Электроснабжение промышленных предприятий (6) — Курсовая работа, страница 3

5.1 Выбор рационального напряжения распределительной сети

Выбор напряжения распределительной сети тесно связан с решением вопросов электроснабжения предприятия. Окончательное решение принимают в результате технико-экономического сравнения вариантов, учитывающих различное сочетание напряжений отдельных звеньев системы.

С применением схем глубокого ввода напряжение первых ступеней распределения электроэнергии возросло до 220 кВ. Широкому распространению напряжения 110 кВ для небольших и средних по мощности предприятий способствует выпуск силовых трансформаторов с номинальной мощностью 2500 кВА. Более высокое номинальное напряжение и отсутствие промежуточных трансформаций значительно сокращают потери электроэнергии в системе электроснабжения.

Напряжение 35 кВ применяют для питания предприятий средней мощности и для распределения электроэнергии на первой ступени электроснабжения таких предприятий при помощи глубоких вводов.

Преимущество напряжения 20 кВ по сравнению с напряжением 35 кВ заключается в более простом устройстве и более дешевых коммутационно- защитных аппаратах.

Несмотря на имеющиеся преимущества применение напряжения 20 кВ сдерживается отсутствием электрооборудования на это напряжение.

Напряжение 10 кВ и 6 кВ широко используют на промышленных предприятиях: на средних по мощности предприятиях для питающих и распределительных сетей; на крупных предприятиях — на второй и последующих ступенях распределения электроэнергии.

Напряжение 10 кВ является более экономичным по сравнению с напряжением 6 кВ. Напряжение 6 кВ допускается применять только в тех случаях, если на предприятии преобладают приемники электроэнергии с номинальным напряжением 6 кВ или когда значительная часть нагрузки предприятия питается от заводской ТЭЦ, где установлены генераторы напряжением 6 кВ.

5.2 Компенсация реактивной мощности в сетях напряжением 10 кВ

Система промышленного электроснабжения представляет собой единое целое, и от правильного выбора средств компенсации, размещения источников реактивной мощности в сети, расчета их мощности зависит эффективность использования энергетических ресурсов и электрооборудования.

Увеличение потребления реактивной мощности электроустановкой вызывает рост тока в проводниках любого звена системы электроснабжения и снижения величины коэффициента мощности электроустановки.

С целью уменьшения потребляемой реактивной мощности в сетях промышленного назначения устанавливают компенсирующие устройства.

Мощность компенсирующего устройства определяется как разность между фактической реактивной мощностью нагрузки предприятия и предельной реактивной мощностью предоставляемой предприятию энергосистемой по условиям режима ее работы.

где α – коэффициент, равный 0,9, учитывающий повышение коэффициента мощности способами, не требующими установки компенсирующих устройств

tgφсв – средневзвешенный тангенс угла сдвига фаз соответствующий коэффициенту мощности по предприятию до компенсации;

tgφэ — коэффициент реактивной мощности энергосистемы задается и равен tgφэ =0,5 .

Из расчетов видно, что мощности из энергосистемы недостаточно для компенсации реактивной мощности нагрузок, значит необходимо установить компенсирующее устройство.

В качестве компенсирующего устройства выбираем конденсаторную батарею КС 2-1,05-60 -2200 кВАр.

6 . Электрический расчет схемы электроснабжения завода

6.1 Выбор схемы электроснабжения ТП и троссировка КЛ

Найдем расчетные токи в сети высокого напряжения завода 10 кВ.

Сеть высокого напряжения представленна на рисунке 1.1

Рисунок 1.1- Сеть высокого напряжения

Определяем расчетный ток каждой цепи.

-суммарная мощность подстанций входящих в петлю

— номинальное напряжение сети

Расчетный ток первой линии.

Расчетный ток второй линии

Для первой петли выбираем трехжильный алюминиевый кабель марки ААШВ на 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией на низкое напряжение в свинцовой оболочке, прокладываемых в земле проложенный в лотке и сечением каждой жилы 70 мм 2 с допустимым током

Для первой петли выбираем трехжильный алюминиевый кабель марки ААШВ на 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией на низкое напряжение в свинцовой оболочке, прокладываемых в земле проложенный в лотке и сечением каждой жилы 70 мм 2 с допустимым током

Проверяем выбранный кабель по тепловому нагреву

где -поправочный коэффициент по условиям прокладки проводников

-поправочный коэффициент по количеству проводов ПУЭ

кабель сечением 70 ;

кабель сечением 70 ;

Из расчетов видно, что выбранные кабели удовлетворяют условиям проверки по нагреву.

6.2 Расчет токов короткого замыкания в установках напряжением выше 1 кВ

В зависимости от мощности источника питания предприятия при расчетах тока К.З. выделяют два характерных случая: К.З в цепях, питающихся от системы бесконечной мощности, и К.З вблизи генератора ограниченной мощности. Системой бесконечной мощности условно считают источник, напряжение, на шинах которого остается практически неизменным при любых изменениях тока в подключенной к нему цепи. Отличительной особенностью такого источника является малое собственное сопротивление по сравнению с сопротивлением цепи К.З.

Для систем электроснабжения промышленных предприятий типичным случаем является питание от источника неограниченной мощности.

Для расчета токов К.З составляем расчетную схему электроснабжения и на ее основе схему замещения изображенную на рисунке 1.2

Рисунок 1.2- Расчетная схема электроснабжения и схема замещения

Принимаем за базисную мощность номинальную мощность трансформатора ГПП, Sб = Sном.т =10000 кВА. За базисное напряжение принимаем величину, равную среднему напряжению ступени с точками к.з. то есть Uб = Uср = 10,5 кВ

Определяем базисный ток по формуле:

Находим сопротивление Z1 линии 110 кВ схемы замещения.

где — удельные активное и реактивное сопротивление кабеля Ом/км

1 — длина воздушной линии, км

Находим сопротивление Z2 трансформатора ТДН 10000/110

Находим сопротивление Z3 кабельной линии 1-ой петли

Находим сопротивление Z4 кабельной линии 2-ой петли

Определяем токи КЗ в точке К1 на сборных шинах РУ-10 кВ

Находим ударный ток короткого замыкания.

где — ударный коэффициент (выбирается по табличным данным или в зависимости от отношения x/r по графику).

Определяем токи КЗ в точке К2

Находим ударный ток короткого замыкания.

Определяем токи КЗ в точке К3

Находим ударный ток короткого замыкания.