Электрические нагрузки ремонтно-механического цеха (стр. 8 из 12)
Таким образом, суммарные приведенные затраты, при выбранных оптимальных сечениях кабелей и прочих равных условиях составят:
Таблица 8.9
Результаты расчета затрат для оптимального варианта “10 кВ”
| Сравниваемые участки | Приведенные затраты по вариантам, тыс.у.е./год |
| ЗП 10кВ | |
| затраты на линии W1-W13 | 3,0648 |
| затраты на КТП 10/6 кВ | 3,433 |
| затраты на линиию W14 (ГПП-ЦРП) | 12,781 |
| затраты на прокладку кабельных линий | 0,703 |
| Итого: | 19,982 |
8. Выбор оптимального варианта внешнего электроснабжения
8.1 Выбор оптимального напряжения
Предварительный выбор напряжения системы внешнего электроснабжения проведем с учетом мощности субабонента, протекающей через трансформаторы ГПП.
Неизвестно, применяет ли субабонент систему компенсации реактивной мощности на стороне низкого напряжения 0,38кВ цеховых подстанций. Поэтому в расчетной мощности трансформаторов ГПП учитываем реактивные нагрузки мощности субабонента, приближенно оцененные по данным, полученным из расчета данного проектируемого предприятия. То-есть примем коэффициент мощности субабонента равным коэффициенту мощности проектируемого предприятия:
cosjсуб = cosjз =Pз/Sз
cosjсуб = cosjз =14548,1/18092,4= 0,804
Для определения напряжения системы внешнего электроснабжения согласно рекомендациям из [2] (l<250км, Р<60 МВт) воспользуемся формулой Cтилла по [2]:
, (9.1)где l- длина питающей линии, км (l = 60 км)
РS- передаваемая мощность, учитывающая мощность субабонентов Sсуб=32 MВА
РS = Sсуб + Sз
Pсуб = Sсуб * cosjз = 37 *0,805 = 30 MВт
Qсуб = Sсуб * sinjз = 37 *0,514 = 19,028 мваp
РS = Рсуб + Р З = Pсуб + РЗ = 30+14,548 = 44,545 MВт
QS = Qсуб = 19,028 мвар
Предполагаем полную компенсацию реактивной мощности субабонента:
SРS =
= 
= 44,545 МВАнапряжения системы внешнего электроснабжения согласно формуле (9.1):
= 115,175 кВ.Проанализируем три варианта исполнения системы внешнего электроснабжения:
Uном = 35 кВ
Uном = 110 кВ
Uном = 220 кВ
8.2 Выбор оптимального варианта главной понизительной подстанции(ГПП)
Выбор производится по условию минимума приведенных затрат в общем для разных вариантов напряжения и по минимуму приведенных затрат для трансформаторов, и методу экономических интервалов для ВЛ одного напряжения.
Поочередно рассмотрим варианты U=35кВ, U=110кВ и U=220кВ
8.2.1 Технико- экономический расчет варианта U=35 кВ
Номинальная мощность каждого трансформатора ГПП 2-ух трансформаторной подстанции принимают равной » 0,7 от прогнозируемого расчетного максимума нагрузки подстанции
Намечаем три варианта мощности трансформаторов с учетом нагрузочной способности:
2*25 МВА, 2*40 МВА, 2*63 МВА,
Справочные данные трансформаторов взяты в соответствие с [6],приведены в табл.9.1
Таблица 9.1. Справочные данные трансформаторов
| Тип | Sном MB- A | Пределы регулирования | Каталожные данные | Расчетные данные | ||||||||
| Uном обмоток, кВ | uк % | DPк, кВт | DPх, кВт | I, % | RT, Ом | ХT, Ом | DQх, кВт | Ко, тыс у е | ||||
| ВН | HH | |||||||||||
| ТРДНС-25000/35 | 25 | ±8X1,5% | 36,75 | 2х10,5 | 9,5 | 115 | 25 | 0,5 | 0,25 | 5,1 | 125 | 77 |
| ТРДНС-32000/35 | 32 | ±8X1,5% | 36,75 | 2х10,5 | 11,5 | 145 | 30 | 0,45 | 0,19 | 4,8 | 144 | 86 |
| ТРДНС-40000/35 | 40 | ±8X1,5% | 36,75 | 2х10,5 | 11,5 | 170 | 36 | 0,4 | 0,14 | 3,9 | 160 | 96 |
Коэффициент заполнения графика в наиболее загруженные сутки определим
ориентировочно по данным полученным при расчете проектируемого предприятия. Т.о. при Pср= 9813,91 МВА:
(9.2)По номограмме рис. 27.6 [3,29] при kЗ.Г.=0,675 и продолжительности максимума tmax= 3 ч/сут. определяем допустимую систематическую перегрузку трансформаторов в соответствии с суточным графиком нагрузки:
. (9.3)За счёт неравномерности годового графика нагрузки (недогрузки в летние месяцы) может быть допущена дополнительная перегрузка трансформаторов в размере
. (9.4)Определяем сумму допустимых перегрузок трансформаторов в нормальном режиме при максимальной нагрузке завода:
(9.5)Так как допустимая перегрузка должна составлять не более 30%, принимаем
. (9.6)2. Нормальный режим.
Коэффициент загрузки в часы максимума:
; (9.7)Вариант 1:
КЗ1 = 44,545 / 2*25 = 0,891
Вариант 2:
КЗ2 = 44,545/ 2*32= 0,696
Вариант 3:
КЗ3 = 44,545/ 2*40=0,557
С точки зрения работы в нормальном режиме приемлемы все варианты.
Впервом варианте 2*25 МВА с учетом перегрузки оба трансформатора в нормальном режиме могут пропустить всю потребную мощность во время максимальной нагрузки завода,поскольку допустимая максимальная мощность 2-х трансформаторов составит:
Sдоп max =1,3*2*25 = 65 > 44,545 МВА
3. Послеаварийный режим
Проверяем возможность работы трансформаторов в данном режиме по вариантам. Определим нагрузочную способность, остающегося в работе трансформатора, которую он способен обеспечить в соответствии с требованиями режима, (%):
Вариант 1:
1,4* Sном.т =1,4*25=35 МВА. т. е.(35/44,545)*100%= 78,57%
Вариант 2:
1,4*32 =44,8 МВА. (44,8 /44,545)*100%= 100,57%
Вариант 3:
1,4*40= 56 МВА, т. е. (56/ 44,545)*100%= 125,7%
При отключении одного из трансформаторов оставшийся в работе должен пропустить всю потребляемую мощность. Суммарная мощность потребителей I-ой категории - (ЭП №11, №19, №20, №21) составляет РI=4178,26 кВт = 28,7%).
Суммарная мощность ЭП III–ой категории составляет РIII=1462,2 кВт=10,1%).
Т.о. нагрузка по предприятию преимущественно II – ой категории РII= 61,2%
Предполагая наличие потребителей I-ой, II–ой, III–ей категории у субабонента той-же долей, суммарная доля ЭП по категориям в составе нагрузки ГПП будет равна:
РI = 28,7%; РII = 61,2%; РIII = 10,1%
Для первого варианта допустим временный перерыв в питании потребителей III –ей и части II -ой категории, учитывая субабонента, что допустимо.
Значит трансформаторы смогут обеспечить электроэнергией всю нагрузку завода.
4. Определяем экономически целесообразный режим работы трансформаторов.
Определяем потери мощности и энергии в трансформаторах за год при их работе в экономически целесообразном режиме по (5.2)-(5.10).
Принимаем при расчётах kИ.П.=0,05 кВт/квар.
Вариант 1.
; 
квар; 
квар; 
; 
кВт; 
кВт.Приведенные потери мощности в одном трансформаторе, кВт:
; 
кВт,в двух параллельно работающих трансформаторах:
кВт; 
кВт,здесь kз0,5- новый коэффициент загрузки за счёт разделения нагрузки пополам между трансформаторами.
Вариант 2.
квар; 
квар; 
кВт; 
кВт; 
кВт; 
кВт.Вариант 3.
квар; 
квар;