Выбор напряжения внешнего электроснабжения

Согласно заданию на курсовое проектирование на источнике питания имеются напряжения 115/37/11 кВ. Поэтому выбираем напряжение питания ГПП предприятия по ВЛ от источника питания на напряжении 110 кВ - расстояние равно 6 км.

По нормативной документации решение о питании промышленного предприятия от сетей энергосистемы 35 кВ следует принимать при отсутствии в районе строительства предприятия сетей энергосистемы 6-10 и 110 кВ /9/. Поэтому выбираем для питания напряжение 1 10 кВ. Пункт приема электроэнергии главная понизительная подстанция - ГПП с двумя силовыми трансформаторами.

3.3Расчет мощности трансформаторов ГПП и питаю щи х линий

Нагрузка на стороне 110 кВ ГПП рассчитывается в табличной форме /10/ - табл.3.2.

Таблица 3.2 Результирующие электрические нагрузки ГПП
Наименование	Расчетная нагрузка	Количество и мощность трансформаторов, штук и кВА
РР, кВт	QP, квар	SP, кВА
Электрическая нагрузка предприятия на стороне 10 кВ	19194,6	8701,4
Математическое ожидание нагрузки	17275,14	7831,26	18967,3	2*25000
Потери в трансформаторах	167,6
Итого на стороне 110 кВ	17442,7

Потери активной мощности в трансформаторах определяются по формуле (22), коэффициент загрузки принимается 0,7. Значения потерь холостого хода и короткого замыкания равны для трансформаторов типа ТДН-25000/110

∆Рхх = 25 кВт, ∆Ркз = 120 кВт /15/.

∆Р = 2*(25 + 0,7²*120) = 167,6 кВт.

Полная расчетная мощность, потребляемая от источника питания 110 кВ определяется как

где Q_эк - экономическое значение потребляемой мощности от энергосистемы, определяемое в квар как

где tgφэк - предельное значение коэффициента реактивной мощности, равное для 110 кВ - 0,5 /16/.

Qэк = 17442,74*0,5 = 8721,37 квар

Полная расчетная мощность, потребляемая на стороне 110 кВ:

Определим расчетную мощность трансформатора в кВА как

где N - число трансформаторов на подстанции, равное двум /9/.

β - коэффициент загрузки трансформатора, равный 0,7.

Spт > 19501,6/(2*0,7) = 13929,7 кВА.

Выбираем для установки на ГПП трансформаторы с S_н = 16000 кВА, тип примененных трансформаторов - ТДН-16000/110.

В аварийном режиме (отключение защитой одного из трансформатора) оставшийся в работе трансформатор будет иметь следующий коэффициент загрузки:

где Sp_1-2 - расчетная мощность ЭП, требующих резервирования, т.е. ЭП 1 и 2-й категории надежности.

Для всех цехов в задании приводится значения мощности, требующих резервирования в % от общей нагрузки цеха. Находим сумму произведений по всем цехам мощности на вес ЭП, требующих резервирования:

Сумма номинальных мощностей ЭП завода Р_нЕ по табл.3.1 составляет 40700 кВт.

Коэффициент резервирования составляет

К_рез = Р _рез/Р_нЕ = 32004/40700 = 0,78.

S_p1-2 определяем как

S_p1-2 = S_р *К_рез = 19501,6*0,78 =15211,2 кВА.

К_ав = 15211,2/16000 = 0,95.

Допустимые перегрузки в послеаварийном режиме для масляных трансформаторов следует определять согласно требованиям ГОСТ 14209-97 /12/, при этом для подстанций промышленных предприятий следует учитывать следующие условия /9/:

- расчетную суточную продолжительность аварийной перегрузки принимать при односменной работе 4 ч, при двух сменной 8 ч, при трехсменной 12-24 ч.

- допустимые аварийные перегрузки трансформаторов определяются для трансформаторов, установленных на открытом воздухе - в зависимости от эквивалентной годовой температуры охлаждающего воздуха района размещения подстанции.

Принимаем эквивалентную годовую температуру равную 10 °С (предприятие расположено в г. Курске) /12/, длительность перегрузки - 8 часов (двухсменная работа предприятия). При этих исходных данных допустимая перегрузка трансформатора согласно табл.Н.1 /12/ составляет 1,3 от номинальной. Поэтому принимаем к установке окончательно трансформатор мощностью 16000 кВА.

Для питания предприятия принимаем двухцепную ВЛ на железобетонных опорах с одновременной подвеской обеих цепей. Рассчитываем сечение ВЛ. Определяем расчетный ток линии в А как

Выбираем сечение проводов как

где Iр - расчетный ток линии, А;

n - число цепей линий, равное двум.

J_эк - экономическая плотность тока, равная 1,1 А/мм² при Т_м = 4400 час/год

Производим округление полученного экономического значения до ближайшего стандартного значения сталеалюминиевый провод марки АС:

F = 70 мм² (провод АС-70/11) - по условиям потерь на коронный разряд /13/.