Материал: Проект электроснабжения цеха

Где  = 3 % (для подстанции)

 = 0.4 % (для ВЛ)

Активное и индуктивное сопротивление ВЛ-110 кВ

R =  31/2

 = 0.43 Ом/км

R = 0.43 ∙ 31/2 = 6.6 Ом

Х = 0.444 ∙ 31/2 = 6.8 Ом

х = х ∙ 31/2

х_о = 0.444 Ом/км

Время максимальных потерь:

 =  ∙ 8760 =  ∙ 8760 = 2190 час

.5 Потери энергии в ВЛ-110 кВ

 =  ∙ R ∙  =  ∙ 6.6 ∙ 2190 = 11418.66 кВт/час

 = β ∙  

где β = 7183 руб/кВт ∙ 365 = 81.998 коп.

Округляем 0.82 руб/кВт

 = 0.82 ∙ 11418.66 = 9363.3 руб

Технические данные трансформаторов ГПП ТНД 10000/110

 = 14 кВт ; = 58 кВт ; U_K= 10,5 % I = 0.9 %

(Литература Неклипаев стр. 146)

.6 Определяем потери энергии за год в трансформаторах ГПП

β =  =  = 0.96

 =  + n ∙ Δ ∙ 8760 =2190 + 2 ∙ 14 ∙8760 = 303 709.2

.7 Стоимость потерь энергии за год в трансформаторах ГПП

ΔU = β ∙ Δ = 0.82 ∙ 303709.2 = 249041.5

7.8 Определяем годовые приведенные затраты2 варианта 35 кВ

 = +0.12 ∙  = 2100.35 + 758.34 + 9363.3 + 249041.5 + 0.12 ∙  = 267541.56

Расчет годовых приведенных затрат для 2 вариант.Используем те же формулы. Определяем ток в ВЛ-35 кВ

 =  =  = 79.73

Экономическая плотность тока для сталеалюминевых проводов при

 = 3800 ч  = 1.4 А/мм²

(литература Рожкова стр.548)

Экономическое сечение проводов ВЛ-35 кВ

 =  = 56.95

Так как по условию образования коронного разряда для ВЛ-35Кв минимальное сечение допускается АС-120мм² принимаем линии с проводом 120 мм² стоимость одного километра двухцепной линии ВЛ-35 кВ с АС 120 на железобетонных опорах равно 1450 тыс. руб.

Капитальные затраты на ВЛ-35Кв

КТП 35/110 с 2 трансформаторами по 10000 кВа. Кп = 16698 тыс.руб.

Годовые издержки на амортизацию

 = + = 10116.67 тыс. руб.

Годовые издержки на эксплуатацию и текущий ремонт

 =  + = 651.74 тыс. руб.

Активные и индуктивные сопротивления ВЛ-35 Кв. (Литература Коновалова стр.512)

R =  31/2

 = 0.245 Ом/км

R = 0.245 ∙ 31/2 = 3.79

X = 0.4 ∙ 31/2 = 6.2

x = x_o 31/2

x_o = 0.4

Время максимальных потерь:

 =  ∙ 8760 = 2190 час

Потери энергии в ВЛ-35 кВ

 =  ∙3.79 ∙ 2190 = 65404.78 кВт/час

 = 0.82 ∙ 65404.78 = 5363061.2руб

Технические данные трансформаторов ГПП ТНД 10000/35

 = 12кВт ; = 81кВт ; U_K= 10 %I = 0.9 %

(Литература Неклипаев стр. 142)

Определяем потери энергии за год в трансформаторах ГПП

β =  = 0.96

 = ∙ 2190 + 2 ∙ 12 ∙ 8760 = 291839.4 кВт/час

Стоимость потерь энергии за год в трансформаторах ГПП

ΔU = β ∙ Δ = 0.82 ∙ 291831.4 = 239308.21

Определяем годовые приведенные затраты 1 варианта.

 = 10116.6 + 651.74 + 65404.7 + 291839.4 + 0.12 ∙  = 374540.1

Так как <экономически приемным является 1 вариант с напряжением 110 кВ

8. Расчет токов короткого замыкания

8.1 Расчетная схема

Расчет токов короткого замыкания для точек К1 на напряжение 110 кВ и К2 на напряжение 10 Кв. Принимаем метод относительных единиц. За базисную мощность принимаем S_б = 800 мВ∙А. За базисное напряжение 10 Кв.

Расчетная схема: Схема замещения:

Определение реактивных сопротивлений схемы замещения.

Для энергосистемы:

 = 0.5

 =  ∙=0.44 ∙ 26 ∙  = 0.68

Для трансформаторов ГПП:

Х₄ = Х₅ =  ∙  =  ∙  = 8.4

Определяем результирующее сопротивление схемы:

 =  ∙  = 0.5 +  = 0.84

Определяем расчетное сопротивление схемы замещения:

 =  ∙  = 0.84 ∙  = 0.84

Определяем результирующее сопротивление схемы:

 =  +  = 0.84 +  = 5.04

Определяем расчетное сопротивление заземления.

 =  = 5.04 ∙  = 5.04

8.2 Определяем токи короткого замыкания

Базисный ток для точки К1

 =  =  = 4.02 Ка

Ток короткого замыкания для точки К1

 =  =  =  = 4.78

Определяем токи короткого замыкания для точки К2

Базисный ток для точки К2

=  = 44.05Ка

 =  =  = 8.74

8.3 Определяем ударный ток

 =  = 1.71  = 1.93

(Определяется по литературе Рожкова стр. 161)

Для точки К1:

 =  = 1.71 ∙ ∙ 4.78 = 11.5 кА

Для точки К2:

 = 1.93 ∙ 1.4 ∙ 8.74 = 23.7 кА

9. Выбор коммутационного оборудования

Выбор выключателей.

Выбор выключателя на напряжение 110 кВ.

Все выключатели в распределительном устройстве высокого напряжения одинаковые и выбираются по току наибольшего присоединения и проверяется по суммарному току короткого замыкания.

По номинальному напряжению:

Uна ≥U_нру= 110 Кв

По номинальному току:

Iна ≥ I_{раб.фор.}

I_P = 1.05 ∙  =  = 50.7 А

(Выбираем выключатель по литературе неклипаев стр. 242)

Выбираем выключатель типа ЯЭ-110А-23(13)У4 со следующими параметрами .

Номинальное напряжение 110 кВ.

Наибольшее рабочее напряжение 126 кВ.

Номинальный ток 1250 А.

Номинальный ток отключения 40 кА.

Предельный сквозной ток:

Начальное действующее значение периодической составляющей 50 кА.

Наибольший пик 125 кА.

Номинальный ток включения:

Наибольший ток пик 100 кА

Начальное действующее значение периодической составляющей 40 Ка

Ток термической стойкости, время его действия 50 Ка/3 сек.

Время отключения (с приводом) 0.065 сек

Собственное время отключения 0.04 сек

Проверка выключателя 110 кВ короткого замыкания.

Сравним эти токи с соответствующими параметрами выключателя:

 = 50 кА ≥ 4.72 кА

Условия проверки по полному току выключателя. Проверка на термическую стойкость. В качестве расчетного для этой проверки принимает ток трехфазного короткого замыкания. Необходимо проверить выполнения условия.

Дополнительный тепловой импульс для выключателя:

=  ∙ =  = 7500 кА²∙с

Тепловой импульс периодической составляющей тока короткого замыкиния:

=  ∙ = 4.78 ∙ 0.165 = 3.67 кА²∙с

= 7500 кА²∙с> = 3.67 кА²∙с

Условия проверки по термической стойкости выполненно.

Проверка выключателя на динамическую стойкость.

Расчет производим при трехфазном коротком замыкании:

 = 125 кА> = 11.5 кА

 = 50 кА > = 4.78 кА

Условия проверки на динамическую стойкость выполнены. Параметры выключателя и соответствующие расчетные величины сведем в таблицу.