Организация технического обслуживание и ремонт электрического и электромеханического оборудования системы электроснабжение

Qку.расч. = ∑ Ррасч*α(tgφ1 – tgφ2), кВАр

где α – коэффициент, учитывающий естественную компенсацию реактивной мощности, α= 0,9

tgφ2 – тангенс угла диэлектрических потерь после компенсации реактивной мощности

tgφ2 = 0,36 - что соответствует cos φ2 = 0,94

Qку.расч. =867,70*0,9*(0,65-0,36) =266,46 кВАр

Из таблицы12.6 (лит.12 стр.223) выбираем батареи 1х300 (УКЛН-0,38-300-50У3)

Определяем полную расчетную мощность с учетом компенсации реактивной мощности  

Sрасч. = , кВА 

Sрасч. =

= 906,97кВА

Определение числа и мощности силовых трансформаторов с технико-экономическим обоснованием двух вариантов.

При выборе двух трансформаторов для параллельной их  работы необходимо соблюдать следующие условия: группы соединений обмоток должны быть тождественны, коэффициенты трансформации Rт (с допуском 0,5%) и напряжение к.з. Uкз (с допуском 10%) должны быть равны. Соотношения номинальных мощностей не должны превышать 1/3. При выборе необходимо учитывать коэффициент загрузки Кз:

Кз=Sпред / ∑ Sтр ,

 

где

∑ Sтр – суммарная мощность трансформаторов

Кз должен находиться в пределах от 0,65 до 0,85

Учитывая эти условия, выбираем:

Ів: 1х630 ; Кз=906,97/1260=0,72

ІІв:3х400;  Кз=906,97/1200=0,75

1) Определяем произведенные  потери мощности в трансформаторах

∆Р=(∆Рхх+Кз*Iхх/100*Sтр)+Кз2(∆Ркз+Кэ*Uкз/100*Sтр)кВт, где

где ΔРх.х. – потери мощности в силовых трансформаторах в режиме холостого хода, кВт

ΔРк.з. – потери мощности в силовых трансформаторах в режиме короткого замыкания, кВт

Кз – коэффициент загрузки

Ки – коэффициент изменения потерь (экономический эквивалент реактивной мощности), Ки = 0,12 кВт/кВАр

 

Uк.з. – напряжение короткого замыкания, %

            Iх.х. – ток холостого хода, %

Справочные данные силовых трансформаторов:

Таблица №  2

№ п/п	Марка	S кВА	U, кВ	Потери, кВт		Iх.х., %	Uк.з., %
				ΔРх.х.	ΔРк.з.
1	ТМ-630/6-10	630	6/10	1,56	7,60	2,0	5,5
2	ТМ-400/6-10	400	6/10	1,05	5,50	2,1	4,5

 

 кВт

∆

кВт

 

Расчет кабельных линий от ТП до РП, от РП до РЩ. Определение потерь напряжения на кабельных линиях длинной более 50 метров. 

Необходимый кабель выбирают из условия, что Iрас ≤ Iдоп.

 

Iрас= А,

 Где ∑Р – сумма мощностей, кВт

Uср.н=0,4 кВт

cosφ=0,84

Проверка на потерю напряжения

, В

, %

Условие проверки

Uдоп ≥ U%

Uдоп = 5,5÷6,5% - допустимая потеря напряжения

 

Кабельная линия от ТП до РП1

 

Iрас=192/1,73*0,4*0,84=325,42 А

 

Выбираем кабель 2 ААБ-3 Х 50; Iдоп=330А

 

 

%

Выбор остальных кабелей сводим в таблицу № 4

Таблица №4

Наименование	∑Ррасч	Iрасч	Iдоп	Марка, сечение кабеля	L, км	ΔU, %
ТП – РП1	192	325,42	330	2ААБ 3х50	0,13	2,69
ТП – РП2	276	467,80	480	2ААБ 3х95	0,31	4,35
ТП – РП3	198,2	335,93	400	2ААБ 3х70	0,38	5,21
ТП – РП4	201,5	341,52	400	2ААБ 3х70	0,29	4,04

 

1. Кабельная линия от РП1 до РЩ4

Iрас=18/1,73*0,4*0,84=30,51 А

Выбираем кабель  АВВГ-4 Х 4;  Iдоп=38А

2. Кабельная линия от РП1 до РЩ5

Iрас=16/1,73*0,4*0,84=27,12 А

Выбираем кабель  АВВГ-4 Х 4; Iдоп=38А

3. Кабельная линия от РП2 до РЩ1

Iрас=58,8/1,73*0,4*0,84=99,66 А

Выбираем кабель  АВВГ-4 Х 25; Iдоп=115А

4. Кабельная линия от РП2 до РЩ2

Iрас=29/1,73*0,4*0,84=49,15 А

Выбираем кабель  АВВГ-4 Х4 ; Iдоп=70А

5. Кабельная линия от РП2 до РЩ3

Iрас=11,2/1,73*0,4*0,84=18,98 А

Выбираем кабель АВВГ 4 Х 4; Iдоп=38А

 

6. Кабельная линия от РП3 до РЩ7

           Iрас=17,2/1,73*0,4*0,84=29,15 А

Выбираем кабель  АВВГ 4 Х 4; Iдоп=38А

7. Кабельная линия от РП3 до РЩ9

Iрас=20/1,73*0,4*0,84=33,90 А

Выбираем кабель  АВВГ-4 Х 4; Iдоп=38А

8. Кабельная линия от РП4 до РЩ6

Iрас=30,5/1,73*0,4*0,84=51,69 А

                            Выбираем кабель  АВВГ-4 Х 10; Iдоп=70А

 

9. Кабельная линия от РП4 до РЩ8

Iрас=55,5/1,73*0,4*0,84=94,07 А

Выбираем кабель АВВГ-4 Х 25; Iдоп=115А

Расчет токов короткого замыкания.

Расчет токов короткого замыкания ведем в системе относительных величин.

 

 X0=0,08 Ом/км- реактивное сопротивление кабельной линии

 Куд=1,8 – ударный коэффициент на высокой стороне

Куд=1,3 – ударный коэффициент на низкой стороне

S*=100МВА; - Мощность системы

X*C; - Сопротивление системы

U1=10,5 кВ; – Напряжение на высокой стороне

U2= 0,4 кВ; – Напряжение на низкой стороне

=1,8 км;- Длина кабельной  линии

                                        

Задаемся базисной мощностью: Sб = 100 МВА

1. Составляем схему замещения до точки К1

Данные схемы замещения:

 L1 = L2 = 1.8км

Sтр = 630 кВА

ААБ-10 (3х25)

Рассчитываем токи к.з. в (.) К1

Схема замещения до (К1) имеет следующий вид:

 

 

X*1=0,09*1,8*100/10,5² = 0,14

 r*1

r*1= 0,92*1,8*100/10,5²= 1,49

Zк1 =

 Z*к1 = =1,49

 

Определяем базисный ток в точке К1

100/1,73*10,5 = 5,5 кА 

 5,5/1,49 = 3,7 кА

 

=1,8* *3,7=9,4 кА

*10,5*3,7=67,2 МВА                     

                                                                   

Проверка:                                                          

 /1,49=67,1 МВА

1.Составляем схему замещения  до точки короткого замыкания  К2

 

Схема замещения до (.) К2 имеет следующий вид:

 

 

= =*/

= = =5,23Ом

==/*/

==7,6/630*100/0,63=0,015

Z*к2 =

Z*к2 = =5,57

100/1,73*0,4= 144,5 кА

 

144,5/5,57=25,94 кА

=1,3* *25,94=47,21 кА

=**

=*0,4*25,94=17,95 МВА

Проверка:

=/

/5,57=17,95 МВА

 

Выбор кабеля на высокой стороне.

Выбор сечения кабеля производится по экономичной плотности тока:

Sэ ≤ Iрас/jэ, где

jэ = 1,4 – экономичная плотность тока, А/мм2

Iрас = Smp /1,73 * Uср.н.

Iрас ≤ Iдоп

Iрас = 630/1,73*10,5=34,68 А

 

Выбираем кабель сечением ААБ-10 (3х25)      Iдоп=90 А ,

Sэ = 34,68/1,4 = 24,77 мм²

Выбранный кабель по экономической плотности тока проходит.

Выбор шин и проверка их на термическое действие токов короткого замыкания.

 

Шины выбираем по электродинамическому действию токов короткого замыкания.

Высокая сторона.

1)Определяем силу, действующую  на шины:

Fрас.=1,76*іуд2*Ľ*1/а, кгс

 где

Iуд- ударный ток короткого замыкания, кА,

L=130см - расстояние между изоляторами на которых закреплена шина;

а=35см – расстояние между двумя соседними шинами.

Fрас=1,76*88,36*130*0,01/35=5,76кгс

2)Определяем момент, действующий  на шину:

М= Fрас*L /10, кгс*см

М=5,76*130/10=74,88 кгс*см

3)При выборе шины необходимо  соблюдать условие Iрас ≤ Iдоп

Iрас=

Iрас=1260/1,73*10,5=69,38 А

69,3 А < 165 A

Выбираем шину АТ 15х3. Iдоп= 165 A, но также необходимо чтобы выбранная шина удовлетворяла условию:

δдоп= δрас

δдоп=650 кгс/с

δдоп=М/W,кгс/с

W=b/6,с, где

b-толщина шины, см

h-ширина шины, см

W=0,3*1,52/6=0,11 с

δрас=74,88/0,11=680,72 кгс/с

 

Выбранная шина электродинамическии не устойчива, т.к.

650 кгс/с2 < 695 кгс/с2

 

Выбираем шину АТ 20х3. Iдоп= 215 A

 

W=0,3*22/6=0,2 с

δрас=74,88/0,2=374,4 кгс/с

 

Выбранная шина электродинамически устойчива, т.к.

 

650 кгс/с2 > 374,4 кгс/с2

 

Выбранную шину необходимо проверить на термическое действие:

 

Sэ≤* м, с=90, t=0,96

Sэ≤ =0,03  м

60>0,03

Шины термически устойчивы.

Низкая сторона.

 

1. Определяем силу, действующую на шину:

Fрас=1,76*47,212*130*0,01/35=145,69 кгс

2. Определяем момент, действующий на шину:

М=145,69*130/10=1893,97 кгс*см

3. При выборе шины необходимо соблюсти условие Iрас ≤ Iдоп

Iрас=1260/1,73*0.4=1826 А

 

Выбираем шину АТ 120х8,  Iдоп= 1900 A, но также необходимо, чтобы выбранная шина удовлетворяла условию:

 

δдоп= δрас

δдоп =650 кгс/с

δдоп=М/W, кгс/с

W=b/6,с

W=0,8*

=19,2 с

δрас=1893,97/19,2=98,4 кгс/с

98,64  < 650

Шины электродинамически  устойчивы.

 

Sэ≤* мм2, с=90, t=0,96

Sэ≤ =0,29  мм2

800 > 0,29

Шины термически устойчивы.

Выбор разъединителей.

Разъединитель выбирается из условий:

Uраз ≥ Uc

10 кВ = 10 кВ

Iраз ≥ Iрас

Iрас=∑Sтр/1,73*Uср.н

Iрас=1260/1,73*10,5=69А

Iрас=69 А

400 А ≥ 69 А

50 кА ≥ 4,7*0,96=4,51 кА

 

 Разъединитель термически  устойчив

10 кА ≥ 9,6 кА

Разъединитель электродинамически устойчив

 

Выбираем разъединитель: РВЗ - 10/400 с приводом ПР-2

 

Выбор разрядника.

Разрядник выбирается из условия:

Uраз ≥ Uc

10 кВ =10 кВ

Выбираем разрядник:

РВП – 10

Разрядник подключается к шинам высокого напряжения через разъединитель.

 

Выбор опорных изоляторов.

Высокая сторона:

Опорные изоляторы выбираются из условий:

Uкз ≥ Uс

10 кВ=10кВ

Fрас ≤ 0,6*Fраз

5,76кгс ≤ 0,6*375=225 кгс

5,76 кгс < 225 кгс

Выбираем изолятор ИО –10–375–1 УЗ

Низкая сторона:

Uкз ≥ Uс

10 кВ=0.4кВ

Fрас.≤0,6*Fраз.

145,69 кгс ≤ 0,6*750=450 кгс