Выбор силовых трансформаторов. Определение возможного ущерба от недоотпуска электроэнергии вследствие ненадежности электроснабжения. Выбор кабеля отходящей линии (Примеры решения контрольных задач)

Страницы работы

6 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

 Задачи по курсу ЭЧСП, часть 1

Задача №1

Выбрать количество и мощность силовых трансформаторов на подстанции сравнением вариантов по технико-экономическим показателям.

Пример: Выбор силовых трансформаторов

Число трансформаторов на подстанции выбирается в зависимости от мощности и ответственности потребителей, а также наличия резервных источников питания в сетях среднего и низкого напряжений. Так как от подстанции питаются потребители I-ой и II-ой категорий, то по условию надежности требуется установка нескольких трансформаторов(обычно 2).

U1=220 кВ; U2=35 кВ; U2 =10кВ. =5000ч; Загрузка:  SmaхР=75МВА

Расчетная мощность трансформаторов определяется из выражения:

                                                                          (1.1)

где  - расчетная мощность трансформатора, МВА;

 - суммарная мощность потребителей, МВА; =75МВА

 - коэффициент аварийной перегрузки;

n - количество трансформаторов.

Напряжения 220/35/10 кВ

Рассмотрим два варианта:

1)  2х 63 МВА

2)  2х 40 МВА

При этом во втором варианте следует учесть ущерб от недоотпуска электроэнергии.

Допустимая перегрузка 40%, а Cosφ=0.8

Часть нагрузки придется отключить:

ΔS = Sм.расч –Sт. доп=75-56=19МВА

ΔР= ΔS*0,8=19*0,8=15,2МВт

Недоотпуск электроэнергии: =15,2**2*0,02*100=41,6тыс. кВт*ч

Ущерб от недоотпуска::У= У0* =0,3*2,800*41,6=34,9 млн. руб

Таблица 1.Каталожные данные трансформаторов

Тип трансформа-тора

Sном, МВА

Потери

ΔPхх, кВт

ΔPкз, квт

ТДТН-63000/220

63

53

280

ТДТН-40000/35

40

48

220

Таблица 2.Капиталовложения в подстанции

Оборудование

Стоимость

единицы ,тыс.у.е.

Варианты

Первый

К-во ед., шт.

второй

Общ. ст., тыс.уе

К-во ед., шт.

Общ. ст. , тыс. .уе

Трехобмоточный трансформатор

ТДТН-63000/220/35/10

130

-

-

2

260

ТДТН-40000-220/35/10

112

2

244

-

-

Годовые эксплуатационные издержки складываются из четырех составляющих:

                                                                        (3.2)

где  - амортизационные отчисления, млн. руб.,

;                                                                                            (3.3)

где а - норма амортизационных отчислений, для силового оборудования равна 6.4%;

И0- издержки на обслуживание электроустановки,

,                                                                                            (3.4)

где b - норма отчислений на обслуживание, равна 2%;

 - издержки, обусловленные потерями энергии в проектируемой установке,

,                                                                                      (3.5)

где b - удельные затраты на возмещение потерь, принимаются равными 0.8 *10 -2 у.е./кВт×ч;

 - потери электроэнергии, кВт×ч/год,

Определим издержки для первого варианта:

=2*53*8760+2**280*3411=

928,6*103+676,5*103=1605,1тыс. кВт*ч,                  

где n - количество трансформаторов;

Рхх - потери холостого хода, кВт;

Sн - мощность нагрузки, МВА;

UНТ – номинальное напряжение стороны ВН трансформатора, кВ;

tпот - время максимальных потерь, ч,

Кз-коэффициент загрузки трансформаторов, Кз= Sнагр/n* Sном.т

                                                                       (4.7)

где Тм - продолжительность использования максимальной нагрузки ,Тм=5000 ч.;

 ч.

Определим годовые эксплуатационные издержки для первого варианта:

 тыс. у.е.=16,64*2,800=46,6млн. руб

 тыс. у.е.= 5,2*2,8=14,56 млн. руб

Находим потери электроэнергии в трансформаторах

кВт×ч=2*53*8760+2**280*3411=

928,6*103+676,5*103=1605,1тыс. кВт*ч,        .

Издержки на потери электроэнергии

 млн. руб.

Годовые эксплуатационные издержки для первого варианта:

=46,6+14,56+36=97,2 млн. руб

Определим издержки для второго варианта:

=2*48*8760+2**220*3411=

841 *103+1319,1*103=2160,1тыс. кВт*ч,                  

где n - количество трансформаторов;

Рхх - потери холостого хода, кВт;

Sн - мощность нагрузки, МВА;

UНТ – номинальное напряжение стороны ВН трансформатора, кВ;

RОБМ – сопротивление обмотки трансформатора, Ом;

tпот - время максимальных потерь, ч,

Кз-коэффициент загрузки трансформаторов, Кз= Sн/n* Sном.т

 тыс. у.е.=15,64*2,8=43,6 млн. руб

 тыс. у.е.= 4,9*2,8=13,7млн. руб

Издержки на потери электроэнергии

 млн. руб.

Годовые эксплуатационные издержки для второго варианта:

+У=43,6+13,7+48,3+35,0=140,6 млн. руб

По минимуму затрат выбираем первый вариант:

Задача №2

Определить возможный ущерб от недоотпуска электроэнергии вследствие ненадежности электроснабжения для следующей схемы (М/УК 2475):

Пример решения задачи

                        Для однотрансформаторной подстанции 110кВ, подключенной по схеме блок линия трансформатор с выключателем, определить возможный годовой недоотпуск электроэнергии вследствие внезапных отключений.

Элемент

ω,1/год

Тв, час

Μр,1/год

Тр, час

Трансформатор

0,01

100

0,2

100

ЛЭП - 110

1,0

10

1,0

20

Выкл. 1

0,02

20

0,2

30

Выкл. 2

0,005

10

0,1

50

Рмак=12МВт; Тм=6000ч

Возможный недоотпуск электроэнергии.

;=;

W=1*10+0.02*20+0.01*100+0,005*10)(1-0.007)=8220*11,45*0.993=93,5тыс.кВт*ч

Задача №3

Выбрать жесткие сборные шины (токоведущие части) для условий заданных в 

таблице 2. Выполнить выбор по условиям длительных режимов и проверить на динамическую стойкость и а если требуется то и на термическую стойкость.( М/УК-2657)

Пример 1  решения задачи

  Выбрать жесткие токоведущие части прямоугольного сечения от  выводов 6кВ трансформатора до стены ЗРУ при следующих расчетных параметрах : Iном=900А;    Iутяж.=2Iном.;      Tмах=5500ч; iу=45кА;  аф=500мм; Lпр=7000мм.

Решение

Iутяж=1800А;Jэк=1,0; qэк=900мм2; q.=100х10 -1820А;

f0==0.93Гц; J=W=

f==Н/м;=2091,082МПа

Условие не выполняется. Возможно: Изменить расположение шин, длину пролета или материал шин. Располагаем шины плашмя: J= W=f0==10,2Гц; ; Условие не выполняется. (82 МПа); Если поставить на середине опорные изоляторы (уменьшение длины пролета в два раза, то f0 станет 40,8 Гц, что недопустимо).

Применим медные шины расположенные плашмя. Длина пролета 3,5м.

f0==29,4Гц;

; Условие выполняется.

Пример 2 решения задачи:

Для ОРУ-220 кВ выбрать жесткие токоведущие части трубчатого сечения при следующих параметрах рабочих режимов и короткого замыкания:

   Iм.р. =550А;    I утяж=1,8 I ном;  Tмах=4500ч;

iу=16кА;  аф=1800мм;Lпр=9400мм.

Решение

I утяж =990А;jэк =1,1А/мм2 ;  qэк=500мм2; q=45/50-1040A –Al; q==; Это не удовлетворяет условию экономической плотности тока.

Выбираем трубу большего диаметра: q=60/54-1340A –Al; q==;

J=W=

; f===Н/м;

=30,26£82МПа

Токоведущие части ОРУ на термическую стойкость не проверяются.

Задача №4

Выбрать кабель отходящей линии для заданных условий .             ( М/УК-2657)

Пример решения задачи

•  Для кабельной линии подключенной к РУ-10кВ выбрать кабель. Расчетные условия следующие: I мах.р.=260А; Тмак=4000ч; Iутяж =320А; Iпо=16кА; tрз=2,4с. tсв=0,05с Кабель проложен в песчаной  почве влажностью более

Похожие материалы

Информация о работе