Дипломная работа: Электрические нагрузки ремонтно-механического цеха

Таким образом, суммарные приведенные затраты, при выбранных оптимальных сечениях кабелей и прочих равных условиях составят:

Таблица 8.9

Результаты расчета затрат для оптимального варианта “10 кВ”

8. Выбор оптимального варианта внешнего электроснабжения

8.1 Выбор оптимального напряжения

Предварительный выбор напряжения системы внешнего электроснабжения проведем с учетом мощности субабонента, протекающей через трансформаторы ГПП.

Неизвестно, применяет ли субабонент систему компенсации реактивной мощности на стороне низкого напряжения 0,38кВ цеховых подстанций. Поэтому в расчетной мощности трансформаторов ГПП учитываем реактивные нагрузки мощности субабонента, приближенно оцененные по данным, полученным из расчета данного проектируемого предприятия. То-есть примем коэффициент мощности субабонента равным коэффициенту мощности проектируемого предприятия:

cosjсуб = cosjз =Pз/Sз

cosjсуб = cosjз =14548,1/18092,4= 0,804

Для определения напряжения системы внешнего электроснабжения согласно рекомендациям из [2] (l<250км, Р<60 МВт) воспользуемся формулой Cтилла по [2]:

,                           (9.1)

где    l- длина питающей линии, км (l = 60 км)

РS- передаваемая мощность, учитывающая мощность субабонентов Sсуб=32 MВА

РS = Sсуб + Sз

Pсуб = Sсуб * cosjз = 37 *0,805 = 30 MВт

Qсуб = Sсуб * sinjз = 37 *0,514 = 19,028 мваp

РS = Рсуб + Р З = Pсуб + РЗ = 30+14,548 = 44,545 MВт

QS = Qсуб = 19,028 мвар

Предполагаем полную компенсацию реактивной мощности субабонента:

SРS = == 44,545 МВА

напряжения системы внешнего электроснабжения согласно формуле (9.1):

 = 115,175 кВ.

Проанализируем три варианта исполнения системы внешнего электроснабжения:

Uном = 35 кВ

Uном = 110 кВ

Uном = 220 кВ

8.2 Выбор оптимального варианта главной понизительной подстанции(ГПП)

Выбор производится по условию минимума приведенных затрат в общем для разных вариантов напряжения и по минимуму приведенных затрат для трансформаторов, и методу экономических интервалов для ВЛ одного напряжения.

Поочередно рассмотрим варианты U=35кВ, U=110кВ и U=220кВ

8.2.1 Технико- экономический расчет варианта U=35 кВ

Номинальная мощность каждого трансформатора ГПП 2-ух трансформаторной подстанции принимают равной » 0,7 от прогнозируемого расчетного максимума нагрузки подстанции

Намечаем три варианта мощности трансформаторов с учетом нагрузочной способности:

2*25 МВА, 2*40 МВА, 2*63 МВА,

Справочные данные трансформаторов взяты в соответствие с [6],приведены в табл.9.1

Таблица 9.1. Справочные данные трансформаторов

Коэффициент заполнения графика в наиболее загруженные сутки определим

ориентировочно по данным полученным при расчете проектируемого предприятия. Т.о. при Pср= 9813,91 МВА:

                                    (9.2)

По номограмме рис. 27.6 [3,29] при kЗ.Г.=0,675 и продолжительности максимума tmax= 3 ч/сут. определяем допустимую систематическую перегрузку трансформаторов в соответствии с суточным графиком нагрузки:

.                                                  (9.3)

За счёт неравномерности годового графика нагрузки (недогрузки в летние месяцы) может быть допущена дополнительная перегрузка трансформаторов в размере

.                                                  (9.4)

Определяем сумму допустимых перегрузок трансформаторов в нормальном режиме при максимальной нагрузке завода:

              (9.5)

Так как допустимая перегрузка должна составлять не более 30%, принимаем

.                                                            (9.6)

2. Нормальный режим.

Коэффициент загрузки в часы максимума:

;                                                            (9.7)

Вариант 1:

КЗ1 = 44,545 / 2*25 = 0,891

Вариант 2:

КЗ2 = 44,545/ 2*32= 0,696

Вариант 3:

КЗ3 = 44,545/ 2*40=0,557

С точки зрения работы в нормальном режиме приемлемы все варианты.

Впервом варианте 2*25 МВА с учетом перегрузки оба трансформатора в нормальном режиме могут пропустить всю потребную мощность во время максимальной нагрузки завода,поскольку допустимая максимальная мощность 2-х трансформаторов составит:

Sдоп max =1,3*2*25 = 65 > 44,545 МВА

3. Послеаварийный режим

Проверяем возможность работы трансформаторов в данном режиме по вариантам. Определим нагрузочную способность, остающегося в работе трансформатора, которую он способен обеспечить в соответствии с требованиями режима, (%):

Вариант 1:

1,4* Sном.т =1,4*25=35 МВА. т. е.(35/44,545)*100%= 78,57%

Вариант 2:

1,4*32 =44,8 МВА. (44,8 /44,545)*100%= 100,57%

Вариант 3:

1,4*40= 56 МВА, т. е. (56/ 44,545)*100%= 125,7%

При отключении одного из трансформаторов оставшийся в работе должен пропустить всю потребляемую мощность. Суммарная мощность потребителей I-ой категории - (ЭП №11, №19, №20, №21) составляет РI=4178,26 кВт = 28,7%).

Суммарная мощность ЭП III–ой категории составляет РIII=1462,2 кВт=10,1%).

Т.о. нагрузка по предприятию преимущественно II – ой категории РII= 61,2%

Предполагая наличие потребителей I-ой, II–ой, III–ей категории у субабонента той-же долей, суммарная доля ЭП по категориям в составе нагрузки ГПП будет равна:

РI = 28,7%; РII = 61,2%; РIII = 10,1%

Для первого варианта допустим временный перерыв в питании потребителей III –ей и части II -ой категории, учитывая субабонента, что допустимо.

Значит трансформаторы смогут обеспечить электроэнергией всю нагрузку завода.

4. Определяем экономически целесообразный режим работы трансформаторов.

Определяем потери мощности и энергии в трансформаторах за год при их работе в экономически целесообразном режиме по (5.2)-(5.10).

Принимаем при расчётах kИ.П.=0,05 кВт/квар.

Вариант 1.

;  квар;

  квар;

;

 кВт;

 кВт.

Приведенные потери мощности в одном трансформаторе, кВт:

;  кВт,

в двух параллельно работающих трансформаторах:

 кВт;  кВт,

здесь kз0,5- новый коэффициент загрузки за счёт разделения нагрузки пополам между трансформаторами.

Вариант 2.

 квар;

 квар;

 кВт;  

 кВт;

 кВт;

 кВт.

Вариант 3.

 квар;               квар;

 кВт;                кВт;

 кВт;    

 кВт.

Находим нагрузку, при которой необходимо переходить на работу с двумя трансформаторами по формуле (9.8) [3,42]:

;                                          (9.8)

=12,927 МВА;

= 15,217 МВА;

= 18,76 МВА;

На первом этапе целесообразна работа одного из трансформаторов при работе на первых ступенях графика нагрузки при коэффициенте загрузки (КЗ). Далее, при определенной нагрузке и соответствующем коэффициенте загрузки (КЗ0,5) трансформаторы работают параллельно.При этом переход на параллельную работу соответствует минимуму потерь электроэнергии в трансформаторах и зависит от величины “мощности перехода”, найденной по формуле (9.8).

Определяем коэффициенты загрузки трансформатора в обоих случаях для каждой ступени      по вариантам, в зависимости от приведенных потерь мощности при – КЗ или – КЗ 0,5 и заносим в табл. 9.2. Далее определяются потери электроэнергии в трансформаторах для каждой ступени графика по формуле:

 кВт*ч/год,

 кВт*ч,

Расчёты по определению годовых потерь мощности и энергии сведены в табл.9.2.

Таблица 9.2. Результаты расчёты по определению годовых потерь мощности и энергии (35кВ)

Стоимость потерь электроэнергии для 1-го 2-го и 3-го варианта соответственно:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6