Курсовая работа (т): Электроснабжение участка механического цеха №19

Определяется минимальное число трансформаторов цеховой подстанции:

                                                                             (30)

где:

 - дополнительное число трансформаторов, определяемое в зависимости от  и

                                                                                               [1,106]

Определяется максимальная возможная реактивная мощность, передаваемая через трансформаторы из сети 10 кВ:

;                                                                   (31)

;

Так как , то тогда принимается  и компенсация реактивной мощности не нужна, т.е. ;

Определяем дополнительную мощность  БСК для снижения потерь мощности в трансформаторах:

,                                                                 (32)

где    - расчётный коэффициент, определяемый в зависимости от коэффициентов  и ;

-коэффициент, учитывающий расположение энергосистемы и сменность предприятия;

- коэффициент, зависящий от мощности трансформаторов и длины питающей линии.

                                                                                          [1,108]

                                                                                           [1,109]

                                                                                            [1,107]

Следовательно, для цеховой подстанции:

Определяется коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном и послеаварийном режимах:

Определяется необходимость установки БСК:

Конденсаторные батареи в цехе не устанавливаются.

Потери мощности в цеховых трансформаторах:

                                                                  (35)

где:

- потери холостого хода, кВт;

- потери короткого замыкания, кВт.

где:

- ток холостого хода, %;

- напряжение короткого замыкания, %.

Активная мощность, потребляемая трансформатором:

Реактивная мощность, потребляемая трансформатором:

Полная мощность, потребляемая трансформатором:

                                                                               (37)

. Расчёт питающей линии 10 кВ.

Для выбора питающей линии 10 кВ необходимо знать ток короткого замыкания на шинах ГПП.

Составляется схема замещения

Составляется схема замещения рисунок 1.

Расстояние от ГПП до цеха l = 0,6 км; Рис. 1 Схема замещения

Расстояние от ГПП до подстанции энергосистемы L =12 км;

Мощность короткого замыкания на шинах 110 кВ подстанции энергосистемы = 1500 МВА.

Трансформаторы ГПП: ТМН - 10000/110;

Базисный ток:

                                                                                      (38)

Сопротивление системы:

, о.е.                                                                             (39)

где  (.) - номинальная мощность системы, МВА.

Сопротивление воздушной линии:

,                                                                             (40)

где - удельное сопротивление воздушной линии, Ом/км;

- длина воздушной линии, км.

Принимается

Сопротивление трансформатора:

,                                                                              (41)

Сопротивление кабельной линии:

,                                                                             (42)

где - удельное сопротивление кабельной линии, Ом/км;длина кабельной линии, км.

принимается Ом/км

=0,6 км

Результирующее сопротивление:

                                                            (43)

Находим установившееся значение тока короткого замыкания:

Сечение линии определяется по экономической плотности тока jэ:

                                                                                            (45)

где:

- расчетный ток кабельной линии в нормальном режиме, А;

- экономическая плотность тока, А/мм2

Принимаем         jэ=1,4 А/мм2                                                               [7,305]

Расчетный ток кабельной линии в нормальном режиме:

                                                                                   (46)

Выбирается кабель 2АCБ-10-3×16, для него

                                                                                      [1,343]

                                                                                [1,54]

                                                                              [1,54]

Выбранное сечение проверяется:

По условию нагрева в нормальном режиме:

Определяется длительно - допустимый ток кабеля с учётом прокладки:

 - число параллельных кабелей в кабельной линии.

 - расчетный ток одного кабеля, А;

Определяем ток одного кабеля в послеаварийном режиме:

                                                                                     (47)

где  - поправочный коэффициент на количество кабелей, проложенных в одной траншее;

 - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;

                                                                                            [8,28]

                                                                                                [8,28]

Проверяется выполнение условия нагрева в нормальном режиме:

А>10,2 А - условие выполняется.

. По условию нагрева в послеаварийном режиме:

Определяется ток одного кабеля в послеаварийном режиме:

                                                                                         (48)

Определяется коэффициент аварийной перегрузки в зависимости от вида прокладки кабеля, коэффициента предварительной нагрузки и длительности максимума:

                                          (49)

                                [1,51]

Определяется допустимый ток кабеля в послеаварийном режиме:

                                           (50)

Проверяется выполнение условия нагрева в послеаварийном режиме:

,15 А>20,4 А - условие выполняется.

Выбранное сечение проверяется по допустимой потере напряжения:

ΔUдоп = 0,05·10 = 0,5кВ

=,                                                      (51)

где:

-удельное активное сопротивление кабеля, Ом/км;

- удельное реактивное сопротивление кабеля, Ом/км;

-длина кабельной линии, км.

 - условие выполняется.

Производится проверка сечения на термическую стойкость:

,                                               (52)

где:

С - коэффициент изменения температуры;

- приведённое время КЗ, с;

                                     [1,53]

                                [1,52]

< 69,1505 - это условие не выполняется.

Окончательно принимается стандартное сечение жил кабеля и кабель марки 2АСБ-10-3×50.

. Конструктивное выполнение цеховой сети

В зависимости от принятой схемы электроснабжения и условий окружающей среды цеховая электрическая сеть выполнена распределительными шинопроводами. Такие шинопроводы называют комплектными, так как они выполняются в виде отдельных секций, которые представляют собой четыре шины, заключённые в оболочку и скреплённые самой оболочкой.

Для выполнения прямых участков линий служат прямые секции, для поворотов - угловые, для присоединений - присоединительные. Соединение шин на месте монтажа производят болтовыми соединениями. На каждые 3 м секции шинопровода может быть установлено до 8-ми ответвительных коробок (по 4 с каждой стороны). В ответвительных коробках устанавливают автоматические выключатели или рубильники-предохранители. Крепление шинопроводов выполняют кронштейнами к колоннам на высоте 3,5 метров от уровня пола.