Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
2022-12-20 | 31 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
1. Выбираем трансформаторы ТСЗЛ-630/10
Sн=630 кВА, Uв=10 кB, Uн=0,4 кB, DPхх=1,65 кВт, DPкз=7,1 кВт,
Iхх=1,4 %, Uкз=5,5 %.
ТП1, ТП2:
Кз=0,85; N=4,
ТП3, ТП4:
Кз=0,86; N=3,
ТП5, ТП6:
Кз=0,87; N=3,
Суммарные потери в трансформаторах:
Σ∆Р1-4=27,1+20,7+21,07=68,87 кВт;
Σ∆Q1-4=135,42+103,34+105,14 = 343,9 квар.
Определение расчетной мощности синхронных двигателей
Найдем мощности СД.
СД-7 цеха типа СТД-630-2
Рн СД =630 кВт; cos j =0,9; tg j =0,5 NСД =4; к з = b = 0,85.
Определим расчетные мощности для СД:
Р р СД = Р н СД ´ NСД ´ к з =630 ´ 4 ´ 0,85 = 2142 кВт.
Q р СД = Р р СД ´ tg j = 2142 ´ 0,5= 1071 квар.
S р СД = Р р СД / cos j = 2142 /0,9 =2380 квар.
Расчет компенсации реактивной мощности на шинах 10 кВ РП
Составим схему замещения, показанную на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3
Составим баланс реактивной мощности для шин 10 кВ ГПП:
∑Q=0; ∑Qпотр=∑Qист;
Qр0,4+ Σ∆Qтр+Qрез-Qэ-QНБК -QВБК+QрСД=0;
Резервная мощность:
Qрез=0,1×(Qр 0,4+∆Qтр)=0,1∙(4622,3+343,9)=496,62 квар.
Мощность, поступающая от энергосистемы:
Qэ=tgφэ×ΣPрзав=(0,23-0,25)× (ΣPр0,4+Σ∆Pтр+Рр СД)=0,23(4407+68,87+2142)=
=1522,1квар
Мощность ВБК определим из условия баланса реактивной мощности:
QВБК= Qр0,4+ Σ∆Qтр +Qрез-Qэ-QНБК+QрСД =4622,3+343,9+496,62-1522,1 -1500-
-1071=1369,7 квар.
QВБК: 1369,7/2=684,85=900 квар.
Принимаем для компенсации реактивной мощности на шинах батареи конденсаторов мощностью 450 квар.
Выбираем 2УКЛ-10,5-450 У3.
Уточненный расчет электрических нагрузок по заводу приведены в таблице 2.5 − Уточненный расчет нагрузок по заводу.
Таблица 2.4 − Уточненный расчет нагрузок по заводу. | ||||||||||||||
№ТП, S нт, Q НБК | № цеха | n | P n min -P n max | S Pн | Ки |
Ср. мощность | nэ | Kм |
Расчетные мощности | Kз
| ||||
Рсм, кВт | Qcм, квар | Рр, кВт | Qр, квар | Sp, кВА | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | |
ТП 1, ТП 2 (4х630) кВА а) силовая б) освещение Qнбк Итого | 1 3 | 300 150 | 1-100 10-100 | 4000 1700 | 1400 595 | 1232 696,1 | ||||||||
450 | 1-100 | 5700 | 0,35 | 1995 | 1928,1 | 114 | 0,7 | 1396,5 176,04 1572,5 | 1928,1 84,5 -600 1412,6 | 2113,8 | 0,84 | |||
ТП 3, ТП 4 (3х630) кВА
а) силовая б) освещение Qнбк Итого | 5 6 7 10 | 20 80 15 20 | 1-20 5-50 1-20 1-15 | 150 1800 80 300 | 75 1260 52 150 | 75 945 52 150 | ||||||||
135 | 1-50 | 2330 | 0,66 | 1537 | 1222 | 93 | 0,8 | 1229,6 101,97 1331,6 | 1222 44,66 -450 816,6 | 1562 | 0,83 |
Продолжение таблицы 2. 4. | |||||||||||||
№ТП, S нт, Q НБК | № цеха | n | P n min -P n max | S Pн | Ки |
Ср. мощность | nэ | Kм |
Расчетные мощности | Kз | |||
Рсм, кВт | Qcм, квар | Рр, кВт | Qр, квар | Sp, кВА | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
ТП 5, ТП 6 (3х630) кВА
а) силовая б) освещение Осв.территории Qнбк Итого | 2 4 8 9 | 180 38 5 28 | 3-120 3-60 20 5-15 | 2400 550 100 280 | 720 165 40 112 | 720 193 30 112 |
|
| |||||
| 251 | 3-120 | 3330 | 0,31 | 1037 | 1055 | 55 | 0,75 | 777,7 153,5 437,1 | 1055 70,68 209,8 | |||
1368,3 | -450 885,48 | 1629,8 | 0,86 | ||||||||||
Итого на шинах 0,4кВ | 4272,4 | 3114,68 | |||||||||||
Потери в трансф.-х | 68,87 | 343,9 | |||||||||||
Итого нагр. 0,4кВ привед. к шинам 10кВ | 4341,3 | 3458,6 | |||||||||||
Компрессорная | 7 | 4 | 630 | 2520 | 2142 | 1071 | |||||||
QВБК | -900 | ||||||||||||
Всего по заводу | 10824,6 | 7088,2 | 12938,8 |
3 Выбор схемы внешнего электроснабжения
При решении задач оптимизации промышленного электроснабжения возникает необходимость сравнения большого количества вариантов.
Много вариантность задач промышленной энергетики обуславливает проведения технико-экономического расчета, целью которого является определение оптимального варианта схемы, параметров электросети и ее элементов
|
Для технико-экономического сравнения вариантов электроснабжения завода рассмотрим два варианта:
1. I вариант – ЛЭП 110кВ;
2. II вариант – ЛЭП 10 кВ.
I Вариант
Рисунок 3.1 − I вариант схемы электроснабжения
Зг=ЕК+И, у.е/год;
КI=КВ1,В2+КЛЭП+КтрГПП+КВ3,В4+Краз+КОПН , у.е;
ИI=Иа+Ипот.эн+Иэкспл., у.е/год.
Выбираем электрооборудование по I варианту.
1) Выбираем трансформаторы ГПП:
Выбираем два трансформатора мощностью 10 МВА.
Коэффициент загрузки:
Паспортные данные трансформатора: ТДН –10000/110
Sн=10 МВА, Uвн=115кВ, Uнн=11 кВ,
ΔPхх=14кВт, ΔPкз=58кВт, Uкз=10,5%, Iхх=0,9%.
Потери мощности в трансформаторах:
ΔQт =
Потери энергии в трансформаторах.
При двухсменном режиме работы Твкл=4000 ч. Тмакс=3000 ч.
тогда время максимальных потерь:
τ= ч.
Потери активной мощности в трансформаторах:
ΔWтр ГПП=2×(ΔPхх×Tвкл+ΔPкз× τ ×Kз2)=2(14×4000+58×1574,8×(0,64)2=
=186,82 МВтч/год
2) ЛЭП –110 кВ.
Полная мощность, проходящая по ЛЭП:
=
Расчетный ток, проходящий по одной линии:
Iр=
Ток аварийного режима:
Iа=2×Iр=2×32,6=65,3 А
Выбираем сечение проводов по следующим условиям:
1)по экономической плотности тока
мм2,
где j - экономическая плотность тока;
j =1,1 А/мм2 при Тм=4500 ч и алюминиевых проводах.
2) по условию потерь на корону выбираем провод АС –70, Iдоп=265А.
3) проверим выбранные провода по допустимому нагреву:
при расчетном токе:
Iдоп=265А>Iр=32,64 А
при аварийном режиме:
Iдоп ав=1,3xIдоп=1,3x265=344,5A>Iав=65,3 A
Потери электроэнергии в ЛЭП:
ΔWЛЭП= ,
где R=r0×L, где r0=0,46 Ом/км удельное сопротивление сталеалюминевого
провода сечением 70 мм2, l=4 км длина линии R=1,84 Ом.
3)Выбор выключателей, разъединителей и ОПН на U =110 кВ
Перед выбором аппаратов составим схему замещения показанную на рисунке 5 и рассчитаем ток короткого замыкания.
Рисунок 5 - Схема замещения для расчета токов короткого замыкания
Расчет I кз (в о.е.)
Sб=1000 МВА; Uб=115 кВ; SКЗ=1000 МВА
Сопротивление системы:
хс= Sб /SКЗ= 1000 / 1000 =1 о.е.
Сопротивление ЛЭП:
Выбираем оборудование
|
Выбираем выключатели В1 и В2 типа 3 AP 1 FG -145/ EK - элегазовый
Проверка выбранных выключателей:
Паспортные данные | Расчетные данные |
Uн= 110 кВ Iн= 1600 А Iотк= 40 кА Iдин=25 кА | Uр= 110 кВ IАВ= 65,27 А Iкз= 5,02 кА Iук-1=12,78 кА |
Выбираем выключатели В3 и В4 типа 3 AP 1 FG -145/ EK – элегазовый
Проверка выбранных выключателей:
Паспортные данные | Расчетные данные |
Uн= 110 кВ Iн= 1600 А Iотк= 40 кА Iдин=25 кА | Uр= 110 кВ IАВ= 65,3 А Iкз= 4,55 кА Iук-1=11,58 кА |
Выбираем разъединители Р1-Р4 типа DBF 4-123+ AE
Проверка выбранных разъединителей:
Паспортные данные | Расчетные данные |
Uн=110 кВ Iн= 2500 А Iдин=40 кA | Uр= 110 кВ Iав =65,27 А Iуд = 12,78 кА |
Выбираем ограничители перенапряжений ОПН типа 3EF-110.
Расчет затрат на первый вариант
Суммарные затраты на оборудование первого варианта:
КΣ1=КВ1-В4+КЛЭП+Копн+КР1-Р4+Кт гпп тг;
Затраты на выключатели В1– В4:
КВ1-В4=4×Кв =4×7,28 млн=29,12 млн тг;
Затраты на ЛЭП (принимаем двухцепную на железобетонных опорах):
КЛЭП=l×Куд=4×4,5 млн =18 млн тг;
Затраты на тр ГПП:
Ктр ГПП=2×К тр =2×72 млн =144 млн тг;
Затраты на Р1-Р4:
КР1-Р4=4×КР1-Р4 =4×0,5 млн =2 млн тг;
Затраты на ОПН:
Квв=2×Копн =2×0,5 млн =1 млн тг.
В итоге получим
КΣ1= 29,12+18+144+2+1= 194,12 млн тг.
Определим издержки
Суммарные издержки на оборудований первого варианта
SИ1=Иа+Ипотери+Иэ, тг;
Издержки на эксплуатацию ЛЭП:
Иэкс ЛЭП=ЕЭКС ЛЭП ×КЛЭП=0,004×18 млн =0,072 млн тг;
Амортизация ЛЭП:
Иа ЛЭП= ЕА ЛЭП ×КЛЭП=0,028×18 млн =0,504 млн тг;
Издержки на эксплуатацию оборудования:
Иэкс об= ЕЭКС обор ×Коб=0,01×176,12 млн =1,7612 тг;
где Коб –суммарные затраты без стоимости ЛЭП.
Амортизация оборудования:
Иа об= ЕА обор ×Коб=0,063×176,12 млн =11,09556 млн тг.
Стоимость потерь:
Ипот=Сo×(Wтргпп+ Wлэп)=14 ×(13272,6+189180,95=2,83 млн тг.
Сo=14 тг за кВт×ч
Суммарные издержки:
ИΣ1=Иа+Ипот+Иэ =16,26 млн тг.
Приведенные суммарные затраты:
З=Е×КΣ1+ ИΣ1=0,12×194,12+16,26 =39,56 млн тг.
II Вариант
Рисунок 3.3. Второй вариант схемы электроснабжения.
Выбираем электрооборудование по II варианту.
|
1. Выбираем трансформаторы энергосистемы, на которой установлены два двухобмоточных трансформатора мощностью 40 МВА.
Тип ТРДН –40000/110-У1,УХЛ1
Sн=40МВА, Uвн=115кВ, Uнн=11кВ,
ΔPхх=34 кВт, ΔPкз=170 кВт, Uкз=10,5%, Iхх=0,55%.
Коэффициент долевого участия завода в мощности трансформаторов энергосистемы:
Потери активной мощности в трансформаторах энергосистемы:
ΔWтр сист=2(ΔPхх×Tвкл+ΔPкз× τ ×Kз2) =2(34×4000+175×1574,8×0,1622) =
=286,5 МВтч
При двухсменном режиме работы Твкл=4000 ч. Тмакс=3000 ч.
тогда время максимальных потерь:
τ= ч.
ЛЭП –10 кВ.
Полная мощность, проходящая по ЛЭП:
Расчетный ток, проходящий по одной линии:
Ток аварийного режима:
Iа=2×Iр=2×355,7=711,5 А
По экономической плотности тока определяем сечение проводов:
где j=1,1 А/мм2 экономическая плотность тока при Тм=3000ч и алюминиевых проводах.
При напряжении 6-10 кВ предельно допустимое сечение проводника – 120 мм2. Выбираем 3провода марки АС-120.
r0=0,27 Ом/км.
х0= 0,32 Ом/км.
Iдоп = 3 ∙ 390=1170А
Проверим выбранные провода по допустимому току.
При расчетном токе:
Iдоп= 1170А>Iр=355,7 А
При аварийном режиме:
Iдоп ав=1,3xIдоп=1,3x1170=1521A>Iав=711,5A
Потери электроэнергии в ЛЭП:
где Ом,
где r0=0,27 Ом/км - удельное сопротивление провода с сечением 120 мм2,
l= =4 км - длина линии.
3)Выбор выключателей, разъединителей и ОПН на U =10,5 кВ
Перед выбором аппаратов составим схему замещения, показанную на рисунке 5 и рассчитаем ток короткого замыкания.
Рисунок 5 - Схема замещения для расчета токов короткого замыкания
Расчет I кз (в о.е.)
Sб=1000 МВА; Uб=10,5 кВ; SКЗ=1000 МВА
Сопротивление системы:
хс= Sб /SКЗ= 1000 / 1000 =1 о.е.
Сопротивление ЛЭП:
Выбираем оборудование
Выбираем выключатели В1 и В2 типа 3 AH 5 – вакуумный силовой
Проверка выбранных выключателей:
Паспортные данные | Расчетные данные |
Uн= 12 кВ Iн= 800 А Iотк= 25 кА Iдин=63 кА | Uр= 10 кВ IАВ= 711,5А Iкз= 15,3 кА Iук-1=38,87 кА |
Коэффициент долевого участия завода в стоимости выключателей В1 и В2:
g=
Выбор выключателя В3:
Выбираем выключатель В3 типа 3 AH 5.135-4– вакуумный силовой
Проверка выбранных выключателей:
Паспортные данные | Расчетные данные |
Uн= 12 кВ Iн= 2500 А Iотк= 31,5 кА Iдин=82 кА | Uр= 10 кВ IАВ= 2199,43А Iкз= 15,3 кА Iук-1=38,87 кА |
Коэффициент долевого участия завода в стоимости выключателей В3:
g=
Выбираем выключатели В4 –В7 типа 3 AH 5 – вакуумный силовой
Проверка выбранных выключателей:
Паспортные данные | Расчетные данные |
Uн= 12 кВ Iн= 800 А Iотк= 25 кА Iдин=63 кА | Uр= 10 кВ IАВ= 711,5 А Iкз= 7,36 кА Iук-1=18,73 кА |
|
Выбираем разъелинители Р1-Р4 типа 3 D С-12
Проверка выбранных разъединителей:
Паспортные данные | Расчетные данные |
Uн=12 кВ Iн= 630 А Iдин=63 кA | Uр= 10 кВ Iав =711,5 А Iуд = 38,87 кА |
Выбираем ограничители перенапряжений ОПН типа 3EF-10.
Расчет затрат на второй вариант
Затраты на трансформаторы системы:
Ктр.сис=γ1∙2∙Ктр=0,162∙2∙160 млн=51,84 млн тг.
Затраты на выключатели В1 и В2:
КВ1,В2=γ2∙2∙КВ=0,89∙2∙0,5 млн=0,89 млн тг.
Затраты на выключатель В3:
КВ3= γ3∙КВ3 =0,142∙0,5=0,071 млн тг.
Затраты на выключатели В4 и В7:
КВ4-В7=4×КВ4-В7=4×0,5 млн=2 млн тг.
Затраты на разъединители:
КР1-Р4=4×КР1-Р4=4∙0,2=0,8 млн тг.
Затраты на ОПН:
КОПН1-2=2×КОПН1-2=2∙0,2=0,4 млн тг.
Затраты на ЛЭП-10 кВ на двухцепной железобетонной опоре:
КЛЭП=3∙4∙2 млн=24 млн тг.
Суммарные затраты на оборудование II варианта:
К Σ2= Ктр сис + КВ1-2 + КВ3+ КВ4-7+ КР1-4 + КОПН1-2+ КЛЭП
КΣ2=7,76+0,89+0,071+2+0,8+0,4+24=80млн тг.
Определим издержки
Суммарные издержки на оборудований первого варианта
SИ1=Иа+Ипотери+Иэ, тг;
Издержки на эксплуатацию ЛЭП:
Иэкс ЛЭП=ЕЭКС ЛЭП ×КЛЭП=0,004×24 млн =0,96 млн тг;
Амортизация ЛЭП:
Иа ЛЭП= ЕА ЛЭП ×КЛЭП=0,028×24 млн =0,672 млн тг;
Издержки на эксплуатацию оборудования:
Иэкс об= ЕЭКС обор ×Коб=0,01×56 млн =0,56 млн тг;
где Коб –суммарные затраты без стоимости ЛЭП.
Амортизация оборудования:
Иа об= ЕА обор ×Коб=0,063×56 млн =7,05 млн тг.
Стоимость потерь:
Ипот=Сo×(Wтрсист+ Wлэп)=14 ×(286500+430370)= 10,036 млн тг.
Сo=14 тг за кВт×ч
Суммарные издержки:
ИΣ2=Иа+Ипот+Иэ =7,05+10,036+1,52=18,6 млн тг.
Приведенные суммарные затраты:
З=Е×КΣ2+ ИΣ2=0,12×80+18,6 = 28,6 млн тг.
Составим сводную таблицу по вариантам.
Таблица 3.1 − Результаты ТЭР.
Вариант | Uном,кВ | КΣ млн.тг. | ИΣ млн.тг. | З млн.тг. |
I | 110 | 194,12 | 16,26 | 39,56 |
II | 10 | 80 | 18,6 | 28,6 |
Выбираем I вариант, т.к. он надежнее и целесообразнее II варианта.
4 Выбор оборудования U =10 кВ
|
|
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!