Навигация
2. Нормальный режим.
Коэффициент загрузки в часы максимума:
;
Вариант 1:
КЗ1 = 44,545 / 2*25 = 0,891
Вариант 2:
КЗ2 = 44,545 / 2*40= 0,557
Вариант 3:
КЗ3 = 44,545 / 2*63=0,354
С точки зрения работы в нормальном режиме с учетом систематической перегрузки приемлемы все варианты.
В первом варианте 2*25 МВА с учетом перегрузки оба трансформатора в нормальном режиме могут пропустить всю потребную мощность во время максимальной нагрузки завода, поскольку допустимая максимальная мощность 2-х трансформаторов составит:
Sдоп max=1,3*2*25 = 65 > 44,545 МВА
3. Послеаварийный режим
Проверяем возможность работы трансформаторов в данном режиме по вариантам. Определим нагрузочную способность, остающегося в работе трансформатора, которую он способен обеспечить в соответствии с требованиями режима, (%):
Вариант 1:
1,4*25 =35 МВА. (35/44,545)*100%= 78,57%
Вариант 2:
1,4*40 =56 МВА. (56/44,545)*100%= 125,71%
Вариант 3:
1,4*63= 88,2 МВА, (88,2/ 44,545)*100%= 198%
Предполагая наличие потребителей I-ой, II–ой, III–ей категории у субабонента той-же долей, суммарная доля ЭП по категориям в составе нагрузки ГПП будет равна:
РI= 28,7%
РII = 61,2%
РIII= 10,1%
Для первого варианта допустим временный перерыв в питании потребителей III –ей
и части II -ой категории, учитывая субабонента, что допустимо.
Значит трансформаторы смогут обеспечить электроэнергией всю нагрузку завода.
4. Определяем экономически целесообразный режим работы трансформаторов.
Определяем потери мощности и энергии в трансформаторах за год при их работе в экономически целесообразном режиме по формуле (9.8) [3,42]:
Принимаем при расчётах kИ.П.=0,05 кВт/квар.
Вариант 1.
; 
квар;
квар;
;
кВт;
кВт.
Приведенные потери мощности в одном трансформаторе, кВт:
; 
кВт,
в двух параллельно работающих трансформаторах:
кВт; 
кВт,
здесь kз0,5- новый коэффициент загрузки за счёт разделения нагрузки пополам между трансформаторами.
Вариант 2.
квар; 
квар;
кВт;
кВт;
кВт;
кВт.
Вариант 3.
квар; 
квар;
кВт;
кВт;
кВт;
кВт.
Находим нагрузку, при которой необходимо переходить на работу с двумя трансформаторами по (9.8) [3,42]:
;
=13,336 МВА;
= 23,34МВА;
= 32,35МВА;
Переход на параллельную работу соответствует минимуму потерь электроэнергии в трансформаторах и зависит от величины “мощности перехода”, найденной по формуле (9.8). Потери электроэнергии на первой ступени S1=14,7 МВА составят:
кВт*ч/год,
кВт*ч/год,
Результаты расчёта по определению годовых потерь мощности и энергии по варианту (110 кВ)сведены в табл 9.4.
Таблица 9.4. Расчёты по определению годовых потерь мощности и энергии (110кВ)
| № ступени | Нагрузка, S | Продол-жительность ступени, tст, | kз | kз0,5 | Продолжитель-ность ступени, t’ст, | Потери мощности, P, | Потери ЭЭ, DW, |
| МВА | % | час в году | КВт | кВт*ч | |||
| 2 по 25 МВА | |||||||
| 1 | 14,700 | 33 | - | 0,294 | 2555 | 114,933 | 293654,335 |
| 2 | 22,273 | 50 | - | 0,445 | 730 | 171,209 | 124982,508 |
| 3 | 28,954 | 65 | - | 0,579 | 365 | 240,008 | 87602,9445 |
| 4 | 31,182 | 70 | - | 0,624 | 365 | 266,929 | 97429,2582 |
| 5 | 33,409 | 75 | - | 0,668 | 365 | 295,845 | 107983,447 |
| 6 | 35,636 | 80 | - | 0,713 | 1095 | 326,755 | 357796,532 |
| 7 | 37,418 | 84 | - | 0,748 | 730 | 352,918 | 257630,463 |
| 8 | 40,091 | 90 | - | 0,802 | 730 | 394,557 | 288026,527 |
| 9 | 42,318 | 95 | - | 0,846 | 730 | 431,449 | 314957,905 |
| 10 | 44,545 | 100 | - | 0,891 | 1095 | 470,336 | 515017,55 |
| 3064,94 | 2445081,47 | ||||||
| 2 по 40 МВА | |||||||
| 1 | 14,700 | 33 | 0,3675 | - | 2555 | 142,78 | 364810,2 |
| 2 | 22,273 | 50 | 0,5568 | - | 730 | 192,61 | 140608,8 |
| 3 | 28,954 | 65 | - | 0,362 | 365 | 222,93 | 81370,9 |
| 4 | 31,182 | 70 | - | 0,390 | 365 | 238,42 | 87023,5 |
| 5 | 33,409 | 75 | - | 0,418 | 365 | 255,05 | 93094,8 |
| 6 | 35,636 | 80 | - | 0,445 | 1095 | 272,84 | 298754,3 |
| 7 | 37,418 | 84 | - | 0,468 | 730 | 287,89 | 210156,5 |
| 8 | 40,091 | 90 | - | 0,501 | 730 | 311,84 | 227641,8 |
| 9 | 42,318 | 95 | - | 0,529 | 730 | 333,06 | 243134,0 |
| 10 | 44,545 | 100 | - | 0,557 | 1095 | 355,43 | 389195,5 |
| 2612,9 | 2135790,5 | ||||||
| 2 по 63 МВА | |||||||
| 1 | 14,700 | 33 | 0,2333 | - | 2555 | 110,06 | 281209,4 |
| 2 | 22,273 | 50 | 0,3535 | - | 730 | 151,73 | 110766,3 |
| 3 | 28,954 | 65 | 0,4596 | - | 365 | 202,68 | 73978,4 |
| 4 | 31,182 | 70 | 0,4949 | 365 | 222,62 | 81254,9 | |
| 5 | 33,409 | 75 | 0,265 | 365 | 238,86 | 87185,4 | |
| 6 | 35,636 | 80 | 0,283 | 1095 | 250,31 | 274087,7 | |
| 7 | 37,418 | 84 | - | 0,297 | 730 | 260,00 | 189796,7 |
| 8 | 40,091 | 90 | - | 0,318 | 730 | 275,41 | 201050,9 |
| 9 | 42,318 | 95 | - | 0,336 | 730 | 289,07 | 211022,3 |
| 10 | 44,545 | 100 | - | 0,354 | 1095 | 303,47 | 332299,0 |
| 2304 | 1842651,2 | ||||||
Стоимость потерь электроэнергии для 1-го 2-го и 3-го варианта соответственно:
= 36,766тыс у е
= 32,0369тыс у е
= 27,64тыс у е
Суммарные затраты:
З1 = 2*84*(0,125+0,064+0,03) + 36,766 = 73,558 тыс. у.е.
З2 = 2*109*(0,125+0,064+0,03) + 32,0369= 79,779 тыс. у.е.
З3 = 2*136*(0,125+0,064+0,03) + 27,64 = 87,21 тыс. у.е.
Таким образом более экономичен вариант 110кВ 2х25000 кВА., З110 = 73,558 тыс.у.е.
8.2.3 Технико-экономический расчет варианта U=220 кВ
Намечаем два варианта мощности трансформаторов:
2*40 МВА, 2*63 МВА,
Принимаем по таблице[3] следующие трансформаторы:
Таблица 9.5. Справочные данные трансформаторов
| Тип | Sном MB- A | Пределы регулирования | Каталожные данные | Расчетные данные | ||||||||
| Uном обмоток, кВ | uк % | DPк, кВт | DPх, кВт | I, % | RT, Ом | ХT, Ом | DQх, кВт | Ко, тыс у е | ||||
| ВН | HH | |||||||||||
| ТРДН-40000/220 | 40 | ±8x1,5% | 230 | 11/11 | 12 | 170 | 50 | 0,9 | 5,6 | 158,7 | 360 | 169 |
| ТРДЦН-63000/220 | 63 | ±8X1,5% | 230 | 11/11 | 12 | 300 | 82 | 0.8 | 3,9 | 100,7 | 504 | 193 |
Порядок расчета аналогичен предыдущему так как используем трансформаторы той же мощности но на напряжение Uвн=220кВ
С точки зрения работы в нормальном и аварийном режиме приемлемы все варианты
Определяем экономически целесообразный режим работы трансформаторов.Определяем потери мощности и энергии в трансформаторах за год при их работе в экономически целесообразном режиме по формулам (9.3)-(9.7) пункта 9.1.
Принимаем при расчётах kИ.П.=0,05 кВт/квар.
Вариант 1.
квар;
квар;
кВт;
кВт.
Приведенные потери мощности в одном трансформаторе, кВт:
кВт,
в двух параллельно работающих трансформаторах:
кВт,
Вариант 2.
квар;
квар;
кВт;
кВт;
Приведенные потери мощности в одном трансформаторе, кВт:
кВт;
в двух параллельно работающих трансформаторах:
кВт.
Нагрузка, при которой необходимо переходить на работу с 2-мя трансформаторами
= 23,038 МВА;
= 35,31 МВА;
Потери электроэнергии на первой ступени (S1=14,7 МВА) составят:
кВт,
Результаты расчёта годовых потерь мощности и энергии (220 кВ) сведены в табл.9.6.
Таблица 9.6. Результаты расчёта годовых потерь мощности и энергии (220 кВ)
| № ступени | Нагрузка, S | Продол-жительность ступени, tст, | kз | kз0,5 | Продолжитель-ность ступени, t’ст, | Потери мощности, P, | Потери ЭЭ, DW, |
| МВА | % | час в году | кВт | кВт*ч | |||
| 2 по 40 МВА | |||||||
| 1 | 14,700 | 33 | 0,367 | - | 2555 | 123,37 | 315215,3 |
| 2 | 22,273 | 50 | 0,557 | - | 730 | 195,12 | 142435,0 |
| 3 | 28,954 | 65 | - | 0,362 | 365 | 243,41 | 88845,9 |
| 4 | 31,182 | 70 | - | 0,390 | 365 | 260,57 | 95109,6 |
| 5 | 33,409 | 75 | - | 0,418 | 365 | 279,01 | 101837,2 |
| 6 | 35,636 | 80 | - | 0,445 | 1095 | 298,71 | 327086,4 |
| 7 | 37,418 | 84 | - | 0,468 | 730 | 315,39 | 230232,3 |
| 8 | 40,091 | 90 | - | 0,501 | 730 | 341,93 | 249607,9 |
| 9 | 42,318 | 95 | - | 0,529 | 730 | 365,45 | 266775,0 |
| 10 | 44,545 | 100 | - | 0,557 | 1095 | 390,23 | 427305,1 |
| 2813,2 | 2244449,7 | ||||||
| 2 по 63 МВА | |||||||
| 1 | 14,700 | 33 | 0,2333 | - | 2555 | 144,36 | 368833,6 |
| 2 | 22,273 | 50 | 0,3535 | - | 730 | 192,50 | 140526,5 |
| 3 | 28,954 | 65 | 0,4596 | - | 365 | 251,36 | 91746,6 |
| 4 | 31,182 | 70 | 0,4949 | - | 365 | 274,39 | 100153,1 |
| 5 | 33,409 | 75 | 0,5303 | 365 | 299,13 | 109182,3 | |
| 6 | 35,636 | 80 | 0,5657 | 1095 | 325,57 | 356502,7 | |
| 7 | 37,418 | 84 | - | 0,297 | 730 | 334,78 | 244388,1 |
| 8 | 40,091 | 90 | - | 0,318 | 730 | 352,59 | 257390,2 |
| 9 | 42,318 | 95 | - | 0,336 | 730 | 368,37 | 268910,3 |
| 10 | 44,545 | 100 | - | 0,354 | 1095 | 385,00 | 421579,5 |
| 2928,06 | 2359212,9 | ||||||
Стоимость потерь электроэнергии для 1-го 2-го варианта соответственно:
= 33,667 тыс у е
= 35,388 тыс у е
Суммарные затраты:
З1 = 2*169*(0,125+0,064+0,03) + 33,667 = 107,69 тыс. у.е.
З2 = 2*193*(0,125+0,064+0,03) + 35,388 = 119,92 тыс. у.е.
Таким образом более экономичен вариант 220кВ 2х40000 кВА., З220 = 107,69 тыс.у.е.
8.3 Выбор оптимального варианта воздушной линии электропередачи (ВЛЭП)Линия, питающая ГПП, выполнена воздушной линией электро- передачи (ВЛЭП),
Двухцепной, по количеству трансформаторов ГПП, в соответствии с требованиями надежности электорснабжения.
Расчет сводится к определению минимальных приведенных затрат и проводится по методу экономических интервалов.
8.3.1 Технико-экономический расчет варианта U=35кВТок, протекающий по линии, с учетом суммарной нагрузки предприятия, субабонента, а так-же потерь мощности в трансформаторах ГПП, и возможностью отключения ЭП 3-ей категории в аварийном режиме, составит:
;
I расч =Imax= 
= 390,6 А.;
где - SPS - суммарная нагрузка предприятия и субабонента, кВт;
DРГПП – потери активной мощности в трансформаторах ГПП (35кВ), кВт;
UН – номинальное напряжение варианта исполнения ВЛЭП;
Токоведущая часть линии выполнена стале-аллюминивым проводом марки АС.
Сечение провода при экономической плотности тока jэ=1,0 А/мм2 при Тmax>5000ч
(по табл. 4-47 [2,628]) определим по формуле:
.F = 390,6/1.0 = 390,6 мм2.
С учётом требований по вознкновению коронного разряда и длительно допустимой токовой нагрузке, намечаем три варианта исполнения ВЛЭП по [6]:
а) АС-120/19 F=120 мм2 (Iдоп=380 А), r0 = 0,249 Ом/км, Ко = 17,3 тыс.у.е.
б) АС-150/24 F=150 мм2 (Iдоп=445 А)., r0 = 0,198 Ом/км, Ко = 17,8 тыс.у.е.
б) АС-185/29 F=185 мм2 (Iдоп=510 А)., r0 = 0,162 Ом/км, Ко = 18,4 тыс.у.е.
Капиталозатраты на сооружение линий:
КЛ1=17,3*60 = 1038 тыс. у.е.,
КЛ2=17,8*60 = 1068 тыс. у.е.
КЛ3=18,4*60 = 1104 тыс. у.е.
По табл. 7.32 [2,358] находим значения активных сопротивлений проводов:
RЛ1=0,249*60 = 14,94 Ом;
RЛ2=0,198*60 = 11,88 Ом.
RЛ2=0,162*60 = 9,72 Ом.
Приведенные затраты на сооружение ВЛЭП и потери электроэнергии, тыс.у.е.:
Зл1 = (0,125+0,024+0,04)*1038 +2*(3*I2 * (14,94)* 4477*1,5*10-8);
Зл2 = (0,125+0,024+0,04)*1068 +2*(3*I2 * (11,88)* 4477*1,5*10-8);
Зл2 = (0,125+0,024+0,04)*1104 +2*(3*I2 * (9,72)* 4477*1,5*10-8);
Изменяя значение тока в формулах для каждого из вариантов от 50А до 390,6А, получим значение затрат, зависящее от величины тока в линии в различные моменты времени, по результатам расчетов (табл.9.7) построим графики зависимости величины приведенных затрат от величины тока в линии 35кВ (рис.9.1)
Таблица 9.7. Определение приведенных затрат ВЛ 35 кВ по экономическим интервалам
| Ii,A | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 390,6 |
| ЗЛ1, тыс. у.е. | 166,34 | 188,91 | 226,54 | 279,21 | 346,93 | 429,70 | 527,53 | 618,03 |
| ЗЛ2, тыс. у.е. | 169,39 | 187,34 | 217,26 | 259,14 | 312,99 | 378,81 | 456,60 | 528,56 |
| ЗЛ3, тыс. у.е. | 173,81 | 188,49 | 212,97 | 247,24 | 291,30 | 345,15 | 408,80 | 467,68 |
Очевидно, что сечения АС-120 наболее экономично, чем сечение АС-150, АС-185 предпочтительнее. Это объясняется тем что, кривая для сечения АС-120, храктеризующая затраты, при минимальных нагрузках – значительно ниже,а при при максимальных нагрузках ненамного превышает остальные кривые, что видно из графика.
Т.о. принимаем сечение проводов двух-цепной линии -- АС-120 (Iдоп=380 А)при U=35кВ.
8.3.2 Технико-экономический расчет варианта U= 110кВТок, протекающий по линии:
I расч = 
= 124,28 А.; Imax =2 I расч=2*124,28=248,56 А;
Сечение провода марки АС при экономической плотности тока jэ=1,0 А/мм2:
= 248,56/1.0 = 248,56 мм2.
Рассмотрим три варианта исполнения ВЛЭП
а) АС-70/11 F=70 мм2 (Iдоп=265 А), r0 = 0,428 Ом/км, Ко = 20,4 тыс.у.е.
б) АС-95/16 F=95 мм2 (Iдоп=330 А)., r0 = 0,306 Ом/км, Ко = 21 тыс.у.е.
в) АС-120/19 F=120 мм2 (Iдоп3805 А)., r0 = 0,249 Ом/км, Ко = 21,4 тыс.у.е.
Капиталозатраты на сооружение линий:
КЛ1=20,4*60 = 1224 тыс. у.е.,
КЛ2=21*60 = 1260 тыс. у.е.
КЛ3=21,4*60 = 1284 тыс. у.е.
Находим значения активных сопротивлений проводов:
RЛ1=0,428*60 = 25,68 Ом;
RЛ2=0,306*60 = 18,36 Ом.
RЛ2=0,249*60 = 14,94 Ом.
Приведенные затраты на сооружение ВЛЭП и потери электроэнергии, тыс.у.е.:
Зл1 = (0,125+0,024+0,004)*1224 +2*(3*I2 * (25,68)* 4477*1,5*10-8);
Зл2 = (0,125+0,024+0,004)*1260 +2*(3*I2 * (18,36)* 4477*1,5*10-8);
Зл3 = (0,125+0,024+0,004)*1284 +2*(3*I2 * (14,94)* 4477*1,5*10-8);
Построим зависимость Зп= f(I), по результатам (табл.9.8) построим графики зависимости величины приведенных затрат от величины тока в линии 110кВ (рис.9.2)
Таблица 9.8. Определение приведенных затрат ВЛ 110 кВ по экономическим интервалам
| Ii,A | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 |
| ЗЛ1, тыс. у.е. | 191,41 | 203,83 | 224,52 | 253,49 | 290,74 | 336,27 | 390,08 |
| ЗЛ2, тыс. у.е. | 195,74 | 204,62 | 219,41 | 240,13 | 266,76 | 299,31 | 337,78 |
| ЗЛ3, тыс. у.е. | 198,86 | 206,08 | 218,12 | 234,98 | 256,65 | 283,14 | 314,44 |
Принимаем сечение проводов двух-цепной линии -- АС-120 (Iдоп=510 А)при U=110кВ
Похожие работы
то перерывы электроснабжения. необходимые для ремонта и замены поврежденного оборудования, не превышают одних суток. Электрооборудование ремонтно-механического цеха относится ко 2 и 3 категориям и могут питаться от одного источника, при условии, что перерывы электроснабжения не превышает одних суток. [3,с.28] 2. Выбор рода тока, напряжения и схемы внутреннего электроснабжения 2.1 Назначение ...
... Компрессорная ВО ПО ЭО Эстакада к главному корпусу ВБ ПБ ЭБ Склад формовочных изделий ВБ ПБ ЭБ Склад ВБ ПБ ЭБ Склад готовых изделий ВБ ПБ ПО Главный магазин ВБ ПБ ЭБ Ремонтно-механический цех ВБ ПБ ПО Лесосушилка ВБ ПО ЭБ Навес для склада модельных комплектов ВБ ПБ ЭБ Склад моделей ВБ ПБ ЭБ Пристройка к складу модельных комплектов ВБ ПБ ЭБ Станция ...
... 2 токарно-центровой станок 2 14+1+0,125 3 токарно-центровой станок 4 10+1+0,125 Раздел 1. Исходные данные для проектирования. Характеристика объекта. Тема проекта- электроснабжение ремонтно-механического цеха. Цех выполнен из кирпича, стены оштукатурены, побелены, потолок перекрыт пустотелыми плитами, пол бетонный, имеются двери, окна одностворчатые, грузоподъемники и грузоподъемные ...
... , то установка на подстанции компенсирующих устройств экономически оправдана. 3.9 Основные технико-экономические показатели системы электроснабжения механического цеха Основные технико-экономические показатели системы электроснабжения цеха приводятся в таблице 3.8. Таблица 3.8 – Основные технико-экономические показатели Показатель Количественное значение Численность промышленно- ...
0 комментариев