Оптимизация системы электроснабжения метизного завода с реконструкцией электроснабжения гвоздильного цеха (Определение электрических нагрузок цехов предприятия), страница 2

квар.

где k_з.тр – коэффициент загрузки трансформатора принят для однотрансформаторных подстанций, k_з.тр = 0,85÷ 0,9, а для двухтрансформаторных подстанций, где N_тр.min ≥ 2, k_з.тр =0,7.

По формуле 4.14 определяем мощность конденсаторных установок:

Q_нк = 743,21 –585,9 = - 157,26 квар.

Отрицательное значение Q_н.к1 показывает, что не требуется устанавливать КУ.

Для группы 1, значение Q_нк равняется 991,87 квар выбираем конденсаторную установку типа 10хУКМ58-0.4-100-33У3 [2]. Установка оснащена регулятором и может работать в режиме  автоматического и ручного управления.

Определим коэффициент загрузки трансформаторов с учетом компенсации:

.

При таком коэффициенте загрузки согласно табл. 8.1 [6] потери реактивной мощности в трансформаторе мощностью 1000 кВА составляют:

∆Q_тр = 50,8 квар.

По формуле 4.15 определяем не скомпенсированную реактивную нагрузку на стороне 10 кВ:

Q_тр.наг = 244,18 – 0 + 1 · 40,8 = 284,98 квар.

Для остальных групп выбор КУ и числа трансформаторов производится аналогично. Результаты выбора сведены в табл. 4.2.

По выражению 4.11 определяем расчетную реактивную мощность ВБК для всего предприятия:

Q_в.к = (823,3+ 418,37+ 612,17+ 613,77+ 636,75+ 366,86+ 692,15+ 676,21+ 413,59+ 340,73) –1535,2 = 1793,91 квар.

Имеется две конденсаторные батареи: УКЛ-10,5-1900 У3 с  мощностью Q_в.к =1900 квар и УКЛ-10,5-2900 У3 с  мощностью Q_в.к =2900 квар.

Определяем расчетную реактивную нагрузку предприятия с учетом компенсации:

Q_рк=∑Q_{р.п i} –Q_вкф=(823,3+ 418,37+ 612,17+ 613,77+ 636,75+ 366,86+ 692,15+ 676,21+ 413,59+ 340,73) – 1900 – 1900 = 1793,91 квар.

Тогда с учетом компенсации полная мощность предприятия:

4.2 Проверка сечений кабелей питающих РП-10 кВ

Расчетный ток нагрузки предприятия:

Сечение кабелей выбираем по экономической плотности тока, которая для кабелей марки ААШВ при Т_м = 4500ч равна 1,4 А/мм² ([9], табл. 4.1):

.

Выбираем по экономической плотности тока кабель сечением ААШВ-10 3х120 проложенный в земле с I_доп =240А, ([3], табл.7.4).

Определяем термический импульс короткого замыкания:

где   (см.п.4.3);

t_откл – время отключения короткого замыкания, t_откл = 1,6([2], табл. П26).

Определяем минимальное сечение кабелей:

Таким образом, минимальное стандартное сечение необходимо принять 240 мм².

Проверка по нагреву:

Выбираем кабель марки ААШВ-10 3х150 при прокладке в земле с I_доп.т =275А  ([3], табл.7.4)). Находим допустимый ток для реальных условий охлаждения ([9], ф. 4.12):

>166A.

Проверяем данное сечение по условию нагрева, когда одна линия отключена.

Послеаварийный ток в этом случае равен:

I_па= 2 · I_p=2 · 166 = 332 А.

Находим допустимый ток для реальных условий охлаждения ([9], ф. 4.12):

>332A.

Условие  выполняется.

где     к_п – поправочный коэффициент, учитывающий число проложенных рядом работающих кабелей, к_п = 1, в послеаварийном режиме остается один пучок в работе ([9], табл. 3.5);

к_t – поправочный коэффициент на температуру окружающей среды исходя из условий прокладки, при t=15˚C, к_t = 1,0, ([9], табл. П.3.3);

к_з – учитывает удельное сопротивление земли, к_з =1;

к_ав – поправочный коэффициент, учитывающий допустимые перегрузки в послеаварийном режиме, на период максимума в течении 5 суток при предварительной загрузке кабеля 60% и длительности максимума 3 час к_ав = 1.25.

Т.о. окончательно принимаем расчетное сечение кабеля питающего завод, ААШВ 3х240, которое имеется фактически:  завод питается по двум кабельным линиям ААШВ 3х240 с L=1500 м от подстанции 110/10 «Метизный завод» №2 и по двум кабельным линиям ААШВ 3х240 с L=1500 м от подстанции 110/10 «Метизный завод» №1. Проверка кабеля определила, что расчетную мощность завода возможно пропустить по существующим кабельным линиям без ограничений.

4.3 Расчет токов КЗ и выбор электрооборудования

Расчетным видом короткого замыкания (КЗ) является трехфазное, так как оно соответствует наибольшим значениям сверхпереходного и ударного токов.

Расчет токов КЗ производится с целью выбора коммутационно-защитной аппаратуры и проверки устойчивости элементов схемы при электродинамическом и термическом воздействии токов КЗ.

Принимаем базисные условия:

S_б = 100 МВА; U_б = 10,5 кВ.

Базисный ток:

Определим сопротивление элементов схемы замещения:

−  система: