Электроснабжение дожимной насосной станции

Введение

     В данной работе мы рассматриваем электроснабжение дожимной насосной станции.

     Электроснабжение это совокупность электроустановок для обеспечения по-требителя электроэнергией. В нашем случае потребителем будет дожимная насосная станция. Передача, распределение и потребление электроэнергии на промышленных предприятиях должны производиться с высокой экономичностью и надежностью.

     Основными определяющими факторами при проектировании электроснабже-ния должны быть характеристики источников питания и потребителей электроэнер-гии, в первую очередь требование, к бесперебойности электроснабжения с учетом возможности обеспечения резервирования в технологической части проекта, требо-вания электробезопасности.

     Системы электроснабжения современных промышленных предприятий долж-ны удовлетворять следующим требованиям:

• экономичность и надежность;

• безопасность и удобство эксплуатации;

• обеспечение надежного качества электрической энергии, уровней и отклю-

чения напряжения, стабильности частоты;

• экономия электрической энергии;

• гибкость системы, дающая возможность дальнейшего развития без существенного переустройства основных вариантов электрических сетей на период строительства и эксплуатации;

• максимальное приближение источников высокого напряжения к электриче-

ским установкам электропотребителей, снижение первоначальных затрат и умень-шение потерь электрической энергии с одновременным повышением надежности.

     Системы электроснабжения в целом выполняются таким образом, чтобы в условиях послеаварийного режима, после соответствующих переключений, она бы-ла способна обеспечить питание нагрузки предприятия.

8 Расчет электрических нагрузок



8.1 Расчет мощностей и токов к одиночным электродвигателям



Расчетным током для КЛ к одиночному электродвигателю (двигатели Д-Д4)

является номинальный ток этого двигателя, который определяется по выражению:

где P ном   - номинальная мощность электродвигателя;

? ном   - номинальный КПД электродвигателя;

Cos  ? ном   - номинальный коэффициент мощности электродвигателя;

U - номинальное напряжение.

     Подставляя паспортные данные электродвигателя Д1 из исходных данных в формулу (8.1), получаем расчетный ток к Д1:

Аналогично находим расчетный ток к Д2:

Расчетная активная мощность потребляемая двигателями Д1-Д2: Расчетная реактивная мощность потребляемая двигателями Д1-Д2: Паспортные данные электрооборудования сведены в таблицу 8.1.

Таблица 8.1 – Паспортные данные данные по электродвигателям



     8.2 Расчет мощностей и токов для групп низковольтных двигателей и освещения КТП 1 (Л3)


     В соответствии со схемой электроснабжения к силовой низковольтной нагруз-ке относятся электродвигатели Д3, Д4, Д5, Д6. Число электродвигателей общее n=30 что удовлетворяет условию n ? 4 , то расчетную активную мощность низко-вольтной силовой нагрузки определяем методом коэффициента максимума по вы-ражению:

где K и  - коэффициент использования;

K м  - коэффициент максимума;

Pу ст  - установленная мощность.

2

Коэффициент использования вычисляем по формуле:

где K вкл  - коэффициент включения;

K зс	- средневзвешенное значение коэффициента загрузки.

     Коэффициент включения для непрерывного производства принимается рав-ным КВ=0,96 [1].

Эквивалентное число электродвигателей:

Установленная мощность группы двигателей:

Средневзвешенное значение коэффициента загрузки:

Коэффициент использования:

где КЗ.Г – средневзвешенное значение коэффициента загрузки;

Кв – коэффициент включения.

Коэффициенты максимума:

С помощью интерполяции данных по табл. 2.1 [1] получаем:

Расчетные активные мощности силовой нагрузки:

Расчетные реактивные мощности силовой нагрузки:
где Kмр – коэффициент максимума реактивной мощности, Kмр=1

     Qномi – суммарная реактивная мощность, потребляемая группой электродвига-телей в номинальном режиме работы:
Расчетные мощности освещения определяются методом коэффициента спроса:

где Кс.о – коэффициент спроса освещения, равный 0,85 [1];

Руст.о – установленная мощность осветительных приборов, равная 10% от уста-

новленной мощности силовых нагрузок.

Установленная мощность осветительных приборов:

Расчетная активная мощность на линии Л3:

Полная расчетная мощность SР:

Расчетный ток через кабельную линию Л3 :

Расчеты электрических нагрузок для кабельных линий Л3-Л4 сведены в таб-

лицу 8.1

Таблица 8.1 – Расчет электрических нагрузок

3


8.3 Расчетная мощность ДНС



Расчетная активная мощность высоковольтной нагрузки:

Расчетная реактивная мощность высоковольтной нагрузки:

Расчетная активная мощность низковольтной нагрузки:

Расчетная реактивная мощность низковольтной нагрузки:

Расчетная активная мощность I(II) СШ: Расчетная реактивная мощность I(II) СШ: Полная расчетная мощность нагрузки Расчетный ток через воздушную линию Л1(Л2)

Схема электроснабжения ДНС-1 представлена на рисунке 1.


Рисунок 1

     Принимаем схему электроснабжения ДНС в виде двух блоков с выключателя-ми и неавтоматической перемычкой. При нарушении в трансформаторе, сработает защита и подаст сигнал на отключение выключателя в цепях трансформатора на низкой и высокой стороне. Секционный выключатель низкой стороны подключит секцию, оставшуюся без напряжения. В случае вывода в ремонт трансформатора или выключателя в цепи трансформатора есть возможность оставить в работе обе питающие линии путем включения разъединителей перемычки. Причем сначала включается перемычка, а затем отключаются цепи трансформатора.

     После расчета электрических нагрузок, приступаем к выбору оборудования, по методикам описанным выше.














4

9 Выбор сечения кабельных и воздушных линий



9.1 Выбор сечения кабельных линий к одиночным двигателям Д1-Д2



     Сечение кабельных линий к одиночным электродвигателям определяется по длительно допустимому току и проверяется на термическую стойкость при К3.

     Длительно допустимый ток IДОП указывается в справочниках. При этом усло-вие выбора сечения кабельной линии по допустимому току имеет вид:
Условие проверки КЛ на термическую стойкость:

где q t - термическое сечение (минимально допустимое), мм2. Приближенно термическое сечение можно вычислить по выражению: где I к - ток КЗ для проверки кабельной линии, кА;

     tК - длительность КЗ; принимается максимально возможной и складывается из времени действия основной релейной защиты с учетом времени действия АПВ tРЗ.ОСН и полного времени отключения выключателя с учетом гашения дуги tВ (при-нимается tРЗ.ОСН = 0,5 с)

     Tа - постоянная затухания апериодической составляющей тока короткого за-мыкания (принимают Tа = 0,02 с).


9.1.1 Выбор сечения кабельной линии к двигателям Д1



Проверка по длительному допустимому току:

значение IномД1 берется из выражения (8.2).

Выбираем ближайшее из стандартного ряда сечение q ст.Д1    ? 95 мм 2   по табл.

П.2.9 [1], для которого допустимый ток I дл.доп.Д1	??165??А.

     Условие (9.1) соблюдается, следовательно выбранный кабель проходит по до-пустимому току. Предварительно выбираем КЛ ААБл(6-3x95).

По табл. П.2.12[1] для воздуха при нормированной температуре 250С и факти-ческой (среднегодовой для Нягани -4,80С) -50С k ос ? 1, 29 .

5

     Параметры кабеля: три алюминиевых многопроволочных или монолитных жилы; пропитанная бумажная изоляция; алюминиевая оболочка; броня из стальных лент; наличие в подушке под бронёй слоя из пластмассовых лент. Проверка выбранного кабеля по термической стойкости при КЗ:

     Значение функции C (табл. П.2.17[1]) для кабеля с алюминиевыми многопро-волочными жилами и бумажной изоляцией при напряжении 6 кВ C ? 98 А ? с 2 / мм 2 .

По выражению (9.4) приближённо определяем термическое сечение кабеля где tК - длительность КЗ, принимается tРЗ.ОСН = 0,5 с; tВ=0,07, из табл.9.6;

     Tа - постоянная затухания апериодической составляющей тока короткого за-мыкания (принимают Tа = 0,02 с).

IК – ток КЗ,из (12.6);

     Условие (5.3) выполняется. Значит, окончательно выбираем для Д1 кабель ААБл-(6-3x95).


9.1.2 Выбор сечения кабельной линии к двигателям Д2



Проверка по длительному допустимому току Значение IномД2 берется из выражения (8.3).

Выбираем ближайшее из стандартного ряда сечение q ст.Д2    ? 150 мм 2   по табл.

П.2.9 [1], для которого допустимый ток I дл.доп.Д2	??225??А.

Условие (9.1) соблюдается, КЛ проходит по допустимому току.

     По табл. П.2.12[1] для воздуха при нормированной температуре 250С и факти-ческой (среднегодовой для Нягани -4,80С) -50С k ос ? 1, 29 .

     Условие (9.1) соблюдается, следовательно выбранный кабель проходит по до-пустимому току. Предварительно выбираем КЛ ААБл-(6-3x150).

Проверка выбранного кабеля по термической стойкости при КЗ.

По выражению (9.4) приближённо определяем термическое сечение кабеля Условие (9.3) выполняется. Значит, окончательно выбираем для Д2 кабель

ААБл-(6-3x150).

6

     Параметры кабеля: Три алюминиевых многопроволочных или монолитных жилы; пропитанная бумажная изоляция; алюминиевая оболочка; броня из стальных лент; наличие в подушке под бронёй слоя из пластмассовых лент.


9.2 Выбор сечения кабельных линий КТП Л3 – Л4



     Сечение кабельных линий распределительной сети рекомендуется выбрать по экономической плотности тока, по допустимому току длительного режима и прове-рить на термическую стойкость.

Выбор по экономической плотности тока

     По экономической плотности тока расчёт выполняется для нормального ре-жима.

     Для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами, в данном реги-оне при заданном времени использования максимума нагрузки (согласно таблице П.1.3 [1] TM = 6500 часов) по таблице П.2.1 в [1] принимаем экономическую плот-ность тока:

Экономическое сечение кабеля Л3-Л4 определяется по выражению где IрЛ3-расчетный ток на Л3 берется из (8.13)

     Выбираем ближайшее из стандартного ряда сечение q ст Л7 ? 50 мм 2 по табл. П.2.9 [1], для которого допустимый ток I дл.доп.Л3 - Л4 ? 110 А. С учетом поправки на температуру:

     Выбор по допустимому току длительного режима производится для наиболее тяжёлого случая, когда секционный выключатель включен

     Условие (9.1) соблюдается, следовательно выбранный кабель проходит по до-пустимому току. Предварительно выбираем КЛ АСБ-6-3x50.

Проверка выбранного кабеля по термической стойкости при КЗ

tК - длительность КЗ, принимается суммой tРЗ.ОСН = 0,5 с; и tВ=0,05) из табл 9.2. Значение функции C (табл. П.2.17[1]) для кабеля с алюминиевыми многопро-
волочными жилами и бумажной изоляцией при напряжении 6 кВ C  ? 98  А ? с 2  / мм  2 . 7

По выражению (9.4) приближённо определяем термическое сечение кабеля Условие (9.3) выполняется. Окончательно выбирает КЛ марки АСБ-6-3x50. Параметры кабеля: три алюминиевых многопроволочных или монолитных

жилы, пропитанная бумажная изоляция, свинцовая оболочка, броня из стальных лент.

     Выбранные кабели сводим в таблицу 9.1 Таблица 9.1 – Расчет параметров Л3-Л4

9.3 Выбор сечения воздушной линии Л1(Л2)



     Сечение воздушной линии Л1 выбирается по экономической плотности тока и проверяется по допустимому току. По экономической плотности тока расчёт выпол-няется для нормального режима. Для голых алюминиевых проводов с стальным сер-дечником , в данном регионе при заданном времени использования максимума нагрузки (согласно таблице П.1.3 [1] TM = 6500 часов) по таблице П.2.1 в [1] прини-маем экономическую плотность тока.
Для линии Л1

По табл. П.2.3[1] и П.2.2[1] q ст ? 35 мм 2 , I доп ? 175 А. Предварительно выбираем провод АС-25. Проверка по допустимому току

Наиболее тяжелый режим для воздушной линии - это режим, когда распреде-лительная сеть получает питание по одной линии. При этом ток по этой линии равен Условие (9.1) выполняется, следовательно, выбранный провод проходит по

допустимому току. Выбран провод АС-16.

     Параметры провода: провода состоят из стального сердечника и алюминиевых проволок, скрученных правильной скруткой с направлением скрутки соседних по-вивов в противоположные стороны, причем наружный повив имеет правое направ-ление скрутки. Длительно допустимая температура проводов при эксплуатации не должна превышать: +90°С.Гарантийный срок эксплуатации 4 года с момента ввода проводов в эксплуатацию. Срок службы проводов не менее 45 лет.

8







































































9

10 Выбор силовых трансформаторов



10.1 Выбор типа и исполнения трансформатор



     Для обеспечения надежного питания электроприемников 1-й и 2-й категорий на ГПП устанавливается два силовых трансформатора. Выбираются трансформато-ры одинаковой мощности.

     По конструктивному исполнению выбираются масляные трансформаторы, так как они обладают хорошим отводом тепла от обмоток и сердечника, хорошей ди-электрической пропиткой изоляции, надежной защитой активных частей от воздей-ствий окружающей среды, являются наиболее экономичными.

Выбирается вид охлаждения с естественной циркуляцией воздуха и масла(М). По способу регулирования вторичного напряжения выбираются трансформа-

торы, имеющие устройство регулирования под нагрузкой (Н).



10.2 Выбор мощности силовых трансформаторов



Номинальная мощность трансформатора определяется по условию:

где р - полная расчетная мощность, берется полная часть от всей нагрузки; N - количество трансформаторов;

? - коэффициент загрузки, который для двухтрансформаторных ГПП прини-

мается равным 0,7 [1].

     При выборе мощности трансформаторов необходимо руководствоваться шка-лой стандартных номинальных мощностей.

     Выбираются трансформаторы ТМН-6300/35 с номинальной мощностью 6300 кВ?А. Трансформаторы будут работать с недогрузкой, это дает перспективы на дальнейшее развитие, пополнение электрооборудования.

Проверяем выполнение условия (10.1):

Условие (10.1) выполняется.

Выбранные трансформаторы будут работать с недогрузкой по мощности. 10

10.3 Выбор мощности КТП



Номинальная мощность трансформатора:

     Выбираются трансформаторы ТМ-1000/6 с номинальной мощностью 1000 кВ?А. Проверяем выполнение условия (10.1):

Условие выполняется.

     Данные по выбранным трансформаторам сведем в таблицу 10.1 Таблица 10.1 - Данные трансформаторов




















































11

11 Технико-экономический расчёт



     Мощности обоих видов трансформаторов обеспечивают электроснабжение предприятия как в нормальном, так и в аварийных режимах.

     Рассмотрим следующие варианты мощности трансформаторов с учётом допу-стимой перегрузки в таблице 10.1.

Проведём расчёт для трансформатора ТМН-6300/35.

Потери активной мощности в трансформаторе:

где ? - коэффициент загрузки трансформатора (? = 0,7).

Подставив все данные в выражение (11.1) получим:

     Потери активной мощности в питающих электрических сетях энергосистемы из-за потребления трансформаторами реактивной мощности находятся по формуле:

     где КИП - коэффициент изменения потерь, принимается равным 0,02 кВт/кВАр для трансформаторов ГПП [1];

Qт. - реактивная мощность, потребляемая трансформатором, кВАр;

      Рл. - потери мощности в питающей линии электропередач от передачи по ней реактивной мощности, потребляемой трансформатором, кВт.

Мощность	Qт. можно найти по формуле

Реактивные мощности	QХХ и	QКЗ вычисляются по следующим формулам:

где IХХ, UКЗ - данные трансформаторов (из таблицы 10.1).

Подставляем полученные данные в выражение (11.4):

Потери мощности в линии	Рл. находятся по формуле

где Rл. - сопротивление линии, Rл. = 0,9 Ом по табл. П. 2.6 [1].

     Годовые потери электроэнергии в трансформаторе рассчитываются по следу-ющей формуле:

где TГ - годовой фонд рабочего времени (TГ = 8760 ч);

?M - число часов использования максимума потерь, ч;

С0 - стоимость 1 кВт?ч электрической энергии

где ? – основная плата за 1 кВт максимальной нагрузки;

? – дополнительная плата за 1 кВт?ч.

12

     Тарифы на электроэнергию, отпускаемую промышленным предприятиям, в энергосистеме РБ: ? = 36 руб./кВт, ? = 0,9 коп./кВт ? ч

Число часов использования максимума потерь ?m можно рассчитать по форму-

ле:

Для трансформатора ТМН-6300/35:

     Стоимость годовых потерь электроэнергии в электрической сети от передачи реактивной мощности, потребляемой трансформатором:

Амортизационные отчисления рассчитываются по формуле:

где К - капитальные вложения;

Еа – коэффициент (норма) амортизационных отчислений, табл. 5.1 [1].

Текущие расходы равны:

где Ет.р.- коэффициент (норма) отчислений на текущий ремонт, табл. 5.1 [1].

Эксплуатационные расходы находятся по формуле:

Формула для приведённых затрат:

     Подставляем данные для трансформатора ТМН-6300/35 в выражении(11.9) – (11.12):

Расчёт для трансформатора ТМН-10000/35 проводится аналогичным образом.

Результаты расчётов приведены в таблице 11.2.

Таблица 11.2 - Таблица сравнения вариантов

Так как для ТМН-6300/35 меньше капитальные затраты и эксплуатационные

расходы, то выбираем его.

Определим разницу приведенных затрат между возможными вариантами:

Так как условие выполняется, то выбираем 1 вариант: ТМН-6300/35.

















13

12 Расчет токов короткого замыкания



     Короткие замыкания (КЗ) в электрических системах возникают при наруше-нии изоляции токоведущих элементов электрических устройств, в результате её естественного старения (износа), своевременно не выявленного путем профилакти-ческих испытаний, или каких-либо повреждений в эксплуатации (например, перена-пряжений). Места расположения точек КЗ выбирают таким образом, чтобы при КЗ проверяемое электрооборудование, проводники находились в наиболее неблагопри-ятных условиях.

     Вычисление токов короткого замыкания необходимо для: выбора электрообо-рудования, выбора средств ограничения токов короткого замыкания, проектирова-ния релейной защиты. Составляются расчётная схема и схема замещения. Расчёт то-ков короткого замыкания проводится с помощью метода именованных единиц.


12.1 Расчет КЗ в точке К1





Рисунок 12.1 – Расчетная схема при К.З. в т. К1





Рисунок 12.2 – Схема замещения



Приводим к основной ступени напряжения:

Выбираем;

Сопротивление системы:

Сопротивление линии:

где l0-длинна линии Л1, км. по таблице 3.3.

Х0-уд. индуктивное сопротивление ВЛ, Ом/км Сопротивление трансформатора:
Результирующее эквивалентное сопротивление:

14

Ток КЗ т. К1 от системы:

Ударный ток от системы:

Ток подпитки от Д1:

где РНОМ., UНОМ., ? и cos? – номинальные (паспортные) значения из табл.3.1; КI – кратность пускового тока по таблице 3.1;

С=1,1 для СД [1].

Ударный ток от Д1

Ток подпитки от Д2:

где РНОМ., UНОМ., ? и cos? – номинальные (паспортные) значения из табл.3.1; КI – кратность пускового тока по таблице 3.1;

С=1,1 для СД [1].

Ударный ток от Д2

При включенном СВ Q5 ток через Q4 будет такой же как на пассивных элемен-

тах Q3, Q11, Q12.

Суммарные токи через пассивные выключатели Q3, Q4, Q11, Q12: Суммарные ударные токи через пассивные выключатели Q3, Q4, Q11, Q12: Суммарные токи через секционный выключатель Q5 в подпитке участвуют ЭД

только одной секции шин:

Суммарные ударные токи через выключатель Q5: Суммарные токи через выключатель Q6,Q8: Суммарные ударные токи через выключатель Q6 и Q8 Суммарные токи через выключатель Q7,Q9: Суммарные ударные токи через выключатель Q7 и Q9 Результаты расчета токов К.З. в т. К1сведены в таблицу 12.1 Таблица 12.1 – токи К.З.














15

13 Выбор коммутационной и защитной аппаратуры


13.1 Выбор высоковольтного вводного выключателя Q3



- По номинальному напряжению сети.

Выключатель выбирается исходя из условия:

где UНОМ – номинальное напряжение выключателя;

UС.НОМ – номинальное напряжение сети, UС.НОМ = 6 кВ. Выбираем выключатель с UНОМ = 6 кВ ВВЭ-6-25/630
- По длительному току.

Выбираемый выключатель должен удовлетворять следующим условиям: где IНОМ – номинальный ток выключателя;

IНОРМ.max – наибольший ток нормального режима;

     В послеаварийном режиме возможно длительное снижение напряжения. По ГОСТ – 13109 – 97 допускается снижение напряжения до 0,9*UНОМ. При этом наибольший ток послеаварийного режима (то же максимального длительного режи-

ма) будет:

где IНОРМ.max – расчетный ток на линии Л1 (4.26); Подставляя численные значение в (13.3) получаем:

Номинальный ток выключателя по паспортным данным IНОМ =630 А.

Условие проверки выполняется.

- По симметричному току отключения. Проверка выполняется по условию:

     где IП,? – действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания (КЗ) к моменту расхождения контактов ?;

IОТК.НОМ – номинальный ток отключения выключателя.

Для выбранного выключателя IОТК.НОМ = 25 кА.

При наличии подпитки от двигателей:

     где IП?С – действующие значения периодической составляющей токов КЗ от энергосистемы из (8.6).
16

     IП?Д – действующие значения периодической составляющей токов КЗ от дви-гателей.

При питании от системы неограниченной мощности IП?С = IП? = IПОС.

Для электродвигателей:

     где ТД – постоянная времени затухания периодической составляющей элек-тродвигателя. Примем ТД = 0,06 с (при отсутствии данных можно принять 0,04-0,06).

Iпод- токи подпитки от двигателя, из табл. 8.1.

     Время от момента КЗ до момента расхождения контактов выключателя ? определяется выражением:

где ?З.min – минимальное время действия релейной защиты, принимается 0,01 с; tС.В – собственное время отключения выключателя, равное 0,04 с. Подставляя значения в (13.7) получим:

Подставляя численные значения в (9.5), (9.6) получаем:

Условие (13.4) выполняется.

- Проверка возможности отключения апериодической составляющей тока КЗ Для успешного отключения асимметричного тока КЗ должно быть выполнено

условие:

где i а .? - апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контак-

тов.

Подставляя численные значение, получаем:

     где ?Н – нормированное содержание апериодической составляющей в токе от-ключения, определяется по рисуноку 5, и равен ?Н = 32%.


  Рисунок 2 - Содержание апериодической составляющей в процентах Т.к. ia.? < ia.НОМ, то условие проверки выполняется.

- Проверка выключателей по включающей способности

Проверка выключателей по включающей способности производится по усло-

виям:

где iУ – ударный ток КЗ;

17

     IП.О – начальное значение периодической составляющей тока КЗ в цепи вы-ключателя;

     IВКЛ.НОМ – номинальный ток включения (действующее значение периодической составляющей).
Наибольший пик тока включения:

     Ударный коэффициент, нормированный для тока включения iВКЛ.НОМ выклю-чателей равен KУН = 1,8. Поэтому если для ударного тока в расчетной точке КЗ KУ ? 1,8, то можно проверять только по IВКЛ.НОМ. При KУ > 1,8, проверка производится по двум условиям (iВКЛ.НОМ и IВКЛ.НОМ).

     Следовательно, проверка производится по одному условию (IВКЛ.НОМ). Данные берем из табл.9.2.
Условия (9.15) выполняется.

- Проверка на электродинамическую стойкость

Проверка производится по сквозным токам по условиям:

     Ударный коэффициент в точке КЗ KУ=1,79 меньше, чем 1,8, следовательно, проверяем аппарат по одному условию.
Условие (9,17) выполняется.

- Проверка на термическую стойкость

На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу

тока КЗ:

где BК – расчетный тепловой импульс КЗ.

Тепловой импульс от полного тока КЗ вычисляется по выражению:

     где tКЗ – длительность КЗ, принимается максимально возможной и складыва-ется из времени действия основной релейной защиты с учетом времени действия АПВ tРЗ.ОСН и полного времени отключения выключателя с учетом гашения дуги tВ.
     Принимается tРЗ.ОСН = 0,5 с, полное время отключения выключателя tВ = 0,05 с из табл.13.2, поэтому длительность КЗ tКЗ = 0,55 с.

Постоянную времени эквивалентной схемы принимают равной Tа = 0,02 с.

Подставляя численные значения, получаем:

18

     У выбранного выключателя ток термической стойкости IТЕР = 25 кА, время термической стойкости tТЕР = 3 с, следовательно:

Условие (9.18) ) проверки на термическую стойкость выполняется. Выбранный выключатель ВВЭ-6-25/630 удовлетворяет всем необходимым

проверкам, следовательно, его допустимо использовать как выключатель Q3. Поскольку выключатель проходит по всем условиям проверки, то применим

этот выключатель также для выключателей Q4, Q11, Q12.

     Результаты расчета данного выключателя представлены в таблице 13.1. Таблица 13.1 – Результаты выбора выключателя

Технические характеристики выключателя ВВЭ-6-25/630 приведены в таблице 13.2.

Таблица 13.2 – Технические характеристики выключателя ВВЭ-6-25/630


     13.2 Выбор высоковольтного выключателя Q6,Q7,Q8,Q9, в цепь одиночного двигателя


     Выбор выключателя к одиночному двигателю Д1 аналогично пункту 13.1. Таблица 13.3 – Результаты выбора выключателя

     Выбор выключателя к одиночному двигателю Д2 аналогично пункту 13.1. Таблица 13.4 – Результаты выбора выключателя

     Выбранный выключатель ВВЭ-6-25/630 удовлетворяет всем необходимым проверкам, следовательно, его допустимо использовать.

Технические характеристики выключателя ВВЭ-6-25/630 приведены в таблице

9.6

Таблица 13.6 – Технические характеристики выключателя ВВЭ-6-25/630





13.3 Выбор разъединителя для КТП



По номинальному напряжению сети

19

Разъединитель выбирается исходя из условия:

     По номинальному напряжению сети выбирается разъединитель с UНОМ = 6 кВ РВ-6/400
По номинальному току

Выбираемый разъединитель должен удовлетворять следующим условиям:

Наибольший ток нормального режима из (4.16).

     Максимальный длительный ток будет в послеаварийном режиме при отклю-чении одной из линий IМАКС.ДЛИТ = 2*IР.

Подставляя численные значения, получим:

Номинальный ток разъединителя по паспортным данным IНОМ = 400 А.

Условие (13.21) выполняется.

Проверка по электродинамической стойкости

Проверка производится по сквозным токам по условиям:

Ударный коэффициент для разъединителя:

     Ударный коэффициент в точке КЗ KУ=1,79 меньше, чем 1,8, следовательно, проверяем аппарат по одному условию.
Условие (13.22) выполняется.

Проверка на термическую стойкость

     На термическую стойкость разъединитель проверяется по тепловому импуль-су тока КЗ:

где BК – расчетный тепловой импульс КЗ.

Тепловой импульс от полного тока КЗ вычисляется по выражению:

     Длительность КЗ и постоянная времени эквивалентной схемы замещения остаются прежними. Ток и время термической стойкости для выбранного разъеди-нителя соответственно равны: IТЕР = 16 кА, tТЕР = 4 с. Подставляя численные значе-ния в (13.23), (13.24) получим:

Условие (13.23) проверки на термическую стойкость выполняется. Выбранный разъединитель РВ-6/400 удовлетворяет всем необходимым про-

веркам, следовательно, его допустимо использовать как разъединитель по обе сто-роны от выключателя Q11 (Q12).

20

Таблица 13.7 – Результаты выбора разъединителя РВ-6/400

Технические характеристики разъединителя РВ-6/400 приведены в таблице

Таблица 13.7 - Технические характеристики разъединителя РВ-6/400



13.4 Выбор ОПН



     Ограничители перенапряжения (ОПН) относятся к высоковольтным аппара-там, предназначенным для защиты изоляции электрооборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжении.

     В отличие от традиционных вентильных разрядников с искровыми промежут-ками и карборундовыми резисторами, ОПН не содержат искровых промежутков и состоят только из колонки нелинейных резисторов на основе окиси цинка, заклю-ченных в полимерную или фарфоровую покрышку.

     Для стороны 35 кВ выбираем ОПН-35/40,5/10 УХЛ1 - ограничители перена-пряжений нелинейные с фарфоровой внешней изоляцией.

Таблица 13.9 - Технические характеристики ограничителя перенапряжения ОПН-35/40,5/10 УХЛ1


13.5 Выбор трансформатора тока



     Для ВЛ со стороны 6 кВ на линии Л1 выбираем трансформатор тока типа ТОЛ-10-300/5.

Проверка ТТ по максимальному рабочему току

где Imax-максимальный ток на линии Л1 из (4.27), А; Iном-номинальный первичный ток, А. Условие (9.24) выполняется.

Проверка ТТ по электродинамической стойкости:

где iд – ток электродинамической стойкости ТТ;

iy – суммарный ударный ток через аппарат из табл.8.1.

Условие (13.25) выполняется.

21

Проверка ТТ по термической стойкости:

где Im - односекундный ток термической стойкости, кА tm – максимальное время действия РЗ. Вк – тепловой импульс из табл.9.1.

Условие (13.26) выполняется.

Таблица 13.10 - Технические характеристики трансформатор тока ТОЛ-10-300/5

13.6 Выбор трансформатора напряжения



     Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряже-ния до стандартного значения 100 или 100/ 3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.

К вторичной обмотке трансформатора напряжения подключается вольтметр,

счетчики активной и реактивной энергии.

Выбираем трансформатор напряжения НОЛ-10.

Таблица 13.11 - Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

1) Проверка по номинальному напряжению

     Номинальное напряжение первичной обмотки Uном=10 кВ. Номинальное напряжение сети Uном.с=6 кВ. Условие выполняется.

2) По классу точности

     Выбираем трансформатор класса точности 0,5. Данному классу точности со-ответствует S н о м ? 7 5 В А
3) По вторичной нагрузке

где	Sном – номинальная мощность в выбранном классе точности;

     S2? – нагрузка всех измерительных приборов, присоединённых к трансформа-тору напряжения.
Нагрузка всех измерительных приборов

где	Р – активная нагрузка всех измерительных приборов;

Q – реактивная нагрузка всех измерительных приборов.

Активная нагрузка всех измерительных приборов

22

где	PСЧi – активная мощность счётчика;.

Активная нагрузка всех измерительных приборов по (13.28):

Реактивная нагрузка всех измерительных приборов

где	QСЧi – реактивная мощность счетчика;

Реактивная нагрузка всех измерительных приборов по (13.29):

Нагрузка всех измерительных приборов по (13.27):

     Условие выполняется. Параметры выбранного трансформатора напряжения приведены в таблице 14.

Таблица 13.12 - Технические параметры трансформатора напряжения НОЛ-10



13.7 Выбор предохранителя



     Предохранитель - это коммутационный аппарат, предназначенный для отклю-чения защищаемой цепи путем разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение.

     Для трансформаторов напряжения выбирается ПКТ 103-6-100-31,5 УХЛ1. Таблица 9.13 - Технические характеристики предохранителя ПКТ 103-6-100-31,5 УХЛ1

1) Проверка по номинальному напряжению Условие выполняется.

2) Проверка по номинальному току:

где Sном.тр - номинальная мощность трансформатора напряжения; Uном – номинальное напряжение трансформатора напряжения. Условие выполняется.

3) По току отключения:

где Iпо – суммарный действующее значение за первый период табл.8.1.

Iоткл – номинальный ток отключения предохранителя из табл.9.13.

Условие выполняется.





23

Заключение

     В результате достижения цели работы было спроектировано электроснабже-ние дожимной насосной станции. Первым этапом для достижения цели было опре-деление расчетной электрической нагрузки ДНС.

     Далее было выбрано сечение кабельных и воздушных линий. Для двигателей был выбран кабель марки ААБл-(6-3x95) и ААБл-(6-3x150). Для линий КТП был выбран кабель типа АСБ-6-3x50. А для воздушных линий был выбран провод АС-16.

     Следующим шагом был выбор силовых трансформаторов по типу и исполне-нию, мощности и по технико-экономическому расчету. Было принято решение о выборе ТМН-6300/35 с номинальной мощностью 6300 кВ?А и ТМ-1000/6 с номи-нальной мощностью 1000 кВ?А. Выбор мощность силового трансформатора позво-ляет нам в будущем расширить производство без кардинальных изменений плана электроснабжения ДНС, а так же снизит затраты на дальнейшее расширение.

    По результатам расчета короткого замыкания, была выбрана коммутационная и защитная аппаратура. А именно высоковольтные вводные выключатели ВВЭ-6-25-

630. Выбран разъединитель КТП типа РВ-6/400, ограничитель перенапряжения ОПН-35/40,5/10 УХЛ1, трансформатор тока типа ТОЛ-10-300/5, трансформатор напряжения НОЛ-10 и предохранитель ПКТ 103-6-100-31,5 УХЛ1.

    По расчетам и проверкам сделанным в работе можно сделать вывод, что данная модель электроснабжения ДНС может быть использована для эксплуатации.





















24
.......................