Электроснабжение механического цеха

 

                  ДОПУСТИМЫЙ РАСЧЕТНЫЙ ВКЛАД ПОТРЕБИТЕЛЯ

                   В ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

 

                              Исходные данные

 

        Наименование  потребителя - Petrov

        Питание потребителя  :

        От одной  секции  ПС с нормально  

        отключенным  межсекционным выключателем

        Расчетная  максимальная нагрузка потребителя  Рп (МВт):   0.090

        Номинальная  мощность одного трансформатора Sт (МВА) :  40.000

        Номинальное  напряжение в точке присоединения  к сети:

         6-20 кВ в  сети , питающейся от подстанции 110 кВ и выше

 

                Допустимые показатели качества  электpоэнеpгии 

        -------------------------------------------------------------

        Показатели  качества          |Допустимые по  |Допустимые рас-

         электроэнергии              |ГОСТ 13109-87  |четные вклады

                                     |значения , %   |потребителя ,%

                                     |нормаль- макси-|нормаль- макси-

                                     | ные    мальные| ные    мальные

        -------------------------------------------------------------

        Коэффициент  обpатной         |               |

        последовательности           |   2.0    4.0  | 0.443  0.885

        Коэффициенты  гаpмо-          |               |

        нических составляющих,       |               |

        создаваемых  пpеобpазо-       |               |

        вателями, c поpядками:       |               |

            n = 3 , 5 , 7            |    -     5.0  |   -    0.400

            n = 11 , 13              |    -     5.0  |   -    0.869

            n > 13 нечетные          |    -     5.0  |   -    1.518

            n - четные               |    -     2.5  |   -    0.759

        Коэффициенты  гаpмо-          |               |

        нических составляющих,       |               |

        создаваемых  дpугими ЭП :     |               |

            n - нечетные             |    -     5.0  |   -    1.518

            n - четные               |    -     2.5  |   -    0.759

        Коэффициенты  несинусои-      |               |

        дальности  для гpупп          |               |

        искажающих  нагpузок :        |               |

         6-пульсных  пpеобpазователей |   4.0    8.0  | 0.612  1.225

        12-пульсных  пpеобpазователей |   4.0    8.0  | 0.854  1.707

                дpугих ЭП            |   4.0    8.0  | 1.138  2.277

        Коэффициент  тяжести          |               |

        колебания  напpяжения , o.e.  |    -     1.0  |   -    0.050

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Расчет емкостного тока замыкания на землю в кабельной сети

2.3.1 Расчетная схема

Рисунок 2.3.1 расчетная схема

       Из схемы видно, что требуется определить емкостной ток простого однофазного замыкания на землю в кабельной сети напряжением 10 кв. Питающий трансформатор не изображен, так как он не участвует в расчете.

 

2.3.2 Исходные данные

Данные для расчета  емкостного тока замыкания в кабельной  сети:

Номинальное напряжение сети U_ном.с=10 кВ;

Номинальное напряжение высоковольтного  кабеля U_ном.кл=10 кВ;

Номинальное сечение высоковольтного  кабеля F_ном.кл=150 мм²;

Длина высоковольтного кабеля L_ном.кл=0,8 км;

          Исходные данные для остальных  кабельных линий в распечатке  программы RETZ.

2.3.3 Расчеты

          Емкостной ток однофазного простого замыкания на землю определяется по формуле

 

где I_з.уд – удельный ток замыкания на землю в кабельной линии.

         Суммарный емкостной ток замыкания  на землю в кабельной сети  найдем по формуле

 

где I_з.i – емкостной ток замыкания на землю каждой из линии.

Линия 1:

 

Линия 2:

 

Линия 3:

 

Линия 4:

 

Суммарный емкостной ток  замыкания на землю:

I_з.∑=1,088+1,2+1,143+2,176=5,607 А.

        Согласно  п.1.2.16 ПУЭ компенсация емкостного  тока замыкания на землю в  сети с изолированной нейтралью  с номинальным напряжением U_ном=10 кВ должна осуществляться при достижении первым значения I_з.доп=20 А.

В данном случае

       Следовательно,  нет необходимости в установке  дугогасящего реактора (ДГР) в  нейтрали трансформатора ГПП.

       Автоматизированный  расчет произведен по программе  RETZ (PRES1), результаты расчета приведены в распечатке.

 

 

 

 

ЕМКОСТНОЙ ТОК ЗАМЫКАНИЯ  НА ЗЕМЛЮ В КЛ

 

 

U номинальное сети =    10 [кВ]

 

 

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

│       │          │           │            │               │

│ ЛИНИЯ │    U     │    L      │     F      │      I        │

│       │  номинал. │  длина    │   кабеля   │  замыкания    │

│       │  кабеля   │  линии    │            │  на  землю    │

│       │   (кВ)   │   (км)    │   (мм^2)   │     (А)       │

├───────┼──────────┼───────────┼────────────┼───────────────┤

│     1 │       10 │     0.800 │        150 │         1.088 │

├───────┼──────────┼───────────┼────────────┼───────────────┤

│     2 │       10 │     0.800 │        185 │         1.200 │

├───────┼──────────┼───────────┼────────────┼───────────────┤

│     3 │       35 │     0.800 │        150 │         1.143 │

├───────┼──────────┼───────────┼────────────┼───────────────┤

│     4 │       10 │     1.600 │        150 │         2.176 │

└───────┴──────────┴───────────┴────────────┴───────────────┘

 

 Суммарный  емкостной   ток  замыкания  на  землю  :    5.607 А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Распределение конденсаторных батарей в электрической сети

2.4.1Общие положения

         Распределение производится с помощью программ S380 (PRES 8) и RASKON (PRES 2). В программе производится распределение батарей конденсаторов (БК) в радиальной или магистральной сети напряжением 0,38 кВ. Для каждого варианта распределения БК определяются потери активной мощности в сети от протекания реактивной, что позволяет оценить экономичность варианта. Рассчитываются оптимальные мощности БК в узлах нагрузки, при которых потери в сети минимальны. Программа позволяет произвольно распределять БК в сети с использованием имеющихся батарей любой мощности.

         Распределение производим в радиальной сети напряжением 0,38 кВ. Имеем 6 узлов нагрузки, между которыми необходимо распределить мощность БК.

2.4.2 Расчетная схема

           Расчетная схема представлена на рисунке 2.5.1.

Рисунок 2.4.1 Расчетная схема радиальной сети

Исходные данные:

• количество узлов нагрузки N=5
• нагрузка в i-ом узле квар;
• общая мощность БК квар.

Эти данные сведем в таблицу 2.4.1.

 

 

2.4.3 Расчеты

           Для оптимального распределения БК в радиальной сети расчеты проводим по программе RASKON .

Суммарная нагрузка сети (Q_н ,квар)

 

            Суммарная мощность, поступившая в сеть от системы (Q, квар)

 

            Сопротивление i-ой линии (R_i ,Ом):

 

 

;

 

;

 

          Суммарное сопротивление сети (R, Ом)

 

           Все данные по линиям  сведем в таблицу 2.4.1.

     Таблица 2.4.1. Данные для линий

Номер узла, РП	Вид	Fi ,мм2	Li ,км	Rудi ,Ом/км	Ri ,Ом
1	Кабель	35	0,035	0,89	0,0312
2		25	0,04	1,24	0,0496
3		70	0,045	0,443	0,0199
4		25	0,04	1,24	0,0496
5		70	0,045	0,443	0,0199
сеть					0,0058

 

 

 Оптимальная мощность, протекающая по i-ой линии к нагрузке (Q_i , квар)

 

 

 

 

 

 

        Оптимальная мощность БК в узле (Q_ki ,квар)

 

 

 

 

 

 

        Если , то примем исключаем i-ую линию из рассмотрения и проводим расчет заново. В нашем случае для всех узлов .

         Результаты сведены в таблицу 2.4.2.

 

 

 

 

                                                                                                Таблица 2.4.2.

i (номер)	Qнi , квар	Qi , квар	Qki , квар
1	160	44,615	115,4
2	95	28,065	66,935
3	165	69,95	95,05
4	180	28,065	151,935
5	185	69,95	115,05
сеть	785	-	545

    

       Потери активной мощности от протекания реактивной  (ΔP, кВт):

,

где

 U_ном=0,38 кВ – номинальное напряжение сети.

        Суммарные потери активной мощности от протекания реактивной мощности по всей сети без установки БК.

 

       Потери активной мощности от протекания реактивной мощности в сети с оптимальным распределением БК (ΔP_БК , кВт).

 

        Рассчитаем для программы S380 суммарные потери активной мощности от протекания реактивной мощности в сети без установки БК

 

где P_нi=P_{p.РП i}

       В программе S380 также производится произвольное распределение БК в схеме.

           Потери активной мощности от протекания реактивной в сети уменьшаются на 94% при оптимальном распределении БК. При произвольном распределении БК потери активной мощности от протекания реактивной уменьшаются на 85%.

       По исходным данным, используя программы S380 и RASKON, были получены результаты оптимального и произвольного распределения БК в сети.

   Расчетная схема  магистральной сети представлена на рисунке 2.5.2.

Рисунок 2.4.2 Расчетная схема магистральной сети

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОНДЕНСАТОРНЫХ БАТАРЕЙ  В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

 

                              РАДИАЛЬНАЯ СЕТЬ

 

            ОПТИМАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ БАТАРЕЙ  КОНДЕНСАТОРОВ В СЕТИ 

            ╔════════╤══════════════╤══════════════╤══════════════╗

            ║ Номер  │ Сопротивление│   Нагрузка   │ Мощность БК  ║

            ║  узла  │    R , Ом    │  Qн , квар   │  Qк , квар   ║

            ╟────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────╢

            ║    1   │    0.0312    │    160.00    │    115.40    ║

            ║    2   │    0.0496    │     95.00    │     66.99    ║

            ║    3   │    0.0199    │    165.00    │     95.31    ║

            ║    4   │    0.0496    │    180.00    │    151.99    ║

            ║    5   │    0.0199    │    185.00    │    115.31    ║

            ║  сеть  │    0.0058    │    785.00    │    545.00    ║

            ╚════════╧══════════════╧══════════════╧══════════════╝

     Потери активной мощности (кВт) от протекания реактивной в сети:

    без установки батарей конденсаторов = 28.23;

    с оптимальным распределением батарей конденсаторов = 2.31.

 

               ПРОИЗВОЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ БК  В СЕТИ. ВАРИАНТ 1.