Выбираем выключатели В1 и В2

Выключатель ABB LTB 145D1/B:

Uр=110кВ= Uн=110кВ;

Iном=3150А >Iав=194,8А;

Iоткл=40кА>Ik1=5,02кА;

Iпред= 40кА>iy=12,07кА.

Выбираем разъединители Р1-4

Разъединитель ABB SGF-123n+2E:

Uр=110кВ= Uн=110кВ;

Iном=1600А >Iав=194,8А;

Iтерм=100кА>Ik1=9,98кА;

Iдин=40кА>iy=4,15кА.

Выбираем выключатели В3 и В4

Выключатель ABB LTB 145D1/B:

Uр=110кВ= Uн=110кВ;

Iном=3150А >Iав=194,8А;

Iоткл=40кА>Ik1=4,15кА;

Iпред= 40кА>iy=9,98кА.

Выбираем ограничители перенапряжений ABB PEXLIM-R.

Расчет затрат на I вариант.

Затраты на выключатели В1-4:

К_В1-2=4×40000=160000 у.е.

Затраты на разъединители Р1-4:

К_Р1-4=4×20000=80000 у.е.

Затраты на ограничители перенапряжений ОПН1-2:

К_ОПН1-4=4×8000=32000 у.е.

Затраты на тр ГПП:

К_тр ГПП=2×500000=1000000 у.е.

Затраты на оборудование:

К_об= К_В1-4+ К_Р1-4++ К_ОПН1-4+ К_тр ГПП;

К_об= 160000+80000+32000+1000000=1272000у.е.

 

Затраты на ЛЭП на двухцепной стальной опоре:

К_уд=25000 у.е./км.

К_ЛЭП=L×К_уд=6,3×25000=157500 у.е.

Суммарные затраты на оборудование первого варианта:

К_Σ1= К_об+К_ЛЭП=1272000+157500=1429500y.e.=285,9млн.тг.

 

Определим издержки

 

Издержки на эксплуатацию ЛЭП:

И_{экс ЛЭП}=0,028×К_ЛЭП=0,028×157500=4410у.е.

Амортизация ЛЭП:

И_{а ЛЭП}=0,028×К_ЛЭП=0,028×157500=4410у.е.

Издержки на эксплуатацию оборудования:

И_{экс об}=0,03×К_об=0,03×1272000=38160у.е.

Амортизация оборудования:

И_{а об}=0,063×К_об=0,063×1272000=80136у.е.

Стоимость потерь:

Ипот.=Сo×(Wтргпп+ Wлэп)=0,1 ×(953423,24+495653,4)=144907,7y.e.

Суммарные издержки:

И_Σ1=Иа+Ипот+Иэ,

И_Σ1=4410+4410+38160+80136+144907,7=272023,7y.e.=54,4млн.тг.

Приведенные суммарные затраты:

З_I=0,12×К_Σ1+ И_Σ1=0,12×1429500+272023,7=443563,7у.е.=88,7млн.тг.

 

 

3.2. II Вариант

Рисунок 3.3. Второй вариант схемы электроснабжения.

 

Выбираем электрооборудование по II варианту.

Выбираем трансформаторы ГПП:

 

 

Выбираем два трансформатора мощностью 25000 кВА.

Коэффициент загрузки:

Паспортные данные трансформатора:

Тип трансформатора ТРДНС–25000/35;

S_н=25000 кВА, U_вн=35кВ, U_нн=10,5кВ, ΔP_хх=24,5кВт, ΔP_кз=115кВт,

U_кз=12б7%, I_хх=0,6%.

Потери мощности в трансформаторах:

активной:

кВт

реактивной:

 

Потери энергии в трансформаторах.

 

ΔW=2(ΔP_хх×T_вкл+ΔP_кз× τ ×K_з²)

ΔW=2(24,5×6000+115×4592×0,77 ²)=920197,3 кВтч

 

2.ЛЭП -35 кВ.

Полная мощность, проходящая по ЛЭП:

Расчетный ток, проходящий по одной линии:

Ток аварийного режима:

I_а=2×I_р=2×302,7=605,4 А.

По экономической плотности тока определяем сечение проводов:

.

где j=1,1А/мм² экономическая плотность тока при Т_м=6000ч и алюминиевых проводах.

Принимаем провод АС –240 с I_доп=610А.

Проверим выбранные провода по допустимому току.

При расчетном токе:

I_доп=610А>I_р=302,7А

При аварийном режиме:

I_{доп ав}=1,3xI_доп=1,3x610=793A>I_ав=605,4A.

Потери электроэнергии в ЛЭП:

где r₀=0,13 Ом/км - удельное сопротивление сталеалюминевого провода сечением 240 мм², l=6,3 км - длина линии.

 

3.Трансформаторы энергосистемы.

Тип ТДТН –63000/115:

S_н=63000 кВА, U_вн=230кВ, U_сн=115кВ, U_нн=10,5кВ, U_квс=10.5%, U_квн=18%, U_ксн=7%.

Коэффициент долевого участия завода в мощности трансформаторов энергосистемы:

 

 

4.Выбор выключателей и разъединителей на U=35 кВ.

Перед выбором аппаратов составим схему замещения (рис.3.4.) и рассчитаем ток короткого замыкания в о.е.

 

 

S_б=1000 МВА; U_б=37 кВ.

х_с= 1 о.е.,

о.е.

Выбираем выключатели В1-2, Р1-4 по аварийному току трансформаторов ЭС. Примем, что мощность по двум вторичным обмоткам трансформатора распределена поровну, поэтому мощность аварийного режима равна 63 МВА.

 

Выключатель ABB OHB-36:

Uр=35кВ= Uн=35кВ;

Iном=1250А >Iав=983,1А;

Iоткл=25кА>Ik1=5,8кА;

Iпред= 40кА>iy=13,9кА;

Iтерм=20кА>Ik1=5,8кА;

 

Выключатель секционный В3 ABB OHB-36:

Uр=35кВ= Uн=35кВ;

Iном=1250А >Iав=491,5А;

Iоткл=25кА>Ik1=5,8кА;

Iпред= 40кА>iy=13,9кА;

Iтерм=20кА>Ik1=5,8кА;

 

Выключатель В4-7 ABB OHB-36:

Uр=35кВ= Uн=35кВ;

Iном=1250А >Iав=605,4А;

Iоткл=25кА>Ik1=5,8кА;

Iпред= 40кА>iy=13,9кА;

Iтерм=20кА>Ik1=5,8кА;

 

Разъединитель Р1-4 LTB 72.5:

Uр=35кВ= Uн=35кВ;

Iном=1000А >Iр=605,4А;

Iдин= 10кА>iy=8,3кА;

Iтерм=25кА>Ik1=3,44кА;

 

ОПН1-2: Ограничители перенапряжений ABB MWK.

 

Расчет затрат на II вариант.

Затраты на выключатели В1и В2:

К_В1-2=2×γ2× К_В=2×0,48×60000=57600у.е.

Затраты на разъединители Р1-4:

К_Р1-4=4× К_Р=4×15000=60000у.е.

Затраты на выключатель В3:

К_В3=γ3× К_В=0,24×60000=14400 у.е.

Затраты на выключатели В4-7:

К_В4-7=4×К_В=4×60000=240000у.е.

Затраты на ограничители перенапряжений ОПН1-2:

К_ОПН1-2=2×К_опн=2×6000=12000у.е.

Затраты на тр ГПП:

К_тр ГПП=2× К_т =2×400000=800000у.е.

Затраты на тр ЭС:

К_трЭС =2×γ1× Ктрэс=2×0,31×500000=310000 у.е.

Затраты на оборудование:

К_об= К_В1-2 + К_Р1-4 + К_В3+ К_В4-+ К_ОПН1-2+К_трэс+ К_{т гпп}

К_об=57600+60000+14400+240000+12000+310000+800000=1494000y.e.

 

Затраты на ЛЭП на двухцепной стальной опоре:

К_уд=24000 у.е./км.

К_ЛЭП=1×L×К_уд=6,3×24000=151200у.е.

Суммарные затраты на оборудование II варианта:

К_Σ2= К_об +К_ЛЭП=1494000+151200=1645200y.e.=329млн.тг.

 

Определим издержки:

 

Издержки на эксплуатацию ЛЭП:

И_{экс ЛЭП}=0,028×К_ЛЭП=0,028×151200=4233,6у.е.

Амортизация ЛЭП:

И_{а ЛЭП}=0,028×К_ЛЭП=0,028×151200=4233,6у.е.

Издержки на эксплуатацию оборудования:

И_{экс об}=0,02×К_об=0,02×1494000=29880у.е.

где К_об –суммарные затраты без стоимости ЛЭП.

Амортизация оборудования:

И_{а об}=0,043×К_об=0,043×1494000=64242у.е.

Стоимость потерь:

Ипот.=Сo×(Wтргпп+ Wлэп)=0,1×(920197,3 +2070102,4)=299030y.e.

Сo=0,1y.e./кВт×ч

Суммарные издержки:

И_Σ2=Иа+Ипот+Иэ,

И_Σ2=4233,6+4233,6+29880+64242+299030=401619,2y.e.=80,32млн.тг.

Приведенные суммарные затраты:

З_II=0.12×К_Σ2+ И_Σ2=0,12×1645200+401619,2=119,8млн.тг.

 

 

3.3. III Вариант

Рисунок 3.5. Третий вариант схемы электроснабжения.

 

ЛЭП –10,5 кВ.

Полная мощность, проходящая по ЛЭП:

Расчетный ток, проходящий по одной линии:

Ток аварийного режима:

I_а=2×I_р=2×1061,3=2122,6А.

По экономической плотности тока определяем сечение проводов:

где j=1,1 А/мм² экономическая плотность тока при Т_м=6000ч и алюминиевых проводах.

Для выполнения данной передачи электроэнергии необходимо использовать 9хАС 120/12, что конструктивно невозможно, следовательно, данный вариант электроснабжения невозможен.

 

 

Составим сводную таблицу по всем вариантам.

 

Таблица 3.1 - Результаты ТЭР.

Вариант	Uном,кВ	КΣ млн.тг.	ИΣ млн.тг.	З млн.тг.
I		285,9	54,5	88,7
II			80,32	119,8

Выбираем I вариант, так как он дешевле и надежнее остальных.

4. Выбор оборудования U=10 кВ.

 

4.1. Расчет токов короткого замыкания на шинах ГПП и РП.

 

 

Рисунок 4.1. - Схема замещения.

 

 

1. Для компрессорной станции СД (4х1250=5000кВт):

S_б=1000 МВА; х_с =1о.е.; U_б=10,5 кВ.

 

Ток короткого замыкания от системы на шинах ГПП:

 

Мощность СД равна 1388,9кВА.

Найдем сопротивление кабеля к СД.

Выбираем кабель АВВГ(3х150мм²) с Iдоп=274А, Худ=0,206Ом/км.

 

Ток короткого замыкания от СД:

2. Для насосной топлива СД (4х630=2520кВт):

S_б=1000 МВА; х_с =1о.е.; U_б=10,5 кВ.

 

Ток короткого замыкания от системы на шинах ГПП:

Мощность СД равна 700 кВА.

Найдем сопротивление кабеля к СД.

Выбираем кабель АВВГ(3х150мм²) с Iдоп=274А, Худ=0,206Ом/км.

 

Ток короткого замыкания от СД:

Суммарный ток КЗ в точке К-3:

Суммарный ударный ток в точке К-3:

4.2. Выбор выключателей:

1. Вводные:

Расчетный ток:

Аварийный ток: I_а=2×I_р=2×1066,4=2128,8A.

 

Принимаем выключатель ABB ADVAC-10.

Проверим выбранный выключатель:

Паспортные	Расчетные
Uн=10 кВ Iном=3000A Iоткл=25 кА Iтерм=25 кА Iдин=50 кА	U=10 кВ Iав=2128,8 А Iкз=17,96кА Iкз=17,96кА Iy=45,7кА

 

Секционный выключатель: через секционный выключатель проходит половина мощности, проходящей через вводные выключатели. Следовательно, расчетный ток, проходящий через выключатель: I_р=1066,4A.

 

Принимаем выключатель ABB ADVAC-10.

Проверим выбранный выключатель:

Паспортные	Расчетные
Uн=10 кВ Iном=1200A Iоткл=25 кА Iтерм=25 кА Iдин=50 кА	U=10 кВ Iр=1066,4 А Iкз=17,96кА Iкз=17,96кА Iy=45,7кА

 

1. Магистраль ГПП-ДСП 6т.

 

Принимаем выключатель ABB ADVAC-10.

Проверим выбранный выключатель:

Паспортные	Расчетные
Uн=10 кВ Iном=630A Iоткл=25 кА Iтерм=25 кА Iдин=50 кА	U=10 кВ Iр=107,4 А Iкз=17,96кА Iкз=17,96кА Iy=45,7кА

 

 

2. Магистраль ГПП-ДСП 12т.

 

Принимаем выключатель ABB ADVAC-10.

Проверим выбранный выключатель:

Паспортные	Расчетные
Uн=10 кВ Iном=630A Iоткл=25 кА Iтерм=25 кА Iдин=50 кА	U=10 кВ Iр=186,8 А Iкз=17,96кА Iкз=17,96кА Iy=45,7кА

 

 

3. Магистраль ГПП-ТП1,2.

Аварийный ток: I_ав=2×I_р=2×147,7=295,4A

 

Принимаем выключатель ABB ADVAC-10.

Проверим выбранный выключатель:

Паспортные	Расчетные
Uн=10 кВ Iном=630A Iоткл=25 кА Iтерм=25 кА Iдин=50 кА	U=10 кВ Iав=295.4 А Iкз=17,96кА Iкз=17,96кА Iy=45,7кА

 

 

4. Магистраль ГПП-ТП3.

Аварийный ток: I_ав=2×I_р=2×64.4=128,8A

 

Принимаем выключатель ABB ADVAC-10.

Проверим выбранный выключатель:

Паспортные	Расчетные
Uн=10 кВ Iном=630A Iоткл=25 кА Iтерм=25 кА Iдин=50 кА	U=10 кВ Iав=128,8 А Iкз=17,96кА Iкз=17,96кА Iy=45,7кА

 

 

5. Магистраль ГПП-ТП4-6.

Аварийный ток: I_ав=2×I_р=2×205,4=410,8A

 

Принимаем выключатель ABB ADVAC-10.

Проверим выбранный выключатель:

Паспортные	Расчетные
Uн=10 кВ Iном=630A Iоткл=25 кА Iтерм=25 кА Iдин=50 кА	U=10 кВ Iав=410,8 А Iкз=17,96кА Iкз=17,96кА Iy=45,7кА

 

6. Магистраль ГПП-ТП7-8.

Аварийный ток: I_ав=2×I_р=2×108,2=216,4A

 

Принимаем выключатель ABB ADVAC-10.

Проверим выбранный выключатель:

Паспортные	Расчетные
Uн=10 кВ Iном=630A Iоткл=25 кА Iтерм=25 кА Iдин=40 кА	U=10 кВ Iав=216,4 А Iкз=17,96кА Iкз=17,96кА Iy=45,7кА

 

7.Магистраль ГПП-СД1(компрессорная):

Расчетный ток: .

Принимаем выключатель ABB ADVAC-10:

Проверим выбранный выключатель:

Паспортные	Расчетные
Uн=10 кВ Iном=630A Iоткл=25 кА Iтерм=25 кА Iдин=40 кА	U=10 кВ Iр=64,9А Iкз=17,96кА Iкз=17,96кА Iy=45,7кА

 

 

8.Магистраль ГПП-СД2(насосная):

Расчетный ток: .

Принимаем выключатель ABB ADVAC-10:

Проверим выбранный выключатель:

Паспортные	Расчетные
Uн=10 кВ Iном=630A Iоткл=25 кА Iтерм=25 кА Iдин=40 кА	U=10 кВ Iр=32,7А Iкз=17,96кА Iкз=17,96кА Iy=45,7кА