Дипломная работа: Расчет электроснабжения станкостроительного завода

б) выключатель замкнут

Х*Э3 = Х*Э2 + Х*Н /2 = 8,68+6/2 = 11,68

I’’П3 = .

      Для дальнейшего расчета будем использовать I’П3 = 11,24 кА.

12.4 Выбор кабельных линий к РП

Сечение кабелей должно удовлетворять следующим требованиям: экономичность, стойкость к нагреву в форсировочном режиме, термической стойкости при к.з.

Сечение кабелей рассчитывается по экономической плотности тока. Для кабелей с алюминиевыми жилами при Тmax= 4554,22 час jэк=1,4 А/мм2.

 , (12.9)

где Iр.м. – ток расчетный максимальный, А

  (12.10)

где n – число кабелей, проложенных в земле,

  (12.11)

При проверке кабелей на длительно допустимый ток учитывают число рядом проложенных в земле кабелей

Iр.ф.£ I’дл.доп

I’дл.доп = КN*Iдл.доп,

          где КN – поправочный коэффициент на число работающих кабелей.

При проверке на термическую стойкость необходимо, чтобы выполнялось условие:

  (12.12)

С=92; tф = tРЗ + tПО + Та = 0,8+0,12+0,05=0,97 с

Например, для первого РП: n = 6

Выбираем стандартное сечение 3-х жильного кабеля с алюминиевыми жилами.

qст = 185 мм2

Для этого сечения длительно допустимый ток

Iдл.доп. = 340 А

Iр.ф = Iр.м. ·2 = 71,28×2 = 142,56 А

КN = 0,75 142,56 £ 255.

Выбранное сечение кабеля удовлетворяет условиям проверки на нагрев.

Выбор сечения кабелей на остальных РП осуществляется аналогично, поэтому результаты расчетов сведем в таблицу.

Таблица 12.2 Расчет сечения кабелей, отходящих от РП

12.5 Выбор шин на НН

          Сечение шин выбирается по экономической плотности тока и проверяется на стойкость к нагреву в форсировочном режиме и электродинамическую стойкость.

      Определим расчетный максимальный ток нормального режима:

Iр.ф.=2×Iр.м.=2749,28 А.

      jЭ = 1,1 для алюминиевых шин при Тmax= 4554,22 час.

      Выбираем шины коробчатого сечения

 qст = 2440 мм2

Iдл.доп. = 6430 А > Iр.ф = 2749,28 А.

Основные параметры шин:

h =175 мм, b=80 мм, с=8мм, r=12 мм;

моменты сопротивления Wх-х = 122 см3, Wy-y = 25 см3, Wy0-y0 = 250 см3,

моменты инерции Jx-x = 1070 см4, Jy-y = 114 см4, Jy0-y0 = 2190 см4.

Проверка шин на электродинамическую стойкость производится по значению ударного тока трехфазного к.з.

где Ку = 1+е –0,01/Та = 1+е –0,01/0.05= 1.8 – ударный коэффициент.

При этом должно соблюдаться условие

  (12.13)

sдоп = 70 МПа

Усилие между фазами при протекании тока к.з.:

,

где l = 1,2 м – длина шины между изоляторами,

а = 0,2м – расстояние между осями соседних фаз.

Напряжение в материале шин при взаимодействии фаз, МПа:

,

т.е. условие (12.13) соблюдается.

12.6 Выбор гибких проводов на ВН и СН

Сечение шин выбирается по экономической плотности тока и проверяется на стойкость к нагреву в форсировочном режиме, термическую стойкость и по условиям коронирования.

Выбор проводов на ВН

jЭ = 1,1 для сталеалюминевых проводов при Тmax= 4956,31 час.

Выбираем провод АС-185/24, Iдл.доп. = 520 А

Iр.ф. = 2×Iр.м = 378,44 А, т.е. условие Iр.ф.£ Iдл.доп выполняется.

Проверка на термическую стойкость выполняется по условию:

Iн.т.³ IП1,

где IП1 = 3,12 кА – см. расчет токов к.з. для точки К-1.

С=90; tф = tРЗ + tПО + Та = 0,2+0,06+0,05=0,31с

29,9 > 3,21 кА, т.е. выбранное сечение термически стойко.

При проверке проводов по условиям коронирования должно выполняться условие:

 1,07×Е £ 0,9×Е0 (12.14)

где Е – напряженность электрического поля около поверхности нерасщепленного провода, кВ/см;

Е0 – критическая начальная напряженность поля, при которой возникает разряд в виде короны, кВ/см.

  (12.15)

где r0– радиус провода, см;

r0 = DПР/2=1,89/2 = 0,945

DПР – диаметр провода, /15/;

Dср – среднегеометрическое расстояние между проводами фаз, см,

Dср = 1,26×D =1,26×400 = 504

D = 400 расстояние между проводами фаз, см.

  (12.16)

где m=0,82 – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода.

Определим значения Е и Е0:

условие (12.14) 1,07×15,11 = 16,17 £ 0,9×32,49 = 29,24 не выполняется.

В РУ 110 кВ для уменьшения коронирования применяют расщепление проводов фаз. Напряженность электрического поля около поверхности расщепленного провода, кВ/см:

 , (12.17)

      где К – коэффициент, учитывающий число проводов n в фазе;

rЭ – эквивалентный радиус расщепленного провода, см.

Возьмем число проводов в фазе n=4, тогда

,

где а= 20 см – расстояние между расщепленными проводами.

условие (12.14) 1,07×6,08 = 6,51 £ 0,9×32,49 = 29,24 выполняется

Выбор проводов на СН

jЭ = 1 для сталеалюминевых проводов при Тmax= 5888 час.

При выборе проводов до шин СН ток Iдл.доп сравниваем с форсированным током

          Выбираем провод сечение

120/27 Iдл.доп. = 375 А

Iр.ф. = 2×Iр.м = 366,58 А, т.е. условие Iр.ф.£ Iдл.доп выполняется.

При выборе проводов после шин СН ток Iдл.доп сравниваем с рабочим максимальным.

где n=4 – количество отходящих линий.

.

Выбираем сечение

16/2,7 Iдл.доп. = 111 А

условие Iр.м.£ Iдл.доп выполняется.

12.7 Выбор электрических аппаратов

В РУ 110 кВ и 35кВ установим маломасляные выключатели.

Условия выбора выключателей:

Uуст £ Uном, Iр.ф. £ Iном

In £ Iн.д., iу £ iскв

In £ Iн.откл, iat £ iaн

Вк £ I2н.т. ·tн.т.

Условия выбора разъединителей:

Uуст £ Uном, Iфорс £ Iном, iу £ iскв, Вк £ I2н.т. ·tн.т.

Выбор выключателей и разъединителей на ВН

Выберем тип выключателя:

ВМТ – 110Б – 20/1000 УХЛ1

Номинальные параметры:

Uном =110 кВ; Iном = 1000 А; Iн.д. = 20 кА; iскв = 52 кА;

 Iн.откл=20 кА; βн =25%; Iн.т./tн.т=20кА/3с; tпо = 0,08с; tс.в = 0,05с;

;

I2н.т. ·tн.т = 202×3=1200 кА2×с

Расчетные параметры:

где t - время от момента возникновения к.з. до начала размыкания контактов выключателя, с

t = tрзmin + tс.в= 0,01 + 0,05 = 0,06 с;

Та = 0,03 с – постоянная времени для ВЛ 110 кВ.

Тепловой импульс, кА2×с:

 кА2×с,

где tотк - время отключения к.з.

tотк = tрзmax + tпо= 0,2 + 0,08 = 0,28 с.

Таблица 12.3 Условия выбора и проверки выключателей

Выберем тип разъединителей:

РНДЗ – 1 - 110/630 Т1, РНДЗ – 2 - 110/630 Т1, тип привода ПР – Т1

Номинальные параметры:

Uном = 110 кВ; Iном = 630 А; iскв = 100кА; Iн.т./tн.т=40кА/3с;

I2н.т. ·tн.т = 402×3=4800 кА2×с.

Расчетные данные такие же, как для выключателей.

Таблица 12.4 Условия выбора и проверки разъединителей

Выбор выключателей и разъединителей на СН

Выберем тип выключателя:

ВМКЭ – 35А – 16/1000 У1

Номинальные параметры:

Uном =35 кВ; Iном = 1000 А; Iн.д. = 26 кА; iскв = 45 кА;

 Iн.откл=16 кА; βн =21%; Iн.т./tн.т=16,5кА/4с; tпо = 0,11с; tс.в = 0,08с;

;

I2н.т. ·tн.т = 16,52×4=1089 кА2*с

Расчетные параметры:

где t - время от момента возникновения к.з. до начала размыкания контактов выключателя, с

t = tрзmin + tс.в= 0,01 + 0,05 = 0,06 с;

Та = 0,02с – постоянная времени для ВЛ 35 кВ.

Тепловой импульс, кА2×с:

,

где tотк - время отключения к.з.

tотк = tрзmax + tпо= 0,2 + 0,08 = 0,28 с.

Таблица 12.5 Условия выбора и проверки выключателей

Выберем тип разъединителей:

РНДЗ –1–35/1000 ХЛ1, РНДЗ–2– 35/1000 ХЛ1, тип привода ПВ – 20 У2

Номинальные параметры:

Uном =35 кВ; Iном = 1000 А; iскв = 63кА; Iн.т./tн.т=25кА/4с;

I2н.т. ·tн.т = 252*4=2500 кА2×с.

Расчетные данные такие же, как для выключателей.

Таблица 12.6 Условия выбора и проверки разъединителей

13 определения удельной величины энергетической составляющей себестоимости продукции

13.1 Расчет стоимости электроэнергии, потребленной промышленным предприятием за год

Полная стоимость потребленной электроэнергии рассчитывается по формуле

  (13.1)

где И’Э – стоимость потребленной электроэнергии;

ИПОТ.Э – стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах (ИПОТ.Э=ИΔW(ТР-РА)= = тыс.руб).

Стоимость потребленной электроэнергии определяется по формуле

  (13.2)

где а – основная ставка (а=557,8 руб/кВт – для U=20-1кВ);

  в – дополнительная ставка (в=1,05 руб/кВт∙ч – для U=20-1кВ);

  ΣР – суммарная активная мощность предприятия (ΣР= кВт);

  ЭГОД – количество потребленной электроэнергии предприятием за год.

Потребленная электроэнергия предприятием за год вычисляется по формуле

  (13.3)

потребленная электроэнергия предприятием за год

стоимость потребленной электроэнергии

полная стоимость потребленной электроэнергии

13.2 Определение годовой заработной платы рабочих и ИТР

электрохозяйства предприятия

Для определения численности эксплуатационного и ремонтного персонала необходимо привести годовой баланс рабочего времени, а также рассчитать суммарную величину единиц ремонтной сложности по электрохозяйству предприятия и суммарную трудоемкость по текущему и среднему ремонту объектов электрохозяйства. Годовой баланс рабочего времени предоставлен в таблице 13.1.

Таблица 13.1 Годовой баланс рабочего времени

Трудоемкость текущих ремонтов определяется по формуле

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16