Расчет электрических нагрузок и компенсация реактивной мощности. Расчет токов короткого замыкания. Выбор трансформаторов ГПП и питающих ЛЭП

Глава 2.

“Расчет  электрических нагрузок и компенсация реактивной мощности”

1.  Определяем расчетную нагрузку предприятия.

а) Активная

РР = КС  • РНОМ  = 0,85• 22=18,7  МВт

КС =0,85 – коэффициент спроса

 (Коновалова    стр. 100  т. 2.6.)

б) Реактивная

QР = РР • tgj = 18,7 • 0,75 = 14,025  МВАР

Cos j = 0,8  Þ   tgj = 0,75

2.  Определяем мощность КУ

QКУ  = QР – QЭ = 14,025 – 5 = 9,025  МВАР

QЭ = 5  МВАР

3.  Выбираем тип комплектной конденсаторной установки ( Коновалова стр. 306  т.5.1). Выбираем  8 установок типа УК – 6,3 – 1125 – ЛУЗ  по QКУ  = 1125 кВАР.

QКУ  = 8 • 1125 = 9  МВАР

4.  Определяем общую расчетную нагрузку предприяпия .

SР =  МВА

Глава 4.

“Расчет токов короткого замыкания”

Составляем расчетную однолинейную схему ГПП.

                                                     Энергосистема

                                                         UВН = 110 кВ           UК %= 10,5           

                                                                                       SС.НОМ. = 4000  МВА              

Л1                          Л2                        Xо = 0,42 ( Коновалова стр. 513                        таблица П2.3 )   

                                                                                

                         Т1                                  Т2

                                                                UНН =10 кВ     

                                                                      

 

Для каждой точки короткого замыкания составляем схему замещения.

1.

2.

3. Задаемся базисной мощностью и напряжением.

SБАЗ = SС.НОМ. = 4000  МВА

UБ1 = 35 кВ           UБ2 = 10  кВ

4.  Определяем сопротивление всех элементов схемы замещения.

а) Сопротивление энергосистемы

Xс =  • X*СМ =  • 0,5 = 0,5

б) Сопротивление ЛЭП

XЛ = Xо  • L •  = 0,4 • 10 •  = 13,06

в) Сопротивление трансформатора

XТ =  •  =  •  = 30

5.  Определяем результирующее сопротивление

1  схема: XРЕЗ1 = Xс  + XЛ = 0,5 + 13,06 = 13,56

2  схема: XРЕЗ2 = Xс  + XЛ + XТ = 0,5 + 13,06 + 30 = 43,56

6.  Определяем периодичное состояние тока короткого замыкания

1  схема: Iб1 =  =  = 65, 98  кА

I=  = = 4,87  кА

2 схема: Iб2 =  =  кА

I =  кА

7.  Определяем ударный ток

( Коновалова  стр. 359 таблица 7.1)

Kуд1 = 1,6 ; Kуд2 = 1,8   

iуд1 =  =

iуд2 =

Глава 3.

“Выбор трансформаторов ГПП и питающих ЛЭП”

I. Расчет и выбор питающих ЛЭП.

Определяем сечение и марку провода воздушной линии напряжением 35 кВ.

1.  Определяем ток одной цепи двухцепной линии

Iр =

2.  Определяем  jэк ( Коновалова П1.2. ). Для этого определяем по таблице ТMAX .

ТMAX = 5240       jэк = 1 А/мм

3.  Определяем экономическое сечение провода.

SЭК =

4.  Принимаем для каждой цепи двухцепной ВЛ стандартное сечение провода        ( Коновалова П 2.2. ) марки АС 120. Допустимый ток по таблице

IД = 390 А

Затем сравниваем его с расчетным. Если Iр ≤ IД , то сечение выбрано правильно. Из этой же таблицы выписываем сопротивление линии.

Iр ≤ IД      100,7≤390

RВЛ = 0,245 Ом/км

II.  Выбор мощности трансформаторов подстанций.

1.  Определяем потребление мощности предприятия электроприемниками IОЙ и IIой категории.

РI-II = РI-II% • Sр = 60% • 12,21 = 7,326  МВА

2.  Определяем рекомендуемый коэффициент загрузки трансформатора на подстанции.

( Коновалова  стр.281  таблица 4.6)

bТ1 = 0,7

3.  Определяем продолжительность суточного максимума.

tmax = 4 часа

4.  Выбираем два трансформатора, так как на заводе имеются потребители первой категории.

n = 2

5.  Зная bТ1 и tmax определяем коэффициент максимальных систематических нагрузок  bТ2

( Коновалова стр.284 т.4.8 )

bТ2 = 1,39

Система охлаждения “ М ”

6.  Определяем мощность трансформатора

Sнт =

7.  Принимаем к установке два трансформатора и намечаем два варианта номинальной мощности трансформатора

( Коновалова  стр.508 П1.1 )

а) 26,3 МВА

б) 210 МВА

8.  Проверяем загрузку трансформаторов в нормальном режиме.                               ( Коновалова стр.284, т.4.8 )

а) Кз1 =

Данный вариант приемлем.

б) Кз2 =

Данный вариант приемлем.

9.  Проверяем загрузку трансформатора в аварийном режиме.

( Коновалова  стр. 284, т.4.8 )

bТав = 1,6

а) КЗав1 =  

б) Кзав2 =

Таким образом с технической точки зрения приемлемы оба варианта.

10. Производим технико – экономический расчет для двух вариантов. Выписываем технико – экономические показатели для трансформаторов.

( Федоров  стр.354   П4.16)

Вариант 1	Вариант 2
SНТ = 6,3 МВА D РО = 9,4 кВт D РК = 46,5 кВт D UК % = 7,5 % IО % = 0,9 % К1 = 21 тыс.руб.10	SНТ = 10 МВА D РО = 14,5 кВт D РК = 65 кВт D UК % = 7,5 % IО % = 0,8 % К1 = 28,3 тыс.руб.10

10.1  Определяем время использования максимальных потерь.

( Коновалова  стр.117   рис.2.17 )

t= 4000 час

10.2  Определяем потери энергии высоковольтной линии.

D W =  =  кВт•ч

10.3  Определяем потери активной энергии в трансформаторе.

Твк = 8760 час а) DWАТ1 =

б) DWАТ2 =  

10.4  Определяем суммарные потери активной эл.энергии.

а)  DWА I = D W +  DWАТ1  = 298168,2 + 257007,91 = 555176,1 кВт•ч б) DWА II = D W + DWАТ2  = 298168,2 + 223924,66 = 522092,86 кВт•ч

10.5  Определяем стоимость потерь.

а)  U1 I = С0  •  DWА I = 2 • 555176,1 =  1110352,6 руб.

б) U2 II = С0  •  DWА II = 2 • 522092,86 = 1044185,72 руб.

где С0  - стоимость одного кВт•ч

10.6  Определяем стоимость амортизационных отчислений.

а)  UА I = aа • U1 I / 100 = 6,3 • 1110352,6 / 100 = 69952,19 руб.