Проектирование завода железнодорожного машиностроения

[pic]

Суммарные капитальные затраты.

[pic]

Приведенные потери мощности в трансформаторах составляют:[pic]

[pic][pic]

Стоимость потерь в трансформаторах связи.

[pic]б) Эксплутационные расходы.

[pic]

Суммарные ежегодные эксплутационные расходы.

[pic]

4.2. Технико экономический расчет при выборе схемы внутреннего

электроснабжения.

Намечаем два варианта схемы внутреннего электроснабжения:

1. Вариант. Радиальная схема.

2. Вариант. Смешанная схема.

Расчет ведем для напряжения 10 кВ. Предварительный выбор этого

напряжения обусловлен тем, что он обеспечивает меньший расход цветного

метала и экономию электроэнергию по сравнению с 6 кВ.

4.2.1. Определение расчетных нагрузок линий распределительной сети 6 –

35 кВ.

Расчетные нагрузки линий распределительной сети 10 кВ для

каждого варианта определяются по расчетным нагрузкам цеховых ТП со

стороны ВН с учетом компенсации реактивной мощности.

Результаты расчетов нагрузок линий распределительной сети 10 кВ

представлены в табл. 13.

Табл. 13. Расчетные нагрузки линии сети.

|№|Назначение|Потре|Длин|Расчет Р |Cos|Qкв,|Число и|Q`рв,|S`р|J`рв,|Fэк |

|л|линии |бител|а | | |кВАр|мощ. КУ|кВАр |в, |А | |

| | |ь э/э|лини| |tg | | | |кВА| | |

| | | |й, | | | | | | | | |

| | | |км | | | | | | | | |

| | | | |Ррв,|Qрв, | | | | | | | |

| | | | |кВт |кВАр | | | | | | | |

|1|ГПП –ТП – |ТП - |0,05|843,|403,5|0.9|330 |1*330 |733,5|734|42,43|35,36|

| |1 |1 |2 |8 | |9 | | | |,1 | | |

|2|ГПП –ТП – |ТП – |0,15|607,|250,5|0,8|330 |1*330 |590,5|591|34,19|28,49|

| |2 |2 |3 |2 | |8 | | | |,5 | | |

|3|ГПП –ТП – |ТП – |0,51|626,|214,6|0,9|330 |1*330 |544,6|545|31,55|26,29|

| |3 |3 |4 |8 | | | | | |,7 | | |

|4|ГПП –ТП – |ТП – |0,62|686,|369,3|0,9|330 |2*330 |1029,|103|59,54|49,61|

| |4 |4 |1 |1 | |4 | | |3 |0 | | |

|5|ГПП –ТП – |ТП – |0,37|831,|732,5|0,9|330 |2*330 |1392,|139|80,53|67,1 |

| |5 |5 |5 |12 | |9 | | |5 |3 | | |

|6|ГПП –ТП – |ТП – |0,43|762,|367,8|0,9|330 |1*330 |697,5|698|40,38|33,65|

| |6 |6 |5 |7 | |8 | | | |,6 | | |

4.2.2. Определение сечения кабельных линий распределительной сети.

Выбор сечения кабельных линий распределительной сети 10 кВ производим

по технологической плотности тока.

[pic]

(66)

где Jэк – нормированное значение экономической плотности тока, для

кабельной линии Jэк = 1.4 А/мм2.

По допустимой нагрузке и по условию нагрева.

[pic]

(67)

[pic]

(68)

где К1 – поправочный коэффициент , учитывающий число рядом лежащих

кабелей и их взаимный нагрев.

К2 – поправочный коэффициент на температуру земли и воздуха.

Проверяем по потере напряжения.

[pic] (69)

где Ip – расчетный ток линии, А;

[pic]- длина линии, км;

R0, X0 – удельное активное и реактивное сопротивление линии;

Cos ( , sin ( - соответствует коэффициенту мощности предприятия в

период максимума нагрузки.

Таблица 14 – Расчетные сечения кабелей.

|схем| | |кабел|, км |кабель |про|оэф. |кабель. | |

|ы | | |ей | | |кла| | | |

| | | | | | |дки| | | |

| | | | | | | | | | |

| | | | | |Ip, |Iмах.| | | | |

| | | | | |A |р, А| | | | |

| | | | | | | | |К1 |К2 |Iдоп,|1,3*Iд| |

| | | | | | | | | | |А |оп А | |

|1 |1|ГПП –ТП – |2 |0,052|42,43|55,15|В |0,9|1 |140 |182 |3*50 |

| | |1 | | | |9 |тра| | | | | |

| | | | | | | |нше| | | | | |

| | | | | | | |е | | | | | |

| |2|ГПП –ТП – |2 |0,153|34,19|44,44| |0,9|1 |115 |149 |3*35 |

| | |2 | | | |7 | | | | | | |

| |3|ГПП –ТП – |2 |0,514|31,55|41,01| |0,9|1 |115 |149 |3*35 |

| | |3 | | | |5 | | | | | | |

| |4|ГПП –ТП – |2 |0,621|59,54|77,40| |0,9|1 |140 |182 |3*50 |

| | |4 | | | |2 | | | | | | |

| |5|ГПП –ТП – |2 |0,375|80,53|104,6| |0,9|1 |165 |214,5 |3*70 |

| | |5 | | | |9 | | | | | | |

| |6|ГПП –ТП – |2 |0,435|40,38|52,49| |0,9|1 |140 |149 |3*35 |

| | |6 | | | |4 | | | | | | |

По допустимой нагрузке и по условию нагрева.

ГПП – ТП – 1: [pic]: [pic]

ГПП – ТП – 2: [pic]: [pic]

ГПП – ТП – 3: [pic]: [pic]

ГПП – ТП – 4: [pic]: [pic]

ГПП – ТП – 5: [pic]: [pic]

ГПП – ТП – 6: [pic]: [pic]

Проверяем по потере напряжения.

ГПП – ТП – 1: [pic]

ГПП – ТП – 2: [pic]

ГПП – ТП – 3: [pic]

ГПП – ТП – 4: [pic]

ГПП – ТП – 5: [pic]

ГПП – ТП – 6: [pic]

6 Расчет технико – экономических показателей вариантов схем внутреннего

электроснабжения.

Для сокращения расчетов исключим из рассмотрения трансформаторы

цеховых ТП т.к. одинаковые элементы во всех вариантах.

Потери электроэнергии в линиях.

[pic] (70)

[pic]

(71)

Стоимость ежегодных потерь электроэнергии в питающих линиях.

[pic]

(72)

Табл. 15. Технико экономические показатели внутреннего электроснабжения.

|Вари|№|Назначение |Марка|Длина|Стоимо|Капита|(к%|Сол,|Rл, |(Рл, |Скл, |

|ант |л|линии |кабел|линий|сть |льные | |т.р.|Ом |кВт |т.р. |

|схем| | |я |, км |1км |затрат| | | | | |

|ы | | | | |линии.|ы. | | | | | |

| | | | | | | | | | | | |

|1 |1|ГПП –ТП – 1|3*50 |0,052|2,85 |2,85 |6.4|0,08|0,258|0,05 |89,04 |

| |2|ГПП –ТП – 2|3*35 |0,153|2,57 |2,57 |6.4|0,08|0,443|0,13 |231,21|

| | | | | | | | |1 | | | |

| |3|ГПП –ТП – 3|3*35 |0,514|2,57 |2,57 |6.4|0,08|0,443|0,46 |799,25|

| | | | | | | | |1 | | | |

| |4|ГПП –ТП – 4|3*50 |0,621|2,85 |2,85 |6.4|0,08|0,258|0,43 |745,98|

| |5|ГПП –ТП – 5|3*70 |0,375|3,224 |3,224 |6.4|0,08|0,258|0,47 |814,17|

| |6|ГПП –ТП – 6|3*35 |0,435|2,57 |2,57 |6.4|0,08|0,443|0,61 |1060,1|

| | | | | | | | |1 | | |6 |

Потери электроэнергии в линиях.

1. [pic]

2. [pic]

3. [pic]

4. [pic]

5. [pic]

6. [pic]

1. [pic]

2. [pic]

3. [pic]

4. [pic]

5. [pic]

6. [pic]

Стоимость ежегодных потерь электроэнергии в питающих линиях.

1. [pic]

2. [pic]

3. [pic]

4. [pic]

5. [pic]

6. [pic]

Табл. 16. Высоковольтные аппараты.

|Вариа|Номер |Тип |К-во, |Стоимость |Капитальные|(в, |Сов, |

|нт |линии |аппарата |шт. |1 |затраты, |% |тыс. |

|1 |1 |ВММ – 10 |2 |2,65 |5,3 |9,3 |0,5 |

| | |– 400/10 | | | | | |

| |2 |ВММ – 10 |2 |2,65 |5,3 |9,3 |0,5 |

| | |– 400/10 | | | | | |

| |3 |ВММ – 10 |2 |2,65 |5,3 |9,3 |0,5 |

| | |– 400/10 | | | | | |

| |4 |ВММ – 10 |2 |2,65 |5,3 |9,3 |0,5 |

| | |– 400/10 | | | | | |

| |5 |ВММ – 10 |2 |2,65 |5,3 |9,3 |0,5 |

| | |– 400/10 | | | | | |

| |6 |ВММ – 10 |2 |2,65 |5,3 |9,3 |0,5 |

| | |– 400/10 | | | | | |

Табл. 17. Трансформаторы

|Вариа|Тип |К - |Стоимость |Капитальные |(в, |Cат, |Сп.т., |

|нт | |во, |1 |затраты, тыс.|% |Т.р. |т.р./г |

|схемы| |шт. |трансформа|руб. | | | |

|1 |ТМ – 630 |5 |2,88 |34,56 |9,3 |0,54 |5,76 |

4.4. Экономическая оценка надежности вариантов схем электроснабжения.

При проектировании и эксплуатации электроустановок важным вопросом

является оценка составляемых вариантов схем электроснабжения предприятия.

Вопрос об экономической оценке надежности связан с

народнохозяйственным ущербом (У), вызываемый аварийным нарушением

электроснабжения. С увеличением надежности электроснабжения этот ущерб

снижается , но возрастают капитальные затраты.

При параллельном соединении цепей следует иметь в виду , что системы

электроснабжения имеют малое значение вероятности отказа и поэтому уже две

параллельные линии от разных источников или с разными трассами являются

высоконадежными (У = 0). Поэтому в электроснабжении промышленных

предприятий в подавляющем большинстве случаев ограничиваются двумя

параллельными линиями, состоящими каждая из общепринятых элементов

(масляные выключатели, ЛЭП, трансформаторы и т.п.).

4.5. Выбор оптимального варианта схем электроснабжения.

Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения производим

путем суммирования приведенных затрат , результат сводим в табл. 16.

Табл. 16. - Сведение сравнения вариантов схем внешнего электроснабжения.

|Варианты схем электроснабжения |Суммарные |

|промышленного предприятия. |технико-экономические |

| |показатели, тыс. руб. |

| |К |Сэ |У |

|Сеть с ГПП при напряжении 110/10|182,51 |188,24 |338,36 |

|кВ. | | | |

|Сеть с ГПП при напряжении 35/10 |141,09 |420,28 |494,02 |

|кВ. | | | |

В результате технико – экономических расчетов принимаем схему внешнего

электроснабжения завода от системы напряжением 110/10 кВ , с сооружением

ГПП 110/10 кВ, и установкой трансформатора ТМ 4000/110.

4.6. Краткое описание принятой схемы электроснабжения.

Внешнее электроснабжение осуществляется от районной подстанции,

энергетической системы по двум ЛЭП – выполненной проводами АС – 95

подвешенной на железно-бетонных опорах .

На территории предприятия в близи границы расположена ГПП, которая

состоит из ОРУ – 110 кВ, силовых трансформаторов и РУ – 10 кВ.

ОРУ – (открытое распределительное устройство) состоит : из

разъединителя типа РЛНД – 2 – 110/1000 , отделителя ОД – 3 – 110 т / 630,

короткозамыкателя типа КЗ – 110М.

Оборудование устанавливается на железобетонных фундаментах. Силовые

трансформаторы типа ТМ 4000/110 устанавливаются на железобетонных

фундаментах, они связаны с РУ 10 кВ , которое принимают наружной

установки типа КРУН – 2 – 10 – 20-УЗ. Основным коммутационным аппаратом

является ВМП - 10 М. Цеховые ТП устанавливают внутри цехов предприятия.

Питание ТП осуществляется от РУ – 10 кВ кабелем АСБГ, цех №1 от ТП –

1, цех № 3 от ТП – 2, цех № 7 от ТП – 3, цеха № 2,5,9 от ТП – 4, цеха №

4,8,10 от ТП – 5 и цех № 6 от ТП 6.

4.7. Расчет токов короткого замыкания

Для выбора и проверки электрических аппаратов, изоляторов и

токоведущих частей по условиям КЗ в проекте производится расчет токов КЗ.

Принимаются базисные условия: Sб и Uб. Тогда базисный ток

определится как

Iб = Sб / ([pic]Uб), А

(73)

Iб = 575 / ([pic]*117)=2,83,к А (Для U = 110 кВ);

Iб = 575 / ([pic]*37,5)=9, кА (Для U = 35 кВ);

Iб = 575 / ([pic]*11.5)=28,86, кА (Для U = 10 кВ);

Расчет сопротивлений схемы замещения в относительных единицах при

базисных условиях производится по формулам:

[pic] , (74)

[pic]

- сопротивление воздушной линии 110 кВ

[pic] , (75) [pic]

[pic] , Ом (76)

[pic]

- сопротивление трансформатора ГПП

[pic] (77)

[pic]

- сопротивление кабельной линии ГПП-РУ-1

[pic], (78)

[pic]

[pic] , (79) [pic]

Определение токов КЗ в расчетных точках производится в следующем

порядке:

- сопротивление от источника питания до точки КЗ К-1

X(1 = X1 + X2 + X3 ; r(1 = r2 , [pic]

(80)

X(1 = 1,45 + 182,46+ 9,6=193,51

r(1 = 231,868 Ом

[pic]Ом

если r(1 < [pic] X(1, то активным сопротивлением линии пренебрегают;

начальное значение периодической слагающей тока КЗ

I” = Iб / Z(1 ,

(81)

I” = 28,86 / 302=95,56, A

- ударный ток КЗ

iy = Ky . [pic] I”,

(82)

где Ky - ударный коэффициент, принимаемый по справочным данным или

рассчитанный по выражению:

[pic] (83)

[pic]

iy = 1.72 . [pic] 95,56 = 232.44 , A

- наибольшее действующее значение тока КЗ за первый период от начала

процесса КЗ

[pic], (84)

[pic]

- мощность трехфазного к.з. для времени

Sкз. =. Sс / Z(1 ; [pic] ,

(85),(86)

Sкз. =575 000/302 = 1903 , кВА ;

[pic]

Выбираем выключатель :

Для выключения после цеховой ТП.

Для U = 35 кВ: ВМП – 35П; Uн = 35 кВ; Iн = 1000 А;

Для U = 110 кВ: У- 110 – 2000Б – 50; Uн = 110 кВ; Iн = 1000 А;

4.8. Выбор аппаратуры высокого напряжения.

А). Выбор выключателей Q и Q по номинальным данным ; Uн = 110 кВ.

Выбираем выключатель : МКП – 110Б – 1000/630 – 20;

Б). Выбор разъединителей по номинальным данным :

Выбираем разъединитель РЛНО – 110 Л / 1000.

В). Выбор отделителей по номинальным данным:

Выбираем отделитель ОДЗ – 2 – 110М /1000.

Г). Выбор короткозамыкателя по номинальным данным :

Выбираем короткозамыкатель КЗ 110 М.

Табл. 17. Сравнение расчетных и каталожных данных вариантов аппаратуры.

|Наименование аппаратуры. |Расчетные данные|Каталожные данные |

| |кВ |А |кВ |А |А |

|Выключатель |110 |24,6 |110 |1000 |20 |

|Разъединитель |110 |124,9 |110 |1000 |31 |

|Отделитель |110 |124,9 |110 |1000 |31 |

|Короткозамыкатель |110 |------|------|-----|40 |

| | |-- |--- |-- | |

В качестве ОРУ принимаем шкафы типа с наружной установкой

КРУН – 2 – 10 – 20 – УЗ.

4.9. Решение по конструктивному выполнению, компоновке ГПП.

ГПП состоит из ОРУ 110 кВ , силовых трансформаторов , РУ – 10 кВ, ОРУ

состоит из РЛНО, ОДЗ, КЗ; оборудование устанавливают на железобетонных

фундаментах . Силовые трансформаторы типа – ТМТ 4000/110 установлены на

фундаментах на открытом воздухе. Основными коммутационными аппаратами

является ВМ – 10 . В ОРУ 110 кВ, ошиновку выполняют проводами АС.

5. Электроснабжение РМЦ.

1. . Планировка цеха и размещение технологического оборудования.

Страницы: 1, 2, 3, 4

МЕНЮ

Проектирование завода железнодорожного машиностроения