№ вар.

№ схемы

U1 кВ

U2 кВ

U3 кВ

P1 кВт

P2 кВт

P3 кВт

P4 кВт

P5 кВт

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

64

2.13

110

10

0,38

1900

1850

1200

1150

-

11

12

13

14

15

16

17

18

19

P6 кВт

P7 кВт

P8 кВт

PМ1 кВт

PМ2 кВт

PСН кВт

TMAX час

cosφ

каб.*

-

-

-

630

2500

590

1000

0,87

1-3

Задание: по исходным данным варианта №52 произвести выбор следующего оборудования для системы электроснабжения предприятий (рисунок): трансформаторы T1, Т3, выключатели Q1, Q2, Q4, кабельную линию W2, разъединителей QS1, QS2, электродвигателей M1, M2.

Материал жилы кабеля: медь.

Место прокладки кабеля: в воде.

Схема электрической подстанции

Выбор электродвигателей М1 и М2

Для выбора силового трансформатора Т1 необходимо учесть всю мощность, протекающую через него, поэтому необходимо произвести расчёт и выбор двигателей М1 и М2.

. Выбор электродвигателя производится по номинальной мощности и по номинальному напряжению: Р_М и U₂.

Данные для выбора двигателя М1: Р_М1=630 кВт; U_н=10 кВ.

Условия выбора:

U_н.м 1≥U2; P _н.м 1≥Р_м1,

где U_н.м - номинальное напряжение двигателя по паспорту; P _н.м - номинальная мощность на валу двигателя по паспорту. Из справочника выбираем асинхронный двигатель типа СТД-800-2ЗУХЛ4

Таблица 2 - Параметры двигателя М1

а) Рассчитаем активную мощность электродвигателя Pэл.м, потребляемую из сети:

P_эл.м1 = P_н.м /КПД = 800 / 0.96 = 842.99 кВт

б) Рассчитаем полную мощность Sэл.м1 электродвигателя, потребляемую из сети:

S_m1= P_m1/cosφ = 842.99 / 0.9 = 1003.56 кВ∙А

в) Рассчитаем номинальный ток электродвигателя I_н.м1:

I_ном.м1 = S_m1*1,5/√3∙U_ном = 1003.56*1,5 /√3∙10 = 86,91 А

Данные для выбора двигателя М1: Р_М1=2500 кВт; U_н=10 кВ.

Условия выбора:

U_н.м 1≥U2; P _н.м 1≥Р_м1,

где U_н.м - номинальное напряжение двигателя по паспорту; P _н.м - номинальная мощность на валу двигателя по паспорту. Из справочника выбираем синхронный двигатель типа СТД-3150-2РУХЛ4.

Таблица 3 - Параметры двигателя М2

а) Рассчитаем активную мощность электродвигателя Pэл.м, потребляемую из сети:

P_эл.м1 = P_н.м /КПД = 3150 / 0.973 = 3237.4 кВт

б) Рассчитаем полную мощность Sэл.м1 электродвигателя, потребляемую из сети:

S_m1= P_m1/cosφ = 3237.4 / 0.9 = 3597 кВ∙А

в) Рассчитаем номинальный ток электродвигателя I_н.м1:

I_ном.м1 = S_m1*1,5/√3∙U_ном = 3597*1,5 /√3∙10 = 311,5А

Выбор силового трансформатора Т1

Необходимо найти полную мощность, протекающую через трансформатор:

S_сум = S_м1+S_м2+(Р1+Р2+Р3+P4+Р_сн)/cosφ = 11612 кВА.

По суммарной мощности S_сум = 11612 кВА и по напряжению установки выбираем трансформатор исходя из следующих условий (таблица 4).

Таблица 4 - Условия выбора трансформатора Т1

Таблица 5 - Параметры трансформатора Т1

Выбираем из справочника трансформатор типа ТРДН-25000/110 У1. Данный трансформатор удовлетворяет предъявленным требованиям.

Максимальная мощность трансформатора с учётом перегрузки:

где S_н.тр - номинальная мощность, передаваемая по сети через трансформатор

S_{раб.мах}=1,5·16000=24000 кВА,

Определим ток, протекающий по обмоткам трансформатора по высокой и низкой обмоткам, используя следующую формулу:

I=S_тр/(√3·U).

Максимальный ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора:

I_{раб.мах(вн)}=1.5*25000/(√3·110)=196 А

Максимальный ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора

I_{раб.мах(нн)}=1.5*25000/(√3·10)=2165 А

Выбор силового трансформатора Т3

электродвигатель трансформатор кабель выключатель

Полная мощность, передаваемая через трансформатор потребителю в нормальном режиме:

S_уст.тр=Р₁/cosφ=1900/0.87= 2183 кВ∙А

По подключенной мощности S_уст=240 кВА и напряжению установки выбираем трансформатор исходя из следующих условий выбора (таблица 6)

Таблица 6 - Условия выбора силового трансформатора Т3

Из (1, табл. 3.4, с.126) выбираем трансформатор типа. ТМ-2500/10

Таблица 7 - Параметры силового трансформатора Т3

Максимальная мощность трансформатора с учётом перегрузки:

S_{раб.мах}=1,5·S_н.тр,

где S_н.тр - номинальная мощность, передаваемая по сети через трансформатор.

S_{раб.мах}=1,5·2500=3750 кВА.

По условию проверки на перегрузочную способность, когда T4 выводится в ремонт или повреждается и отключается:

= Sном_А / Sном_T3= (P1+P2)/ Sном_T3=(1900+1850)/2500= 1.5

Для выбранного трансформатора Kn≤1,5 что соответствует предъявляемым требованиям.

Таким образом, выбранный трансформатор удовлетворяет заданным условиям.

Определим ток, протекающий по обмоткам трансформатора по высокой и низкой обмоткам, используя следующую формулу:

I= S_н.тр/(√3·U).

Номинальный рабочий ток, протекающий по высоковольтной обмотке трансформатора:

I_н.тр=2500/(√3·10)=626 А.

Максимальный ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора:

I_{раб.мах(вн)}= 1.5∙Sном_T3/√3∙Uном= 1.5∙2500/ √3 ∙ 10= 216 А

Максимальный ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора:

I_{раб.мах(нн)}= 1.5∙Sном_T3/√3∙Uном = 1.5 ∙2500/√3 ∙0.4 = 5 697.4 А

Выбор кабеля W2

Выбор кабеля производится по экономической плотности тока.

Ток рабочего нормального режима I_н= 626 А.

Ток рабочего максимального режима с учётом возможной перегрузки трансформатора (из предыдущих расчётов): I_{раб.мах}=216 А.

Выбор производим, учитывая условия прокладки кабеля (см. исходные данные). Jэк=3,1 А/мм².

По экономической плотности тока Jэк находим площадь сечения:

Sэ= I_{раб.мах}/Jэк=216/3,1=69 мм².

Выбрано стандартное сечение кабеля S=70 мм².

Таблица 8 - Параметры кабеля W2

Произведём проверку выбранного кабеля на выполнение условия:

I_{раб.мах} < I_доп,

где I_{раб.мах} - максимальное значение тока при эксплуатации кабеля;

I_доп =375 А ≥ I_{раб.мах}= 216 А

I_{раб.мах} ≤ I_доп - условие выполняется.

Для прокладки применяется кабель марки БбШв.

Условие выбора:

U_н≥U_уст; Iн≥ I_{раб.мах}.

Заданным параметрам удовлетворяет выключатель типа ВВУ-35-40/2000 У1 (ХЛ)1 и разъединители РНДЗ-110/1000 У1.

Таблица 9 - Параметры выключателя Q1, разъединителей QS2 и QS2

Выбор выключателя Q2

Выбор выключателя Q2 производится по ранее найденному току рабочего максимального режима I_{раб.мах} и напряжению установки.

Условие выбора:

U_н≥U_уст; Iн≥ I_{раб.мах}.

Таблица 10 - Параметры выключателя Q2

Выбор выключателя Q4

Выбор выключателя Q4 производится по ранее найденному току рабочего максимального режима I_{раб.мах} и напряжению установки.

Условие выбора:

U_н≥U_уст; Iн≥ I_{раб.мах}.

Таблица 11 - Параметры выключателя Q4

Выбор разъединителя QS1 на низкой стороне Т3

Таблица 12 - Параметры разъединителя QS1 на низкой стороне Т3

Библиографический список

1.   Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1989. 608 с.

2.       Николаев М.Ю., Горюнов В.Н., Грунин В.К., Никитин К.И., Петрова Е.В., Вырва А.А. Основы составления главных схем электрических подстанций: Учебное пособие; под общ. Ред. М.Ю. Николаева. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2009. - 88 с.

© 2003 - 2022 «Библиофонд»

Обратная связь

Пользовательское соглашение

Политика конфиденциальности

Полная версия

Помощь по учебным работам

Консультация по курсовой работе

Консультация по дипломной работе ВКР

Консультация по реферату

Консультация по отчетам о практике