Вибір схем електропостачання та величини живлячої напруги.
При виборі підстанції необхідно обумовлюватися величиною та характером електричних навантажень, розташуванням навантажень на генеральному плані, а також виробничими, архітектурно-будівельними та експлуатаційними потребами. Повинні враховуватися, окрім того, конструкції виробничого приміщення, розташування технологічного устаткування, умови зовнішнього середовища, умови охолодження, пожежної, електричної безпеки та типу використовуємого устаткування.
Схема електрична принципова та устаткування на напругу 10(6)кВ.
На напругу 10(6)кВ прийнята одинарна, секціонована на дві секції двома роз`єднувачами, система збірних шин, до яких може бути приєднана до 4-х.
Заземлення кожної секції збірних шин передбачається стаціонарними заземлюючими ножами.
До установки в РУ 10(6)кВ прийняти номери КСО – 393 (взамін знімаємих з виробництва камер серії КСО – 386) з амплітудним значенням наскрізного струму короткого замикання до 41 кА та прохідною потужністю 1100 кВА при 10 кВ та в 6500 кВА при 6 кВ.
На напрузі 10(6) кВ передбачається одна схема електричних з`єднань з встановленнях на вводах та відходящих лініях вимикачів навантаження, на силових трансформаторах – вимикачів навантаження з запобіжниками. Вимикачі навантаження в камерах КСО – 393 прийняті типу ВНП – 10 з номінальним струмом 630 А.
Схема електрична принципова та устаткування на напругу 0,4 кВ.
На напрузі 0,4 кВ прийнята одинарна, секціонована рубильником або автоматом (в залежності від наявності або відсутності АВР) на дві секції система збірних шин.
Ж
ивлення
секцій шин здійснюється від силових
трансформаторів, підключаємих через
автомати до щита 0,4 кВ. Максимально
можлива кількість відходящих ліній по
заповненню щита, укомплектованого
кабелями ЩО-94 в випадку встановлення
панелі зовнішнього освітлення, дорівнює
20.
Приєднання ліній до шин передбачається через автоматичні вимикачі.
Ошиновка на боці 0,4 кВ силових трансформаторів потужністю 250 кВА приймається з урахуванням перевантаження до 70 – 80% з перевіркою на динамічну та термічну стійкість при трьохфазному короткому замиканню.
Варіант з контакторами станціями.
На напругу 0,4 кВ прийнята одинарна, секціонована рубильником на дві секції система збірних шин.
Живлення секції шин здійснюється від силових трансформаторів, підключаємих через контактори та рубильники до щита 0,4 кВ.
При зникненні напруги на контакторі робочого вводу КМ1 автоматично вмикається контактор резервного вводу КМ2.
Вимірювання та облік електроенергії.
На ТП передбачаються до встановлення наступні вимірювальні прилади:
Вольтметри на кожній секції шин 0,4 кВ;
Амперметри на боці 0,4 кВ силових трансформаторів;
Лічильники активної та реактивної енергії на боці 0,4 кВ силових трансформаторів;
Амперметри на відходячих лініях 0,4 кВ.
Рис. 1 - Трансформаторна підстанція 10(6) кВ. Тип К – 42-250М5.
Схема електричних з`єднань 10(6) кВ
1.4
Розрахунок електричних навантажень.
Визначаємо номінальні та середні навантаження на кожну групу електроприймачів:
Котельня:
- Насоси;
Визначаємо номінальну потужність насосів Рн1 = n∙Рн = 3 ∙ 90 = 270 кВт
де Рн – номінальна потужність одного насоса;
n - кількість насосів;
Визначаємо середню активну потужність насосів:
Рср1 = Рн1∙ Кu = 0,75 ∙ 270 = 202,5 кВт
де Кu – коефіцієнти використання насосів;
Визначаємо середню реактивну потужність насосів:
Qср1 = Рcр1×tgφ = 202,5 ∙ 0,469 = 94,98 квар,
де 0,469 – tgφ, який відповідає cosφ = 0.88
Інші електроприймачі.
Визначаємо середню потужність електроприймачів
Рн2 = 156 кВт.
Рср2 = 156 ∙ 0,75 = 117 кВт.
Визначаємо реактивну потужність електроприймачів:
Qср2 = 0,469 ∙ 117 = 54,88 квар
3. Потужність внутрішнього і зовнішнього освітлення.
Приймаємо Рн3 = 5,25 кВт.
Визначаємо данні по споживачам з постійним графіком навантаження.
∑Рн = Рн1 + Рн2 = 270 + 156 = 426 кВт.
∑Рср = Рср1 + Рср2 = 202,5 + 117 = 319,50 кВт
∑Qср = Qср1 + Qср2 = 94,98 + 54,88 = 149,86 квар
Так як, для приймачів з постійним навантаженням Км = 1 то,
Рм = ∑Рср = 319,50 кВт
Qм = ∑Qср = 149,86 квар
В
изначаємо
потужність освітлювальних приймачів.
Рм = Рср = Ku ∙ Рн = 0,85 ∙ 5,25 = 4,46 кВт.
Середня потужність групи споживачів напругою 0,4 кВ:
Рср = 323,96 кВт
Qср = 149,86 – 110 = 39,86 кВАр (з врахуванням компенсуючих пристроїв, вибраних в п.1.5).
Визначаємо загальну потужність:
Sср = √Р²ср + Q²ср
Sср = √323,96² + 39,86² = 326,4 кВА
В відповідності з категорією електропостачання необхідно встановити два трансформатора потужністю 250 кВА кожен.
При виборі трансформаторів необхідно виконати умову
2 ∙ 250 = 500 > 326,4 кВА
Перевіряємо встановлену потужність в аварійному режимі при відключенні одного трансформатора та необхідності забезпечення електропостачання з допускаємим навантаженням, яке дорівнює 140%.
1,4 Sном > Sмакс
1,4 ∙ 250 = 350 > 326,4 кВА
Визначаємо коефіцієнт завантаження трансформатора при максимумі
Кэ = Sмакс / Sтр
Де Sмакс – потужність загальна розрахункова;
Sтр – потужність трансформатору.
Кэ =326,4 / 2×250 = 0,66
що відповідає економічному режиму cos φ = 0,7.
1.5 Компенсація реактивної потужності та визначення установки компенсуючих пристроїв.
Визначаємо потужність компенсую чого пристрою
Qку = Qmax – Qc = Pmax (tgφmax – tgφе)
Де Qmax – реактивна потужність котельної;
Pmax – активна потужність котельної;
tgφе – тангенс кута, який задає енергосистема.
Визначаємо tgφmax = Qmax / Pmax
Де Qmax – загальна реактивна потужність котельної.
Pmax – загальна активна потужність котельної.
tgφmax = 149,86 / 319,50= 0,47
tgφе = 0,14, що відповідає cos φе = 0,14.
Qку = 319,50× (0,47 – 0,14) = 105,44 квар
Вибираємо дві конденсаторної установки УКРП-0.4-55-5У3 потужність 55 кВАр для силових мереж 0,4 кВ.
По місцю підключення конденсаторних батарей вибрана централізована компенсація. Тобто конденсаторні батареї встановлені на РУ – 0,4 кВ трансформаторної підстанції, при цьому розвантажена від реактивної потужності не тільки мережа 6 кВ, а й трансформатор на підстанції.