Разработка системы электроснабжения промышленного предприятия (расстояние от районной подстанции до предприятия - 5 км), страница 5

Таблица 2.2.

№ цеха,  i

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

S,кВ·А

2599

750

1087

5865

7999

7674

784

7534

7671

4929

9477

347

R

25

13,5

16,2

37,6

43,9

43,0

13,8

42,6

43,0

34,5

47,8

9,2

Пользуясь найденными значениями радиусов, на чертеже описываем окружности вокруг центров электрических нагрузок соответствующих цехов.

2.3. Местоположение ГПП

Пристраиваем ГПП к цеху № 9 (расположение показано на чертеже). Это позволяет разместить ее недалеко от центра электрических нагрузок, позволяет напрямую подвести ВЛ-110 кВ со стороны районной подстанции, а также значительно сократить протяженность распределительных сетей высокого напряжения завода 10 кВ, уменьшить расход проводникового материала, снизить потери электрической энергии.


3. Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП

3.1. Выбор количества трансформаторов

В цехах предприятия имеются потребители первой категории. Следовательно, в соответствии с ПУЭ, должно быть не менее двух независимых источников питания. Двухтрансформаторные подстанции экономически более целесообразны, чем подстанции с большим числом трансформаторов. Исходя из этого, принимаем к установке 2 трансформатора.

3.2. Выбор мощности трансформаторов

Номинальную мощность трансформатора находим по следующей формуле:

S ,     где                                                        

= = 46739,4 кВ·А;

 - количество трансформаторов;

0,7 – коэффициент загрузки трансформаторов.

Тогда:

S33385,3 кВ·А

Выбираем ближайший больший трансформатор номинальной мощностью 40000 кВ·А.

3.3. Выбор типа трансформаторов

Выбираем к установке на ГПП два трансформатора ТРДН-40000/110 [ 4 ].

Технические данные трансформатора (табл. 2.108 [4]):

номинальная  мощность -      S = 40 МВ·А;

напряжение обмоток -            U= 115 кВ;  U = 10,5 (10,5) кВ;

потери холостого хода -         P= 34 кВт;

потери к.з. -                              P= 170 кВт;

напряжение к.з.-                      = 10.5%;

ток холостого хода -               I= 0.55%.

Это трехфазный двухобмоточный трансформатор с расщепленной обмоткой низшего напряжения, с масляным охлаждением, с дутьем и естественной циркуляцией масла, с РПН, номинальной мощностью 40000 кВ·А, класса напряжения 110 кВ.


3.4. Определение коэффициента загрузки трансформатора

Фактический коэффициент загрузки трансформатора будет:

0,58

В аварийном режиме, при выходе из строя одного из трансформаторов, коэффициент загрузки трансформатора будет:

 46739,4 / 40000 = 1,17 < 1,4 -следовательно надежность при выходе одного трансформатора из строя обеспечена. Также существует возможность роста электропотребления предприятия без дополнительных затрат по установке новых трансформаторов большей мощности.

4. Выбор сечения ВЛ-110 кВ

4.1. Определение расчетной нагрузки предприятия с учетом потерь в трансформаторах ГПП

Потери мощности трансформаторов ГПП находим по формулам:

34 +0,58· 170 = 132,6 кВт

= (0,55+0,610,5)·40000/100 = 1732 квар

Расчетную максимальную нагрузку предприятия, с учетом потерь в трансформаторах ГПП, находим по формулам:

44593,4 +2·132,6 =44858,6 кВт

14000+2·1732 = 17464 квар

48138 кВ·А

Ток нормального режима одной цепи (каждой из двух) ВЛ-110 кВ:

120,8 А.

Ток нормального режима каждой из четырех секций ГПП:

== 642,5 А                                             


4.2. Выбор провода для ВЛ-110 кВ

Экономическое сечение провода находим как:

 109,8 мм,    где 

 - экономическая плотность тока. Для данной 3770 ч,

 (табл. 4.5  [3]).

Выбираем ближайшее стандартное сечение: 120 мм.

Выбираем из табл. П3.3 [3] провод АС 120/27:

наружный диаметр =15,5мм;       допустимый ток  I375 А.

В аварийном режиме, при повреждении одной цепи ВЛ, ток протекающий по другой цепи ВЛ будет:

2·120,8 =241,6 А < 375 А - следовательно  по нагреву данный провод проходит.