Электроснабжение механического цеха

Ток на втором участке:

 

Угол между напряжением  и током:

 

Потери напряжения на участке:

 

Падение напряжения:

 

 

Рисунок 1.9.5 - Векторная  диаграмма напряжений для второго  участка

Автоматизированный расчёт отклонений и потерь напряжений проводится с  помощью программы PRN(PRES1). Результаты работы программы приведены в распечатке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАСЧЕТ  ОТКЛОНЕНИЙ  И  ПОТЕРЬ  НАПРЯЖЕНИЯ

 

U номинальное =  0.38  кВ

 

U начальное   =  0.40  кВ

 

┌───────┬──────────┬───────────┬────────────┬───────┬───────┬────────┬───────┬───────┬─────────┬─────┐

│       │          │           │            │       │       │        │       │       │         │     │

│Участок│    U     │    U      │  Потеря    │   P   │   Q   │        │       │       │         │     │

│       │ начала   │  конца    │ напpяжения,│нагpуз-│нагpуз-│  U отк │   R   │   Х   │    F    │  I  │

│ номеp │ участка, │  участка, │            │  ки,  │  ки,  │        │       │       │         │     │

│       │   кB     │   кB      │   кB       │ MBт   │ Mвар  │    %   │  Oм   │  Oм   │  мм*мм  │  А  │

├───────┴──────────┴───────────┴────────────┴───────┴───────┴────────┴───────┴───────┴─────────┴─────┤

│                                                                                                    │

│        ВИД  ЛИНИИ :       Кабель                            ДЛИНА 0.040 км                          │

│                                                                                                    │

├───────┬──────────┬───────────┬────────────┬───────┬───────┬────────┬───────┬───────┬─────────┬─────┤

│       │          │           │            │       │       │        │       │       │         │     │

│     1 │   0.4000 │    0.3938 │     0.0062 │ 0.194 │ 0.102 │   3.64 │ 0.0105│ 0.0024│   120   │     │

├───────┴──────────┴───────────┴────────────┴───────┴───────┴────────┴───────┴───────┴─────────┴─────┤

│        ВИД  ЛИНИИ :      Изолированный  провод в трубе       ДЛИНА 0.021 км                          │

│                                                                                                    │

├───────┬──────────┬───────────┬────────────┬───────┬───────┬────────┬───────┬───────┬─────────┬─────┤

│       │          │           │            │       │       │        │       │       │         │     │

│     2 │   0.3938 │    0.3918 │     0.0020 │ 0.005 │ 0.002 │   3.11 │ 0.1643│ 0.0021│     4   │     │

├───────┴──────────┴───────────┴────────────┴───────┴───────┴────────┴───────┴───────┴─────────┴─────┤

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1 Схема электроснабжения  цеха и исходные данные к  ней

2.1.1 Схема электроснабжения цеха

Схема электроснабжения цеха  состоит  из источников питания и линий  электропередачи, осуществляющих подачу электроэнергии к предприятию, связывающих  кабелей (KЛ) и проводов, через трансформаторную подстанцию (ТП), где трансформаторы Т1 и Т2 понижают напряжение с 110 кВ до 10 кВ, для обеспечения питания электроэнергией  потребителей на требуемом напряжении.

Трансформаторы Т3 и Т4 понижают напряжение с 10 кВ до 0,4 кВ для питания  низковольтных потребителей.

Выключатели Q1...Q6 предназначены для  оперативного переключения и вывода в ремонт элементов схемы.

Секционный выключатель QB1, выполняют  функцию автоматического ввода  резерва (АВР).

Автоматы QF1...QF10 предназначены для  оперативного переключения и вывода в ремонт элементов схемы.

Конденсаторные батареи (БК) вырабатывают реактивную мощность, тем самым уменьшают  передачу полной мощности через трансформаторы Т3 и Т4, вследствие чего потери в  трансформаторе уменьшаются.

Магнитный пускатель КМ защищает АД от перегрузок.

Для повышения надёжности электроснабжения применяется двухтрансформаторная подстанция с раздельной работой  трансформаторов в нормальном режиме, что позволяет значительно снизить  уровни токов короткого замыкания, упростить схему коммутации и  релейной защиты. 

Рисунок 2.1.1 - Схема электроснабжения корпуса

 

2.1.2 Исходные данные.

                                                             Таблица 2.1 – Исходные данные для сети 10 кВ

 

Sкз, МВА	Fкл, мм2	Lкл, км	Sт2, кВА	Рп, кВт	Sнг.сум, кВА
340	150	0,80	100	90	150

 

                                                           Таблица 2.2 – Исходные данные для сети 0,38 кВ

 

QF1 Iном, А	QF2 Iном, А	Fл1, мм2	Lл1, м	QF3 Iном, А	Fл2, мм2	Lл2, м	АД зам
							Рном, кВт	Wс, 1/с
1000	250	95	50	100	16	25	15,0	157

 

                                                      Таблица 2.3 – Исходные для распределения БК

 

РП	Qн, квар	F, мм2	L, м
1	160	35	35
2	95	25	40
3	165	70	45
4	180	25	40
5	185	70	45

Суммарная мощность конденсаторных батарей Q_бк = 545 квар.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Определение допустимого  расчетного вклада потребителя в показатели качества электроэнергии.

 

2.2.1 Схема  питания потребителя.

 

   В курсовом проекте потребитель - это цех , получающий питание от одной секции ПС 10 кВ с нормально отключенным межсекциокным выключателем (рисунок 2.2. 1).

 

рис.2.2.1 Расчетная схема цеха, ползающего питание от одной секции ПС 10 кВ.

На  рисунке 2.2.1 приведены следующие обозначения :

S_Т- номинальная мощность одного трансформатора ГПП,

 Р_п - нагрузка цеха, подключенная к одной секции ГПП

 

2.2.2 Определение мощности трансформатора ГПП.

 

рис. 2.2.2 Расчетная схема для определения мощности трансформатора ГПП.

 Нам задана мощность короткого замыкания на НН трансформатора ГПП с системой ограниченной мощности  S_кз= 340 МВА

рис. 2.2.3 Схема замещения для  определения мощности трансформатора ГПП.

   Мощность короткого замыкания на НН трансформатора ГПП с системой бесконечной мощности (S_кз.т.) определяется из неравенства

.                                                                                                         Рассмотрим :

 

   Сопротивление трансформатора в  именованных единицах определяется:

 

где = 10,5 % напряжение короткого замыкания для U_В =110 кВ, /6/ с. 219.

  найдем  :

 

     Полученное выражение подставим в формулу

                                                                                                 Мощность трансформатора ГПП  (S_т , МВА)

 

       Таким образом, согласно шкале номинальных мощностей выбираем трансформатор с S_т = 40 МВА.

 

 

 

 

2.2.3 Определение допустимого расчетного вклада потребители в показатели качества электроэнергии.

        В программе используется таблица " Допустимые значения показателей качества электроэнергии по ГОСТ 13109 – 97”, /1/.

Допустимый расчетный вклад  потребителя для всех ПКЭ /11/:

 

где   - показатель распределяемый, это часть ПКЭ , распределяемая между потребителями данного узла (нормируется для ПКЭ, зависит от напряжения питания);

d_n- доля потребителя, это доля нагрузки потребителя в нагрузке ПС при полном использований ее пропускной способности (зависит от схемы питания, определяется расчетом);

а - показатель суммирования, это показатель степени, учитывающий механизм суммирования ПКЭ от различных источников искажения (нормируется для ПКЭ).

        Так как питание потребителя осуществляется от  одной секции ПС с нормально отключенным межсекциокным выключателем, то

 

где   -пропускная способность НС, это максимальная мощность, которая в нормальном режиме может быть передана через трансформаторы понижающей ПС, от которой получает питание потребитель;

S_Т -номинальная мощность одного трансформатора ГПП.

 

   Доля потребителя d_n:

 

где - расчетная максимальная мощность потребителя , =0,09 МВт.

, принимаем

Допустимые расчетные вклады потребителя для показателей качества электроэнергии ():

- коэффициент несимметрии напряжения по обратной последовательности (К_2U):

 (нормально – допустимые значения);

(максимально – допустимые значения).

- коэффициент п-ой гармонической составляющей напряжения К_U(n)

1) К_U(n) , создаваемый преобразователями, с порядками:

  (для n=3,5,7);

(для n=11,13);

(для n>13, нечетные гармоники);

  (для n – четные гармоники).

- коэффициент искажения синусоидальности  кривой напряжения К_U:

1) К_U  для 6 –пульсных преобразователей:

  (нормально – допустимые значения);

  (максимально –допустимые значения).

2) К_U для 12 –пульсных преобразователей:

(нормально – допустимые значения);

  (максимально – допустимые  значения).

3) К_U для других ЭП:

 

(нормально – допустимые значения);

(максимально – допустимые значения).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Результаты сведем в таблицу  2.2.1

                                           Таблица 2.2.1 – Допустимые показатели качества электроэнергии

Показатели качества электроэнергии	Допустимые по ГОСТ 13109-97 значения, %		ДРВ потребителя, %
	Норм.	Пред.	Норм.	Пред.
Коэффициент обратной последовательности К2U Коэффициенты гармонических составляющих, создаваемых преобразователями  КU(n) , с порядками: n=3 n=5 n=7 n=11,13 n=17 n=2 n=4 Коэффициенты гармонических составляющих, создаваемых другими ЭП, КU(n): n – нечетные n – четные Коэффициент несинусоидальности КU для групп искажающих нагрузок: 6-рульсных преобразователей 12-пульсных преобразователей Других ЭП	2,0         1,5 4,0 3,0 2,0 1,5 1,5 0,7       - -       4,0 4,0 4,0	4,00         2,25 6,00 4,50 3,00 2,25 2,25 1,10       5,0 2,5       8,00 8,00 8,00	0,443         - - - - - - -       - -       0,612 0,854 1,138	0,885         0,400 0,400 0,400 0,869 1,518 0,759 0,759       1,518 0,759       1,225 1,707 2,277

 

Результаты расчетов, полученные с  помощью программы WKLAD (PRES2).