.

=6728,7+419,25+30656,7+9720+4752,46-14745-4950-1824-46800=-16041,89 кВар

Выбираем, Q_ВБК=-16041,89=0

Уточненный расчет электрических нагрузок по заводу приведены в таблице 2.5 - Уточненный расчет нагрузок по заводу.

 

 

Таблица 2.6. Расчет уточненной мощности по заводу тяжелого машиностроения.
№ ТП	№ цеха	n	Уст мощность	nэ	Ки	Средняя мощность	Км	Расчетные мощности	Кз
Рмин/	Рмах,	Рсм	Qсм
Рмах,квт	квт	квт	КВар	Рр,квт	Qр,квар	Sр,КВА
ТП1-(2х1000)			1,-80
ТП2-(2х1000)			1,-30					123,2
Qнбк4х450=1800			5,-90					574,2
Силовая:			1,-90			0,54	2257,2	2611,4	1,09	2460,35	2611,4
Освещение:										74,4	97,69
Qнбк											-1800
Итого										2534,75	909,09	2692,841	0,67
ТП3-(2х1000)			10,-20				112,5	149,6
ТП4-(3х1000)			10,-80
Qнбк5х450=2250			11-80	1216,55			614,573	333,87
			1,-25					137,7
			8,-25
Силовая:			1,-80	5296,55		0,48	2566,073	2613,17	1,07	2745,69	2613,17
Освещение:										79,71	104,1
Qнбк											-2250
Итого										2825,4	467,27	2863,778	0,6
ТП5-2х1000			5,-30
Qнбк2х450=900			1,-60					1020,8
Силовая:			1,-60			0,58		1164,8	1,11	1223,22	1164,8
Освещение:										42,24	58,12
Qнбк											-900
Освещение территории											85,5
										1436,46	408,42	1493,393	0,74
Итого на шинах 0,4 кВ										6796,61	1784,78

 

Окончание таблицы 6

Потери в тр-х										83,45	419,25
Суммарная нагрузка при 0,4 кВ										6880,06	2204,03
СД-10кв											-1824
ДСП-6т
ДСП-12т
ДСП-12т
ДСП-25т											9797,7
Потери в тр-х ДСП
Qвбк
Qвбк1-4х1350											-5400
Qвбк2-4х2700											-10800
Qвбк3-4х2700											-16200
Qвбк4-4х(2х2700)											-14400
											-6008,3
Всего по заводу										63718,69		65402,02

 

1.8 Сравнение вариантов внешнего электроснабжения.

 

 

При решении задач оптимизации промышленного электроснабжения возникает необходимость сравнения большого количества вариантов. Многовариантность задач промышленной энергетики обуславливает проведения технико-экономического расчета, целью которого является определение оптимального варианта схемы, параметров электросети и ее элементов.

Питание завода может быть осуществлено от ТЭЦ или подстанции энергосистемы неограниченной мощности. ТЭЦ работает параллельно с системой. Мощность к.з. на шинах 10,5 кВ ТЭЦ равна 500 МВА. На подстанции энергосистемы установлено два трансформатора мощностью по 40 МВА, напряжением 115/37/10,5 кВ. Трансформаторы работают раздельно. Мощность к.з. на стороне 115 кВ подстанции равна 1800 МВА.

Расстояние от ТЭЦ до завода 4,8 км, а от подстанции энергосистемы 13 км. Завод работает в три смены.

Для технико-экономического сравнения вариантов электроснабжения завода рассмотрим три варианта:

 

1. I вариант – ЛЭП 115 кВ;

2. II вариант – ЛЭП 37 кВ.

3. III вариант – ЛЭП 10,5 кВ.

 

Схема подстанции энергосистемы

 

10,5 кВ

37 кВ

ТДТН-40000/110

115 кВ

I вар

II вар

III вар

 

Вариант I

 

Рисунок 1.4. Первый вариант схемы электроснабжения.

Выбираем электрооборудование по I варианту.

1) Выбираем трансформаторы ГПП:

(1.25)

возьмем трансформаторы 2 40000 кВА:

(1.26)

Окончательно принимаем 2 трансформатора типа ТДН-40000/110;

Паспортные данные трансформаторов:

S_н=40000 кВА, U_вн=115кВ, U_нн=10,5кВ, ΔP_хх=34кВт, ΔP_кз=170кВт,

U_кз=10,5%, I_хх=0.55%.

Рассчитаем потери мощности в этих трансформаторах:

(1.27)

(1.28)

Потери энергии в трансформаторах.

При трехсменном режиме работы Т_вкл=6000ч. Т_макс=4500ч.

Тогда время максимальных потерь:

 

Потери активной мощности в трансформаторах:

 

ΔW=2(ΔP_хх×T_вкл+ΔP_кз× τ ×K_з²) (1.29)

ΔW=2(34*6000+170*2886,2*0,8²) =1036037,12 кВтч

2.ЛЭП –110 кВ.

Полная мощность, проходящая по ЛЭП:

Расчетный ток, проходящий по одной линии:

(1.31)

Ток аварийного режима:

I_а=2×I_р=2×172,57=345,14 А

По экономической плотности тока определяем сечение проводов:

(1.32)

где j=1 А/мм² экономическая плотность тока при Т_м=4500ч и алюминиевых проводах.

Принимаем по условию коронирования провод АС –185мм² с I_доп=510А

Проверим выбранные провода по допустимому току.

При расчетном токе:

I_доп=520А>I_р=172,57 А

При аварийном режиме:

I_{доп ав}=1,3xI_доп=1,3x520=663A>I_ав=345,14A

Потери электроэнергии в ЛЭП:

(1.33)

Где R=r₀×L=0,16×13=2,08 Ом,

где r₀=0.16 Ом/км – АС-185 мм² - удельное сопротивление сталеалюминевого провода сечением l=13 км - длина линии.

3 3.Выбор выключателей и разъеденителей на U=115 кВ.

2.5 сурет

Перед выбором аппаратов составим схему замещения (рис.2.5) и рассчитаем ток короткого замыкания в о.е.

S_б=1000 МВА; х_с=1800 U_б=115 кВ.

х_с= Sб /Sкз= 1000/1800=0,5 о.е.

(1.34)

(1.35)

(1.36)