Определение потерь мощности в ТП

Выбираем трансформаторы ТСЗЛ–1600

U_в=10кB, U_н=0.4кB, P_хх=2,05 кВт, P_кз= 16 кВт, _хх=1,3%, U_кз=5,5%

ТП1–2:

Кз=0,8

N=4

ТП3–4:

Кз=0,79

N=4

Суммарные потери в трансформаторах:

ΣР_1–4=49,49+47,96=97,44кВт

ΣQ_1–4=294,84+301,87=596,71квар

Определение расчетной мощности синхронных двигателей.

Для компенсации реактивной мощности на стороне ВН используем СД 15–го цеха. СТД 800 23УХЛ4

Р_{н СД} =800 кВт; cos j = 0,9; N_СД =4; к _з = b = 0.85.

Определим расчетные мощности для СД:

Р _{р СД} = Р _{н СД} ´ N_СД ´ к _з =800 ´ 4 ´ 0.85 =2720 кВт.

Q _{р СД} = Р _{р СД} ´ tg j = 2720 ´ 0,48= 1305,6 квар.

Расчет компенсации реактивной мощности

На шинах 10 кВ ГПП.

Составим схему замещения, показанную на рисунке 2.2.

Резервная мощность:

Q_рез=0,15×ΣQ_расч =0,15×(Q_р0,4+ΔQ_т)=0,15×(8350,91+596,71)=1113,32 кВар.

Мощность, поступающая от энергосистемы:

Q_э=0,25×ΣP_р=0,25×(P_р0,4+ΔP_т+P_сд)

Q_э =0,25×(8971+97,44+2720)=2947,32 квар.

Мощность ВБК определим из условия баланса реактивной мощности:

Q_ВБК=Q_р0,4+ΔQ_т+Q_рез –Q_э –Q_сд –Q_НБК

Q_ВБК=8350,91+596,71+1113,32–3414,96–1305,6=2393,06квар.

Выбираем ВБК типа 2*УКЛ –10–900 У3

Уточненный расчет электрических нагрузок по фабрике приведены в таблице 2.5

Таблица 2.5 – Уточненный расчет нагрузок по фабрике

№ТП, SНТ, QНБКТП	№ Цеха	n	Pmin– Pmax	Pн	Ки	Средняя мощность	nэ	Км	Расчетные мощности	Кз
РСМ, кВт	QСМ, квар	Рр, кВт	Qp, квар	Sp, кВА
ТП1–2(4×1600) Sн.тр=6400кВА			5–50		0,6		582,07
		5–40		0,6		476,24
		10–90		0,5		262,5
		10–35		0,35		157,5
		8–30		0,5		204,04
		10–16		0,6		292,5
		1–55		0,35		303,33
		1–15		0,5		57,32
Силовая			10\90		0,52				1,1
Осветительная		1324,01	2222,03
QНБК=4×450квар		–1800
Итого по ТП1–2		4098,64	2797,99	4962,62	0,78

Окончание таблицы 2.5

№ТП, SНТ, QНБКТП	№ Цеха	n	Pmin– Pmax	Pн	Ки	Средняя мощность	nэ	Км	Расчетные мощности	Кз
РСМ, кВт	QСМ, квар	Рр, кВт	Qp, квар	Sp, кВА
ТП3–4(4×1600) Sн.тр=6400кВА			5–45		0,6		449,78
		5–70		0,6		899,56
		5–70		0,60		1322,88
				0,40		79,50
		15–100		0,60		336,67
		5–50		0,30		158,75
		1–25		0,40
		10–20		0,60		104,06
				0,60		79,58
Силовая					0,5566						3793,38
Осветительная		174,04	242,62
QНБК=4×450квар		–1800
Итого по ТП3–4		4137,04	2236,00	4702,63	0,73
Итого на 0.4кВ
Потери в тр–х		97,44	–596,71
Итого на 10кВ
Потери СД			–1305,6
		6116,56
QВБК		–1800
Итого по фабрике		11035,49	4316,56	11849,68

3 Выбор схемы внешнего электроснабжения.

Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлено два трансформатора мощностью по 40 МВА напряжением 37/10,5 кВ (трансформаторы работают раздельно) или глухой отпайкой от транзитной двухцепной ЛЭП–115кВ. Мощность к.з. в месте отпайки 1200МВА, а на стороне 37 кВ подстанции энергосистемы 600МВА. Реактивное сопротивление системы на стороне 230 кВ, отнесенное к мощности системы 0,3. Расстояние от подстанции до фабрики 5,5 км. Фабрика работает в три смены. Стоимость электроэнергии 15 тг/кВтч. 1y.e.=151тг.

Для технико–экономического сравнения вариантов электроснабжения фабрики рассмотрим три варианта:

1. I вариант – ЛЭП 115 кВ;

2. II вариант – ЛЭП 37,5 кВ.

3. III вариант – ЛЭП 10,5 кВ.

I Вариант

Рисунок 3.1. Первый вариант схемы электроснабжения.

Выбираем электрооборудование по I варианту.

1. Выбираем трансформаторы ГПП:

Выбираем два трансформатора мощностью 10000 кВА.

Коэффициент загрузки:

Паспортные данные трансформатора:

Тип т –ра ТДН–10000/115;

S_н=10000 кВА, U_вн=115кВ, U_нн=10.5кВ, ΔP_хх=14кВт, ΔP_кз=58кВт,

U_кз=10,5%, I_хх=0,9%.

Потери мощности в трансформаторах:

активной:

реактивной:

Потери энергии в трансформаторах.

При двухсменном режиме работы Т_вкл=4000ч. Т_макс=4000ч.

тогда время максимальных потерь:

ΔW=2(ΔP_хх×T_вкл+ΔP_кз×τ ×K_з²)

ΔW=2(14×4000+58×2405,29×0,57 ²)= 203006кВтч

3.1.1 ЛЭП –115 кВ.

Полная мощность, проходящая по ЛЭП:

Расчетный ток, проходящий по одной линии:

Ток аварийного режима:

I_а=2×I_р=2×28,87=57,75А

По экономической плотности тока определяем сечение проводов:

где j=1 А/мм² экономическая плотность тока при Т_м=4000ч и алюминиевых проводах.

По потере на корону принимаем провод АС –70/11 с I_доп=265А.

Проверим выбранные провода по допустимому току.

При расчетном токе:

I_доп=265А>I_р=28,72 А

При аварийном режиме:

I_{доп ав}=1,3xI_доп=1,3x265=345A>I_ав=57,44A

Потери электроэнергии в ЛЭП:

где R=r₀×L=0,5×0,43 ×12=5,16 Ом,

где r₀=0.43 Ом/км – удельное сопротивление сталеалюминевого провода сечением 70 мм², l=12 км – длина линии.