Завдання
1. Виконатитехніко-економічне порівняння варіантів харчування цехових підстанцій помагістральної та радіальної схемами. Підстанції двотрансформаторні, потужністькожного трансформатора становить 1000 кВА . Розподільна мережавиконана кабелем марки АСБ-10, прокладеним в траншеї. Розрахункові електричнісхеми наведені на рис. 4 і рис. 5. Необхідні значення длятехніко-економічного порівняння схем наведено в табл. 1.
Таблиця1. Дані розрахунку двотрансформаторних підстанцій
Параметри
Значення параметрів,згідно варіанту
Довжина ділянок кабелю,:
РП - ТП-1
ТП-1 - ТП-2
РП - ТП-2
125
75
175
Завантаженнятрансформаторів в нормальному режимі (у% від номінальної)
65
Вартість втрателектроенергії,
1,6
Річне число максимумунавантаження, 10
485
Сталий струм КЗ,
Наведене час КЗ,
13
0,22
2. За данимидля кожного варіанту слід визначити втрати потужності і напруги втрифазному симетричному струмопроводі. Розглядається два види струмопроводів:токопровод з круглим перетином і токопровод, що складається з двох швелерів.Перетин струмопроводу з швелерів показано на рис. 3. Необхідні параметридля вирішення задачі наведені в табл. 2.
Рис. 1.Двотрансформаторні підстанції з магістральною схемою
Рис. 2. Радіальна схема живлення двохтрансформаторнійпідстанції
Таблиця 2. Розрахунковіпараметри до вибору схем живлення підстанцій
Параметри
Значення параметрів,згідно варіанту
Перетин струмопроводу,складається з двох швелерів,
Середнє геометричневідстань між площами перетинів двох фаз
1000
Відхилення напругивід номінального на початку струмопроводу
7
Навколишня температура
27
Довжина струмопроводу
3500
Коефіцієнт додатковихвтрат
1,09
Коефіцієнт потужності
0,85
Напруга,
10
Струм навантаження,
2000
Рис. 3.Перетин струмопроводу, що складається з швелерів
Введення
Схемиелектропостачання, що забезпечують харчування підприємства на його території, зважаючивеликій розгалуженості електричної мережі і великої кількості апаратівповинні володіти в значно більшому ступені, ніж схеми зовнішнього постачання,дешевизною і надійністю одночасно. Це положення забезпечується тим, що вЗалежно від конкретних вимог забезпечення приймачів і споживачівзастосовуються різні схеми живлення.
ВНині проводиться робота з проектування нових схем електропостачаннярізних електроспоживачів. Крім того проходить розширення вже працюютьелектричних мереж. Одним з важливих показників при розрахунку єекономічність обираною схеми.
У зв'язку ззбільшенням потужності і щільності електричних навантажень з'явилася необхідністьпередавати струми 5000 А і більше при напрузі 6 - 20 кВ. У цих випадкахдоцільно застосовувати спеціальні потужні шинопроводи (струмопроводи). Припротіканні електричного струму відбуваються втрати електричної енергії. Длярозрахунку параметрів електричних мереж необхідно враховувати втрати потужності інапруги в пасивних елементах. Крім того, електроспоживачі повиннізабезпечуватися електроенергією необхідної якості, тому необхідновраховувати те, що відхилення напруги не повинен перевищувати граничнодопустимого.
Даній роботібуде розглянуто техніко-економічне порівняння двох схем електропостачання, атакож визначені втрати потужності і напруги в струмопроводі швеллерногоперетину.
1. Техніко-економічнепорівняння різних схем електропостачання
Схемивнутрішнього або зовнішнього електропостачання виконуються з урахуванням особливостейрежиму роботи споживачів, можливостей подальшого розширення виробництва,зручності обслуговування і т.д.
Порівняннярадіальної і магістральної схеми живлення цехової підстанції проведемо на основіаналізу приведених витрат на спорудження кожної схеми. При визначенняприведених витрат будемо враховувати тільки ті елементи, якими ці схемирізняться між собою. Так марка кабелю вказана в умові, то для виборуперетину необхідно визначити струми навантаження в нормальному й аварійному режимах, атакож при короткому замиканні.
Потужністьтрансформатора і напруга задані по умові, вказана завантаженнятрансформаторів. На підставі цих даних легко можна визначити струм унормальному режимі за наступною формулою:
, А , (1)
де кВА - номінальнапотужність трансформатора, згідно з умовою завдання;
- коефіцієнт завантаженнятрансформатора, згідно табл. 1;
кВ - напруга, згідноумові завдання.
Для даноїмарки кабелю аварійний струм можна визначити на підставі струму в нормальномурежимі, з урахуванням поправочного коефіцієнта:
, А , (2)
де - поправочний коефіцієнт[1., С. 149].
Знаючи струм внормальному режимі, можна визначити з економічної щільності струмуекономічне перетин кабелю. По [3, табл. 6.1] визначаємо економічну щільністьструму рівну 2,5 так як річнечисло використовуваної навантаження, згідно з умовою, одно 4850 годин, значитьекономічно вигідне перетин кабелю визначиться з виразу (3), використовуючирезультати, отримані в виразі (2):
,. (3)
Знаючиекономічно вигідне перетин кабелю, необхідно із стандартного ряду підібратиперетин кабелю, яке задовольняло б заданих параметрах. Але перш, ніжзробити цей вибір необхідно визначити перетин кабелю, яке підходило бпо нагріванню в режимі короткого замикання так як дані для розрахунку вже відоміз умови завдання (див. табл. 1). Визначення перерізу по нагріванню в режимікороткого замикання здійснюється за формулою (4):
,, (4)
де - розрахунковий коефіцієнт,визначуваний обмеженням допустимої температури нагріву жил кабелю [2. табл.8.1].
У нормальномурежимі кабель завжди працює з деякою недовантаженням, тому при виборікабелю по термічній стійкості слід приймати найближчим меншу, а небільше стандартне перетин. З наведеного розрахунку видно, що за умовою нагрівув режимі короткого замикання перетин кабелю не повинно бути менше значення. У теж час векономічно вигідне перетин кабелю дорівнює 15,тому необхідно вибрати кабель марки АСБ-325.Перевіримо чи підходить цей кабель. З довідкових даних [3. табл. П. 3.1]знаходимо, що максимальний допустимий струм для даного кабелю дорівнює 90 А .Але з урахуванням поправочного коефіцієнта це значення зміниться і приймає вид:
, А, (5)
де - поправочний коефіцієнтдля визначення допустимих струмів [3. табл. П. 3-3].
Як видно звиразу (5)...