Целью работы является приобретение студентами практических навыков расчета распределительных сетей 6-35 кВ и выбора их основных параметров.
Контрольная работа №1
Электрический расчет кольцевой схемы электрической сети 10 кВ
Выбрать число и мощности трансформаторов подстанций железнодорожного узла и рассчитать вариант кольцевой схемы электрической сети 10 кВ.
Исходные данные Вариант 420
1. Продолжительность использования максимума активной нагрузки
ч– 5100ч.
Отклонения напряжения на шинах питающей подстанции
Max=5
Min=0
2. Стоимость электрической энергии на шинах питающей подстанции β, коп/кВт⋅ч – 1,6 (в ценах 2017 года – 160 коп/кВт⋅ч).
3. Мощность (активная) нагрузки на шинах высшего напряжения подстанции, кВт:
− А = 320 кВт,
− Б = 700 кВт,
− В = 1600 кВт.
4. Длина линии напряжением 110 кВ
-110 км
5. Средний коэффициент мощности на шинах 10 кВ ГПП
0.88
6. Средний коэффициент мощности подстанции:
− А – cos ϕBAB = 0,90;
− Б – cos ϕBБB = 0,85;
− В – cos ϕBAB = 0,92.
5. Длины участков: км:
− К – lBкB = 2 км;
− Л – lBлB = 3 км;
− М – lBмB = 2,5 км.
1 Определение мощности подстанций и выбор трансформаторов
Число трансформаторов подстанции определяется категорией потребителей, присоединенных к шинам подстанции. При наличии потребителей первой категории, трансформаторов должно быть не менее двух. Поэтому на подстанциях В принимаем к установке два трансформатора , а на подстанциях А и Б устанавливаем по одному трансформатору.
Мощность трансформаторов определяется по расчетной нагрузке,кВ*А
(1)
Для подстанции А:
Для подстанции B:
Для подстанции C:
Для подстанции с одним трансформатором условие выбора следующее:
(2)
Исходя из условия (2) из ряда номинальных мощностей выбираем:
Подстанция А:630 кВА
Подстанция В:1000КВА
Номинальная мощность подстанции с двумя трансформаторами определяется исходя из двух режимов: нормального установившегося режима максимальных нагрузок ( работают оба трансформатора) и послеаварийного режима ( работает один трансформатор)
По условиям первого режима:
(3)
Где
- расчетная нагрузка трансформатора кВА
- коэффициент загрузки трансформатора при котором КПД наибольший (-0.70)
Выбираем ближайшее меньшее значение из номинального ряда
Выбранная мощность проверяется по условию работы трансформатора в послеаварийном режиме. В послеаварийном режиме трансформатор может работать с перегрузкой в 140% от номинальной мощности в течение шести суток , но не более пяти часов каждых суток. При этом допускается отключение потребителей третьей категории.
(4)
Мощность в ПАВ режиме при отключении потребителей третьей категории находим по формуле:
(5)
1400 1321
Условия (4-5) выполняются
1.3 Тип трансформатора подстанции определяется классом напряжения сети, потребителей, номинальной мощностью трансформатора режим нейтрали сети. Для подстанций сети 10 кВ выбираем трехфазные двухобмоточные трансформаторы с естественным масляным охлаждением типа ТМ
Паспортные данные трансформаторов занесены в таблицу 1
Таблица 1
Паспортные данные выбранных трансформаторов
Параметр трансформатора |
Подстанция | ||
А |
В |
С | |
Тип |
ТМ-630 |
ТМ-1000 |
ТМ-1000 |
Номинальная мощность кВА |
630 |
1000 |
1000 |
Номинальное напряжение обмотки высокого напряжения кВ |
6 10 20 |
6,10 20 |
6,10 20 |
Номинальное напряжение обмотки низкого напряжения кВ |
0,4/0,23 |
0,4/0,23 |
0,4/0,23 |
Напряжение короткого замыкания между обмоткой ВН и НН |
5,5 |
6,0 |
6,0 |
Потери мощности короткого замыкания кВт |
11.9 |
20.3 |
20.3 |
Потери мощности холостого хода кВт |
20.2 |
25 |
25 |
Ток холостого хода |
1,7 |
1,3 |
1,3 |
Схема и группа соединения обмоток |
Y/Yн-0; |
Y/Yн-0; 1 |
Y/Yн-0; |