Электроснабжение дорожно-эксплуатационного учреждения - Физика и энергетика дипломная работа

Главная

Физика и энергетика
Электроснабжение дорожно-эксплуатационного учреждения

Расчет электрических нагрузок. Выбор трансформаторов и электрооборудования. Проверка питающих сетей и электрического высоковольтного оборудования на действие токов короткого замыкания. Планирование графика обследования системы заземления и молниезащиты.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Электроснабжение дорожно-эксплуатационного учреждения
1. Проектирование системы электроснабжения
1.3.1 Компенсация реактивной мощности
1.3.4 Обоснование схемы напряжением 10 кВ
1.3.5 Расчет и проверка сечений высоковольтной сети
1.3.6 Выбор высоковольтной аппаратуры
1.3.7 Проверка электрического высоковольтного оборудования на действие токов КЗ
1.3.8 Проверка места положения подстанции
2. Расчет схемы электроснабжения напряжением 0,4 кВ
2.2 Выбор и проверка питающих сетей
2.3 Выбор электрооборудования и защитно-коммутационной аппаратуры питающих сетей до 1000 В
2.4 Разработка принципиальной однолинейной схемы главных электрических соединений КTП
3. Организационно-экономический раздел
3.1 Сетевое планирование графика обследования системы заземления и молниезащиты
3.2.1 Общая методика построения сетевых графиков
3.2.2 Построение сетевого графика с помощью четырехсекторного способа расчета
4.1 Назначение, принцип действия и область применения зануления
4.3 Общие требования безопасности в электроустановках
В данном дипломном проекте необходимо выполнить электроснабжение Муниципального Учреждения "Дорожно-эксплуатационного учреждения-5" города Новосибирска в целом по предприятию рассмотрим только нагрузки, а подробно рассмотрим, ремонтно-механические мастерские, расположенные на территории предприятия, на основании сведений о технологическом оборудовании, задания на строительную часть объекта, с учетом расстановки данного технологического оборудования.
При проектировании системы электроснабжения и реконструкции электрических установок должны рассматриваться следующие вопросы:
1) Перспективы развития энергосистем и систем электроснабжения с учетом рационального сочетания вновь сооружаемых электрических сетей с действующими и вновь сооружаемыми сетями других классов напряжений;
2) Обеспечение комплексного централизованного электроснабжения всех потребителей, расположенных в зоне действия электрических сетей, независимо от их ведомственной принадлежности;
3) Снижение потерь электрической энергии;
4) Ограничение токов короткого замыкания предельными уровнями, определенными на перспективу.
При этом должны рассматриваться в комплексе внешнее и внутреннее электроснабжение с учетом возможностей и экономической целесообразности технологического резервирования.
Отклонение напряжения вызывает наибольший ущерб среди всех показателей качества. Колебания напряжения оцениваются размахом изменения напряжения и частотой изменения напряжения. Колебания напряжения обусловлены резкими толчками потребляемой мощности при работе приемников с ударной нагрузкой (сварочные аппараты, электрические печи, двигатели прокатных станков и др.). Ограничить колебания напряжения можно построением рациональных схем электроснабжения, применение специальных технических устройств и агрегатов с минимальным влиянием на систему электроснабжения.
Несиметрия напряжений и токов. Это неравенство фазных или линейных напряжений (токов) по амплитуде и углом сдвига между ними. Различают аварийные и эксплуатационные, вызванные применением потребителей (индукционные печи, сварочные аппараты). Для симметрирования напряжения и токов применяют равномерное распределение однофазных нагрузок по фазам, нагрузки подключают на отдельный трансформатор.
Несинусоидальность кривой тока и напряжения. Источником является: синхронные генераторы, силовые трансформаторы, работающие при повышенных значениях магнитной индукции в сердечнике (повышенном напряжении на выходах), преобразователи переменного тока в постоянный ток и потребители с нелинейно ВАХ.
Несинусоидальные токи перегружают конденсаторные батареи, емкостные сопротивления которых обратно пропорциональны порядку гармоник. Наличие высших гармоник в напряжении и токах неблагоприятно действует на изоляцию электрической машины, трансформаторов, конденсаторов и кабелей. Коэффициент искажения кривой напряжения не должен превышать 5% на зажимах любого приемника электрической энергии.
Потери электроэнергии в трансформаторах, электродвигателях и другом оборудовании неизбежны, что связано с принципом работы этих электроустановок. Однако за счет мероприятий по экономии электроэнергии потери должны быть сведены к минимуму.
1. Проектирование системы электроснабжения 10 кВ
Задачей системы электроснабжения 10кВ является передача электроэнергии от центра электрического питания, которым является комплексная трансформаторная подстанция, и преобразование электроэнергии. Схема сетей должна удовлетворять требования надежности, экономичности, безопасности, удобства в эксплуатации, дальнейшего развития.
Схема построения системы электроснабжения должна предусматривать возможность ее поэтапного сооружения в пределах расчетного срока проектирования, а также возможность последующего развития системы за пределами указанного срока без ее коренного переустройства. При проектировании систем электроснабжения необходимо использовать надежные простые схемы построения электрических сетей.
Потребителем электроэнергии является Муниципальное Учреждение Дорожно-эксплуатационного учреждения- 5. Электроприемники 2-ой категории - это электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта. В нашем случае электроприемники 2-ой категории по надежности - это технологические процессы предприятия, связанные с обслуживанием городских и федерального значения дорог; административное здание, включающее в себя профилакторий «Дорожник», спортивно-зрелищный комплекс, администрация предприятия.
Ремонтно-механические мастерские по обслуживанию автомобилей и механизмов, уборки и содержания городских автомобильных дорог.
В этом дипломном проекте выполнено электроснабжение данного технологического процесса.
Технические характеристики электроприемников указаны в табл.1.1.
В данном дипломном проекте расчет электрических нагрузок производится по силовому электрооборудованию. Расчет электрического освещения данного производства приводится комплексно.
Электрические нагрузки определяют для выбора числа и мощности силовых трансформаторов, мощности и места подключения компенсирующих устройств, выбора и проверки токоведущих элементов по условию допустимого нагрева, расчета потерь и колебаний напряжения и выбора защиты.
Расчет электрических нагрузок в данном проекте определяем методом упорядоченных диаграмм.
Установленную (номинальную) мощность отдельных электроприемников принимаем равной (в соответствии с [1]):
а) для электродвигателей длительного режима работы (металлорежущие станки, электропечи и т.п.) - паспортной мощности,
где - Р пасп. номинальная мощность на валу электродвигателя;
б) для электродвигателей повторно-кратковременного режима работы (мостовые краны, электротельферы) паспортной мощности, приведенной к относительной продолжительностивключения, равной единице,
где ПВ - паспортная продолжительность включения приведенная в относительных единицах;
Средние нагрузки за наиболее загруженную смену силовых электроприемников (ЭП) одинакового режима работы определяются по формулам:
где: Р см - средняя активная мощность группы ЭП при работе в наиболее загруженную смену; Q см - средняя реактивная мощность группы ЭП при работе в наиболее загруженную смену; Ки - коэффициент использования активной мощности.
Для нескольких групп ЭП разного режима
В проекте при расчете средних нагрузок за наиболее загруженную смену расчетные коэффициенты взяты из [1] табл. 2.2. При определении максимальной нагрузки в системе электроснабжения рассматриваются шесть основных уровней, различающихся способом расчета электрических нагрузок [1]. В данном дипломном проекте рассмотрим четыре основных уровня электроснабжения.
I уровень электроснабжения это линии электрической сети, связывающие отдельные электроприемники (ЭП) с распределительным пунктом к которому они подключены.
уровень электроснабжения линии распределительной сети напряжением до 1 кВ, обеспечивающие связь силовых распределительных пунктов (в данном проекте обозначенных: ШС1, ШС2 и т.д.) с магистральными шкафами (обозначенными: ШР1, ШР2 и т.д.).
уровень электроснабжения шины 0,4 кВ трансформаторной подстанции (Фидеры).
IV уровень электроснабжения шины распределительного пункта РП 10 кВ и линии подходящие к ним.
Так как в данном дипломном проекте из высоковольтного оборудования рассматривается только высокая сторона трансформаторной подстанции, часть высоковольтной распределительной сети и ячейки распределительного пункта РП 10 кВ, V уровень электроснабжения шины низшего напряжения главной понизительной подстанции ГПП и VI уровень электроснабжения граница раздела балансовой принадлежности сетей энергосистемы и транспортного предприятия в проекте не рассматриваются.
Расчетные, активную и реактивную нагрузки I уровня электроснабжения выбираем и принимаем равными фактически потребляемой мощности с учетом выражений [1]:
где: Р ф - максимальная фактическая мощность, потребляемая электродвигателем;
Кз - коэффициент загрузки по активной мощности одного ЭП.
Далее на II уровне электроснабжения расчетную нагрузку выбираем по методу упорядоченных диаграмм:
где: К м - коэффициент максимума (значение К м выбираем по кривым рис. 2.1 или по табл. 2.6 [1] в зависимости от значения группового коэффициента использования Ки и эффективногочисла электроприемников в группе пэ).
При большом числе групп ЭП допускается считать пэ равным n при числе электроприемников в группе четыре и более и соблюдении отношения
при m > 3 и К и > 0,2 пэ будем определять по формуле
Если найденное по этой формуле nэ окажется больше n, следует принимать nэ = n.
При Ки<0,2 эффективное число электроприемников определяем по табл.2.7[1].
Расчетный максимум нагрузки группы ЭП или многодвигательного
привода, которые имеют три и менее ЭП, определяется как сумма их номинальных мощностей.
Для ЭП в длительном режиме работы практически с постоянным графиком нагрузки, у которых К и ? 0,6 и К в =1, значение К м принимается равным единице, тогда
максимальную реактивную нагрузку определяем по формуле
где: Км 1 = 1 при пэ >= 10, а в остальных случаях Км =1,1 [1].
Так как расчетные технологические данные на сварочное электрооборудование отсутствуют, при расчете электрических нагрузок машин контактной электросварки будем использовать среднестатистические коэффициенты загрузки и включения приведенные в табл. 2.13 [1]. Для каждой сварочной машины определяем:
где: Sэ , Sс и Sn - потребляемые эффективная, средняя и пиковая мощности соответственно, Кв коэффициент включения;
где: S y - установленная мощность сварочных трансформаторов машины, К з коэффициент загрузки.
Ориентировочная расчетная сварочная нагрузка, кВА [1].
Для учета сварочной нагрузки при выборе трансформаторов определяем активную и реактивную сварочные нагрузки
При проектировании предприятий и цехов нормы технологического проектирования машиностроительных предприятий предусматривают избыточность технологического оборудования и его единичных мощностей по отношению к числу и мощности оборудования, необходимого для предусмотренного планового выпуска продукции. В связи с этим на III уровне электроснабжения вводим дополнительный коэффициент л, корректирующий расчетную нагрузку [1].
В соответствии с вышеизложенным определение электрических нагрузок на III уровне электроснабжения осуществляем по формулам:
Ha IV уровне электроснабжения максимальные расчетные активные и реактивные нагрузки определяем в соответствии с выражениями
где: n - число ЭП без учета потребителей с резкопеременным графиком нагрузки, которые подключены к РП; m число цеховых трансформаторов, подключенных к РП.
В соответствии с вышеизложенными формулами и выражениями производим расчет электрических нагрузок и сведем его в таблицы 1.1 и 1.2. форму заполнения таблиц принимаем по аналогии с таблицами 2.11 и 2.12 [1].
В данном дипломном проекте нагрузку ориентировочно распределяем по шкафам (ШС). Магистральные силовые шкафы ( в проекте обозначенные как
ШР,ЩС ). Устанавливаем на трансформаторной подстанции РУ-0,4кВ которая указана в проекте ГПП). Номера ЭП в таблице 1.1 соответствуют номерам ЭП на плане (см. графическую часть проекта) и т.д..
1.3.1 Компенсация реактивной мощности
Компенсировать реактивные нагрузки необходимо в тех случаях, когда они превосходят допустимые нормы, указанные предприятию в договоре с энергосистемой, или когда компенсация целесообразна по технико-экономическим соображениям [3].
В данном дипломном проекте, в соответствии с рекомендациями [3], для расчета экономически обоснованной величины реактивной мощности принимаем формулу:
где Q эн - экономически обоснованная величина реактивной мощности которую потребитель может получать из энергосистемы в период ее максимальных нагрузок; - активная мощность нагрузки потребителя в часы максимальной нагрузки энергосистемы.
Так как данное предприятие (МУ ДЭУ-5), которому принадлежит проектируемый производственный корпус, по договору с энергосистемой получает электроэнергию через главную понижающую подстанцию (10 кВ), то tg(?) эн = 0,3 [3].
Период максимальных нагрузок энергосистемы принимаем условно с 10.00 до 11.00 и с 15.00 до 17.00 часов. Общую мощность компенсирующих устройств (Q K ) определяем по формуле:
где tg (?) факт - фактическое значение коэффициента мощности, которое вычисляем по графику нагрузки проектируемого производственного корпуса.
где - реактивная мощность нагрузки производственного корпуса, соответствующая .
Вследствие того, что в производственном корпусе, который рассматривается в данном дипломном проекте, устанавливаем трансформаторную подстанцию, далее в проекте подробно все расчеты для КТП.
Для установки на КТП выбираем две комплектные конденсаторные установки типа: УКТ-0,38-150 У3
U=0,38кВ; Q=150квар; m=300кг; Габариты: 700х500х1600 мм [1]
Конденсаторные установки, в соответствии с рекомендациями [3], исходя из технико-экономических соображений устанавливаем на подстанции, запитывая их от шин КТП 0,4 кВ.
Выбор типа трансформаторов производиться с учетом условий их установки, охлаждения, температуры и состояния окружающей среды и т.п. при этом для отдельно стоящих подстанций, что имеет место в данном дипломном проекте рекомендуется преимущественно применять масляные трансформаторы, при условии выкатки их на улицу.
Так как среди электроприемником данного производства имеются ЭП 2 -категории; суточный график нагрузки рассматриваемого предприятия неравномерный, а также предусматривается дальнейшее расширение подстанции, т.е. подключение новых нагрузок, на подстанции устанавливаем два трансформатора.
Выбор мощности трансформаторов производиться на основании технико-экономических расчетов, исходя из полной расчетной нагрузки объекта, удельной плотности нагрузки, стоимости электроэнергии и других факторов.
В данном дипломном проекте мощность трансформаторов выбираем исходя из средней нагрузки в наиболее загруженную смену. Указания и инструкции по проектированию систем электроснабжения рекомендуют применять коэффициент загрузки (К 3 ) трансформаторов при двухтрансформаторных подстанциях: К 3 = 0,65-0,7
В данном дипломном проекте принимаем К 3 = 0,7,
где К 3 - предполагаемый коэффициент загрузки.
Далее из табл. 1.2 выбираем для КТП: Р см? = 617 кВт ; Q см? = 462 квар
Мощность трансформаторов определяем по формуле:
где S н arp - расчетная мощность нагрузки КТП с учетом компенсирующих устройств (кВА); n - количество трансформаторов на подстанции.
где Q K - мощность обоих конденсаторных установок.
На КТП выбираем 2 трансформатора типа ТМ-630/10 с техническими данными:
S ном = 630 кВА; U вн = 10 кВ; U нн = 0,4 кВ; U кз = 5,5%; Р кз = 7,6 кВт; Р х = 1,31 кВт; I хх = 2 %; ?/Y н -0.
Различают режим систематической перегрузки и режим аварийной перегрузки трансформаторов. ГОСТ 14209-85 «Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки» - устанавливает максимально возможные значения перегрузок: 1,5 - при систематических перегрузках; 2 - при аварийных перегрузках.
По графику нагрузок проектируемого корпуса для трансформаторов КТП систематических перегрузок практически не возникает, а в аварийном режиме один из трансформаторов будет перегружен не более 30%, что допустимо.
Перегрузка составит 1% в аварийном режиме.
В нормальном режиме трансформаторы загружены (т.е. каждый из трансформаторов) на 50,6%
Для КТП в аварийном режиме перегрузка 1%, в нормальном К 3 = 0,5
Графики строим на основе расчетных данных табл. 1.2 и типового графика [5] раздел 3. В данном дипломном проекте приводим суточные графики активной, реактивной и полной нагрузок КТП.
1.3.4 Обоснование схемы напряжением 10 кВ
В связи с тем, что на данном предприятии (МУ ДЭУ - 5), к которому относится производственный проектируемый корпус, распределение электроэнергии осуществляется на напряжении 0,4 кВ (на предприятии установлена трансформаторная подстанция 630/10-0,4кВ «ТП-2056», находящейся на территории ).
Проектируемое распределительное устройство РУ10кВ запитываем от близлежайшей ТП 10кВ.
1.3.5 Расчет и проверка сечений высоковольтной сети
Расчет сечения жил кабелей выше 1000В рекомендуется производить по нагреву расчетным током, по экономической плотности тока и по термической стойкости к токам КЗ [3].
Расчет по экономической плотности в нашем дипломном проекте не производим так как в большинстве случаев выбранное так сечение не устойчиво к токам КЗ. Сечение высоковольтных кабелей выбираем по нагреву расчетным током (в данном дипломном проекте), а затем проверяем выбранное сечение кабелей по термической стойкости к токам КЗ.
При возникновении аварийного режима, т.е. при выходе из строя одного из трансформаторов, или при отключении последнего, по одному из кабелей, проложенных к КТП будет передаваться мощность обоих трансформаторов. Поэтому при расчете рабочего тока кабелей используем максимальную расчетную мощность подстанции.
Из табл. 1.2 данного дипломного проекта берем исходные данные:
Максимальный рабочий ток кабеля рассчитываем по формуле:
где U ном - номинальное напряжение на ВН, кВ.
Сечение кабеля по экономической плотности тока S, мм 2 ,вычисляется по формуле:
где j - экономическая плотность тока, j=1,6 А/мм 2
Принимаем ближайшее стандартное сечение по шкале стандартных сечений: S = 35мм 2 .
Выбираем марку кабеля: ААШв (3х35) Кабель прокладывается в канале, средняя температура 25С 0 , поправочный коэффициент К= 0,97, тогда I д для кабеля сечением (3х35) .
По справочнику [2] I д =190 А т.к 190 А 45,5 А , условие по нагреву выполняется, из табл. 5.7 [6], поэтому принимаем сечение для кабеля с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной изоляцией марки ААШв, прокладываемого в земле.
Проверяем выбранное сечение по термической стойкости:
Для проверки кабеля рассчитывается термически стойкое сечение:
t пр - собственное время отключения, t пр =0,25 с
По условиям нормального режима работы было определено сечение
35 мм 2 поэтому следует скорректировать сечение кабеля окончательно берем кабель ААШв (3х120), тогда I д =395А.
1.3.5 Выбор высоковольтной аппаратуры
Как уже отмечалось в обосновании схемы, из высоковольтной части в данном дипломном проекте проектируем РУ на напряжение 10кВ, которое комплектуем номерами КРУ, где высоковольтное оборудование устанавливается на выкатной тележке. Преимущество такой конструкции заключается во взаимозаменяемости однотипных выкатных тележек и в том, что отдельные отсеки шкафа отделены друг от друга металлическими перегородками. Последнее позволяет повысить стойкость шкафов к дуговым замыканиям и локализовать дугу в пределах одного отсека шкафа. Камеры КРУ комплектуем маломасляными выключателями, трансформаторами тока, измерительными приборами.
Далее выбираем высоковольтные выключатели на 10кВ и трансформаторы тока. Выключатель служит для отключения и включения цепи в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения. Учитывая назначение данных высоковольтных аппаратов, условия выбора и проверки выключателей сведем в табл. 1.4, а трансформаторов в табл.1.5.
Условия выбора и проверки высоковольтных выключателей
Техническая характеристика выключателя и ее условное обозначение
Номинальный ток, при номинальном напряжении, Iн
Номинальная мощность отключения, Sн.о
Номинальный ток электродинамической устойчивости (допустимый ударный ток, предельный сквозной ток) при КЗ, iн.д
Ток термической устойчивости, Iн.т.у
В аварийном режиме рабочий ток через выключатель определяем по формуле:
Учитывая I р.н = 45,4А; U н =10кВ по табл.5.1.[4] выбираем маломасляный выключатель типа ВМПЭ-10-630-20У2 с технологическими данными:
U н.раб. = 12кВ, U н = 10 кВ, I н = 630 А, I н.о = 10 кА, номинальный ток включения (наибольший пик I д = 20 кА, ток термической стойкости, кА / допустимое время его действия, с I н.т.у = 20кА , полное время отключения t отк = 0,25 с.
Выбираем также трансформаторы тока.
Алгоритм выбора и проверки трансформаторов тока
Техническая характеристика трансформаторов тока и ее условное обозначение
Номинальный ток первичной обмотки, Uн1
Номинальная мощность нагрузки вторичной обмотки, Sн2
Кратность допустимого тока внутренней динамической устойчивости (допустимая кратность первичного тока), Кдоп
Кратность односекундного тока термической устойчивости, К
U н.уст - номинальное напряжение электроустановки, кВ;
S р2 - расчетная мощность нагрузки вторичной обмотки, ВА;
i р.у - расчетный ударный ток КЗ в электроустановке, кА;
i н.д - номинальный ток динамической устойчивости трансформатора тока;
- установившийся ток короткого замыкания (КЗ), кА;
t n - приведенное время действия тока КЗ, с;
I н.т.у - номинальный ток термической устойчивости трансформатора тока;
t н.т.у - время, к которому приведен I н.т.у , с;
I р.о - расчетный ток отключения, кА;
По табл. 5.9 [4], в соответствии с условиями выбора, приведенными в табл. 1.5 выбираем трансформаторы тока типа: ТПЛК-10
Технические данные трансформатора тока: U н = 10 кВ; I н1 = 600 А; I н2 = 5 А; 10Р - вариант исполнения вторичной обмотки, класс точности - 0,5; номинальная нагрузка в классе - 0,6 Ом; ток электродинамической стойкости - 74,5 кА, допустимый ток термической стойкости кА / допустимое время, с - 28,3/3.
1.3.6 Проверка электрического высоковольтного оборудования на действие токов КЗ
Расчет токов КЗ необходим для выбора по отключающей способности выключателей, для проверки на стойкость к токам КЗ электрического силового оборудования, для расчета токов срабатывания и коэффициентов чувствительности устройств релейной защиты и т.п.
Схема замещения для расчета токов КЗ:
Исходные данные: S кз =10000 МВА; U н = 10 кВ; S н =630 кВА; U к = 5,5 %;
Расчет токов короткого замыкания ведем в именованных единицах.
Активное и индуктивное сопротивления линии трехжильного кабеля ААШв (3 х 120) мм 2 находим по таблице 6.80 [11]:
R 0 = 0,258 Ом/км, Х 0 = 0,081 Ом/км.
Так как имеем длину линии ? = 50м = 0,05км; сопротивления линии r л , х л находим по формуле:
Определяем сопротивления трансформаторов:
Полное сопротивление трансформатора:
Рассчитываем ударный ток в цепи, где устанавливается выключатель
где К уд - ударный коэффициент определяем по рис.2.22 [1]
При определении К уд необходимо знать постоянную времени затухания апериодической составляющей тока трехфазного КЗ, которая определяется по формуле:
где ? n = 314 рад/с - промышленная частота напряжения сети.
Проверку высоковольтных выключателей на действие токов КЗ производим исходя из условий таблицы 1.4, а проверку трансформаторов тока - из условий таблицы 1.5.
Проверка высоковольтного выключателя ВМПЭ-10-630-20У2:
Выбранный выключатель удовлетворяет всем требованиям.
Далее проверяем трансформатор тока ТПЛК-10
S приб - сумма мощностей последовательно включенных токовых обмоток приборов и реле, [3] табл.8
S приб = 0,1 + 0,5 + 2,5 + 3 =6,1 ВА; (1.46)
Z пров - суммарное сопротивление проводников
где: - удельное сопротивление проводников;
Z конт - сопротивление контактов (Z конт = 0,1 Ом )
где Z н = 0,5 Ом номинальная нагрузка [4] табл.5.9.
*- данное условие проверки используется т.к. в справочных данных трансформаторного тока вместо кратности односекундного тока термической устойчивости приведен допустимый ток термической стойкости I н.т.у .
Выбранный трансформатор тока ТПЛК-10 удовлетворяет всем условиям.
1.3.7 Проверка места положения подстанции
При выборе схемы электроснабжения существенную помощь оказывает картограмма электрических нагрузок. Картограммой называют план, на котором изображена средняя интенсивность распределения нагрузок приемников электроэнергии. Для ее построения на плане указывают в соответствующем масштабе электрические нагрузки в виде кругов, площадь которых прямо пропорциональна мощности ЭП. В качестве центра круга выбирают центр электрической нагрузки (ЦЭН) приемника, радиус круга соответствует расчетной мощности ЭП энергии; значение его находим из условия равенства расчетной мощности Р i площади круга [1]
m - масштаб картограммы, кВт/см 2 ;
Проведем расчет по формуле (1.50) для КТП - одного из основных потребителей подстанции «КТП 2056»
Радиусы окружностей для построения картограммы реактивных нагрузок определяем аналогично. Выбранный для построения картограммы нагрузок масштаб m=10 кВт/см 2 . Предполагаемые электрические нагрузки приемников, а также соответствующие значения радиусов окружностей приведены в табл.1.6, картограмма нагрузок показана на рис.1.3.
Для нахождения центра рассеяния ЦЭН и размещения подстанции необходимо найти условный центр электрических нагрузок. Подстанцию следует располагать как можно ближе к этому центру и по возможности в зоне рассеяния. Это позволяет снизить расход электрической энергии, уменьшить расход проводникового материала за счет сокращения протяженности кабельных линий и приближения высокого напряжения к центру потребления электрической энергии.
Исходные данные для построения картограммы нагрузок
Для определения условного центра электрических нагрузок воспользуемся методикой определения центра тяжести однородных, плоских фигур сложной формы. Учитывать третью координату z не имеет смысла, так как потребители электрической энергии размещены примерно на одном уровне. Перепад рельефа не более 5ё10 м.
Координаты центра активных электрических нагрузок:
где х i , y i - координаты i - го потребителя.
Рис.1.3. Картограмма активных нагрузок
Расчет координат центра активных нагрузок по формулам (1.52) проводим используя координаты расположения нагрузок, приведенные в таблице 1.6. Получим следующие координаты х 0а =130 м; y 0а = 58,3 м.
Координаты центра реактивных электрических нагрузок определяются аналогично:
Все известные методы нахождения ЦЭН сводятся к тому, что центр электрических нагрузок определяется, как некоторая постоянная точка на плане. Исследования показали, что такое положение нельзя считать правильным и ЦЭН следует рассматривать как некоторый условный центр, так как определение его еще не решает до конца задачи выбора местоположения подстанции. Дело в том, что положение, найденное по тому или иному математическому методу условного центра электрических нагрузок не будет постоянным. Это объясняется изменением потребляемой приемниками мощности, развитием предприятия.
В соответствии со сказанным выше ЦЭН описывает на плане фигуру сложной формы. Поэтому правильнее говорить не о ЦЭН как некоторой постоянной точке на плане, а о зоне рассеяния ЦЭН. Зона рассеяния может определяться для статического состояния системы и с учетом динамики (развития) системы электроснабжения.
Для определения зоны рассеяния ЦЭН необходимо прежде всего найти закон распределения координат ЦЭН. Обычно предполагают, что распределение случайных координат ЦЭН следует нормальному закону распределения (закону Гаусса-Лапласа), т.е. [2]
где: a x , а y - математические ожидания случайных координат;
s 2 х , s 2 y - дисперсии случайных координат.
Математические ожидания случайных координат в нашем случае - это координаты ЦЭН
называемые мерами мощности случайных величин, закон распределения запишется в следующем виде:
Так как координаты х и y изменяются одновременно то от одномерной плоскости распределения вероятностей исследуемых величин можно перейти к двумерной функции распределения вероятностей случайных независимых координат
Зона рассеяния центра электрических нагрузок представляет собой эллипс, как сечение поверхности нормального распределения, полуоси которого равны
Форма эллипса зависит от соотношений
где Р хi , Р yi - вероятности появления х i , y i :
С учетом этого выражения дисперсия случайных координат определяется следующим образом:
Используя формулу (1.54) находим полуоси эллипса зоны рассеяния
Так как различие между осями эллипса не превышает 10% то можно принять h X =h Y =h * , тогда эллипс преобразуется в доверительный круг, радиус которого определяется из выражения:
Как показала практика проектирования и эксплуатации системы электроснабжения, расположение городской подстанции не всегда возможно в зоне рассеяния ЦЭН. В нашем случае подстанция «ТП 2056» предназначена для питания электрической энергии функционирующего предприятия и ее расположение существенным образом ограничивается существующей застройкой.
Смещение подстанции из зоны рассеяния ЦЭН приводит к ухудшению технико-экономических показателей системы электроснабжения и является не желательным. Поэтому необходимо оценить к чему приводит смещение.
Найденный центр активной нагрузки построен на рис.1.3. Из рисунка видно, что реальное расположение подстанции не является оптимальным и продиктовано существующей застройкой. Хотя сегодняшнее местоположение подстанции не самое наилучшее с точки зрения потерь электроэнергии, оно попа
Электроснабжение дорожно-эксплуатационного учреждения дипломная работа. Физика и энергетика.
Курсовая работа по теме Возможности технологии ASP.NET по созданию распределенных приложений
Дипломная Работа На Тему Теоретические Основы Диагностики В Судебном Почерковедении
Реферат: Почва в биосферном процессе
Өмір Жолы Тар Соқпақ Эссе
Реферат по теме Предмет, функції і методи економічної теорії
Реферат: Особенности загрязнения, заражения и обеззараживания помещений и территорий на сельскохозяйственных объектах. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа: Процесс популяризации "Дома детского творчества № 2" г. Новокузнецка средствами PR
Итоги Контрольной Работы 9 Классах Результаты
Шпаргалка: Ответы по финансовому учету
Доклад по теме Международные усилия по укреплению режима нераспространения оружия массового поражения, сотрудничество в этой области. Резолюция СБ ООН 1540
Курсовая работа по теме Проблеми розвитку туризма в Україні та АР Крим
Сборник Аргументов К Итоговому Сочинению 2022
Реферат по теме Право собственности на имущество
Сочинение Образ Петра 1 В Поэме Полтава
Реферат: Высокоскоростные сети
Курсовая работа по теме Демографическая проблема в отношениях России и Китая
Контрольная Работа Глава 3 Десятичные Дроби
Дипломная работа по теме Механизм оптимизации выхода российской компании сотовой связи на международный рынок на примере ОАО 'Вымпелком'
Реферат по теме Этическое учение Фомы Аквинского
Статья: Педагогічна технологія взаємодії сім’ї і школи першого ступеня у вихованні учнів
Бренд и брендинг - Маркетинг, реклама и торговля курсовая работа
Принципы ресурсоведения. Факторы, определяющие необходимость оценки природных ресурсов - География и экономическая география контрольная работа
Действительность сделки в гражданском обороте - Государство и право курсовая работа