Развития комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов

 км;

 км;

А(1,7; 1,3) – местоположение ГПП.

 км;

 км.

В(1,7; 1,2) – местоположение ККУ.

• Определяем длину КЛ:

L_кл= =1,1 км.

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Расчёт и  выбор питающих линий высокого напряжения

7.1 Методика  расчёта и выбора питающих линий ВН

• Определение экономически целесообразного сечения провода:

                                                                            (7.1)

                                                                                   (7.2)

                                                                                  (7.3)

                                                                            (7.4)

                                                                            (7.5)

                                                       (7.6)

                                                        (7.7)

                                                               (7.8)

                                                                        (7.9)

                                                                       (7.10)

                                         (7.11)

                                                                   (7.12)

где I_м.р – максимальный расчетный ток в линии при нормальном режиме работы, А;

      S_пер – полная передаваемая мощность, кВА;

      U_пер – напряжение передачи, кВ;

     S_эк – экономически целесообразное сечение провода, мм²;

     J_эк – экономическая плотность тока;

      r₀ – удельное активное сопротивление, Ом/км;

   γ – удельная проводимость проводника, м/(Ом·мм²);

    S – площадь сечения провода, мм²;

      R_ЛЭП – активное сопротивление ЛЭП, Ом;

      L_ЛЭП – длина ЛЭП, км;

      n_ЛЭП – количество жил провода ЛЭП;

      Х_ЛЭП – реактивное сопротивление ЛЭП, Ом;

   х₀ – индуктивное сопротивление ЛЭП, Ом/км;

   ∆Р_ЛЭП – потери активной мощности в ЛЭП, кВт; 

       ∆Q_ЛЭП – потери реактивной мощности в ЛЭП, квар;

       ∆S_ЛЭП  – потери полной мощности в ЛЭП, кВА;

    Р_пер – активная мощность, передаваемая по ЛЭП, кВт;

    ∆U_ЛЭП, ∆U’_ЛЭП – потери напряжения в ЛЭП, %, кВ.

7.2 Расчёт питающих  линий ВН

S_пер=110 кВА;

U_пер=10 кВ;

Материал провода – Cu;

сosφ_лэп=0,96 ;

Т_м=1958 ч – время использования максимальной нагрузки за год;

L_лэп=1,1 км.

• Экономическая плотность тока:

J_эк=2,5 А/мм².

• Максимальный расчетный ток в линии:

 А.

• Экономическое сечение провода:

 мм².

• Выбор типоразмера провода:

Выбираем провода 3 ед. М – 4* площадью сечения 4 мм², I_доп=3 × 50 А.

• Активное сопротивление ЛЭП:

 Ом/км;

 Ом.

• Реактивное сопротивление ЛЭП:

 Ом.

• Потери мощности в ЛЭП:

 кВт;

 квар;

 кВА.

Принимаем ∆S_лэп=0,1 кВА.

Тогда с учетом потерь S_лэп=110-0,1=109,9 кВА.

• Активная мощность, передаваемая ЛЭП

 кВт.

• Потери напряжения в ЛЭП:

%;

 кВ.

Ответ: ВЛ – М-4* × 16 мм^2;

        I_доп – 3 × 50 А;

        ∆S_лэп=0,02 кВА;

        ∆U_лэп=1,6 %.

 

 

• Расчёт и выбор магистральных и распределительных 

     сетей напряжением до 1000 В, защита их от перегрузки

     и токов К.З.

8.1 Методика расчета и выбора магистральных и распределительных

            сетей напряжением до 1000 В

• Ток в линии сразу после трансформатора:

                                                                               (8.1)

• Ток в линии к РП:

                                                                             (8.2)

• Ток в линии к ЭД переменного тока:

                                                                   (8.3)

где S_T - номинальная мощность трансформатора, кВА;

      U_Н.Т – номинальное напряжение трансформатора, кВ;

       Принимается U_Н.Т = 0,4 кВ.

      S_м.РП – максимальная расчётная мощность РП, кВА;

     U_н.РП – номинальное напряжение РП, кВ;

       Принимается U_н.РП = 0,38 кВ.

       Р_Д – мощность ЭД переменного тока, кВт;

       U_Н,Д – номинальное напряжение ЭД, кВ.

• Автоматические выключатели (автоматы) выбираются согласно условиям:

                                                                                       (8.4)

                                                                                   (8.5)

где I_н.а – номинальный ток автомата, А;

      I_н.р – номинальный ток расцепителя, А;

      I_м – максимальный ток в линии, А.

 

 

8.2 Расчет и выбор магистральных и распределительных сетей напряжением до 1000 В, защита их от перегрузки и токов К.З.

Для защиты от токов перегрузки и токов КЗ, выбираем автоматический выключатель серии ВА.

Чувствительным элементом автомата является полупроводниковый расцепитель.

Предназначен для отключения при КЗ и перегрузках в электрических  сетях, отключений при недопустимых снижениях напряжения, а так же для нечастых оперативных включений  и отключений электрических цепей.

• Рассчитываем ток в линии после трансформатора:

А;

;

А.

По выбираем ВА 52–35:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 250 А;

I_н.р = 250 А;

I_откл = 15 кА.

• Рассчитываем ток в линии РП1:

I_м = 18,4 А;

;

А.

По выбираем ВА 51–25:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 25 А;

I_н.р = 25 А;

I_откл = 2 кА.

 

• Рассчитываем ток в линии РП2:

I_м = 11,8 А;

;

А.

По выбираем ВА 51–25:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 25 А;

I_н.р = 16 А;

I_откл = 2 кА.

• Рассчитываем ток в линии ШМА1:

I_м = 39,5 А;

;

А.

По выбираем ВА 51Г–31:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 50 А;

I_откл = 5 кА.

• Рассчитываем ток в линии ШМА2:

I_м = 69 А;

;

А.

По выбираем ВА 51Г–31:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 80 А;

I_откл = 5 кА.

 

• Рассчитаем максимальные и номинальные токи электроприёмников:
• Кондиционер:

                                                                (8.6)

где – КПД оборудования;

Р_ном – номинальная мощность.

 А.

 

Таблица 8.1

Расчет максимальных и номинальных токов

Наименование ЭО	Iн, А	Iм, А	Тип автоматов защиты
Компрессор	8	4,6	ВА 51-25 25/8
Вентилятор крышный	2,5	2	ВА 51Г-25 25/4
Вентилятор	8	3,3	ВА 51Г-25 25/4
Электрическая тележка	4,9	4,4	ВА 51Г-25 25/5
Просеиватель песка	14,7	1,3	ВА 51Г-25 25/2
Просеиватель цемента	8,3	2	ВА 51Г-25 25/4
Тэны просеивателя	2,2	6,2	ВА 51-25 25/8
Шнек песка	11,6	4	ВА 51Г-25 25/5
Шнек цемента	8,8	3	ВА 51Г-25 25/4
Дозатор материалов	5,2	3,1	ВА 51Г-25 25/4
Бетоносмесительная установка	29,1	3,1	ВА 51Г-25 25/4
Вибропресс	16,2	4,4	ВА 51Г-25 25/5
Термокамера	21	2,5	ВА 51Г-25 25/4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Расчёт токов К.З.

           

Рис. 9.1. Схема ЭСН                            Рис. 9.2. Схема замещения

      расчётная

 

Рис.9.3. Схема замещения упрощённая

 

 

9.1 Вычисляем  сопротивление схемы элементов замещения

• Для системы:

                                                                             (9.1)

где S_Т – мощность трансформатора, кВа;

      U_c – напряжение на высокой стороне, кВ.

А

• Для наружной ВЛ:

                                                                           (9.2)

                                                                                     (9.3)

                                                                             (9.4)

где х₀ – индуктивное сопротивление линии, мОм/м;

      r₀ – активное сопротивление линии, мОм/м;

      L_ВЛ – протяжённость линии, м.

Принимаем х₀ = 0,08 Ом/м.

x^’_ВЛ = 0,08·1,1 = 0,088 Ом;

r₀ = =2,08 Ом/км;

R^’_ВЛ = 2,08·1,1 = 2,29 Ом.

• Приводим сопротивления к нижнему напряжению (НН):

                                                             (9.5)

                                                       (9.6)

 мОм;

мОм.

• Для трансформатора:

R_Т = 16,6 мОм;

Х_Т = 41,7 мОм;

Z_Т = 45 мОм.

• Для автоматов:

АП1, АП2: R_АП1 = 0,1 мОм; Х_АП1 = 0,1 мОм.

АП3: R_АП3 = 8 мОм; Х_АП3 = 7 мОм.

• Для кабельных линий:

КЛ1: r₀=1,95 мОм/м, х₀=0,095 мОм/м.

КЛ2: r₀=1,25 мОм/м, х₀=0,091 мОм/м.

КЛ3: r₀=0,21 мОм/м, х₀=0,21 мОм/м.

9.2 Вычисляем  эквивалентные сопротивления между точками К.З.

R_э1 = R_ВЛ = 3,7 мОм;

Х_э1 =Х_ВЛ = 0,14 мОм.

R_э2= R_Т + R_АП1 + R_КЛ2 + R_АП2 + R_АП3 + R_КЛ3 = 16,6+0,1+1,25+0,1+8+0,21=26,26 мОм;