|
|
I вариант электроснабжения.
Рассчитываем капитальные и эксплуатационные расходы.
1) капитальные затраты оборудования берутся по стоимости оборудования и линии.
Выбираем масленые выключатели.
Масленые выключатели выбираются по Iрасч , U и Sоткл . С учетом прокладки двух линий.
Iрасч = Sр / (√3*U) = 636 / (1.73*115) = 3.2 А
Sоткл = Sc / Xc = 700 / 0.5 = 1400 мВА
По полученным данным выбираем масленый выключатель по справочнику.
МКП – 110 Б
U=110 кВ I = 600 А
Iоткл = 20 кА Iуд = 52 кА
Sоткл = 3800 мВА
Цена: 3250000 тенге
Выбираем по табличным данным отделители, короткозамыкатели и разъединители по Iрасч и U.
Отделители:
ОД – 110 У
U = 110 кВ Iном = 630 А
Iуд = 80 кА Iп.т. = 31.5 кА
tоткл = 0.15/0.45с
цена: 2570000 тенге
К отделителю выбираем короткозамыкатель марки К.З – 110У
U = 110 кВ Iуд = 82 кА
Iп.т. = 12.5 кА tоткл = 0.18/0.28с
цена: 50000 тенге
Разъединители марки РЛНД-110/600
Iтермич = 12 кА Цена: 52500тенге
Выбор линии. Выбираем двух цепную линию с сталеалюминевыми проводами.
Определение сечения провода по ј.
Максимальное время работы трансформатора 8400ч в год.
Ј = 1.0 А/мм2
Iр = 36,7 кА
Sэк = I’p / ј = 36,7 / 1 = 36,7
По условию возможного коронирования при напряжении 115 кВ следует принять по ПУЭ сечение провода не менее 70 мм2.
Стоимость 1 км линии = 800000 тенге.
Кл = 1км/л*ℓл = 800000*6,2 = 4960000 тенге
Кт = 2*стоимость тр-ра = 2*1182500 = 23650000 тенге
Выбираем 2 масленых выключателей на напряжение 10 кВ марки ВМ В-10.
Iр для напряжения 10 кВ = 1371 А.
U = 10 кВ Iном = 40 А
Iуд = 25кА Iоткл = 10 кА
Sоткл = 170 мВА
Цена: 2500000 тенге
Разъединители на напряжение 10 кВ выбрали марки РВ- 10/400
Iтермич = 10 кА
Цена: 16000тенге
Выбор короткозамыкателей КЗ – 110М.
Параметры
Каталожная
Расчётная
условия для
величина
величина
выбора и
аппарата
установки
проверки
Номинальное
110
110
Uном.а≥Uном.у
напряжение, кВ
Номинальный
31
3,2
Iном.откл≥Iр
ток, кА
Динамическая стойкость, кА
12.5
6.3
Iтерм ≥ Iy
Выбор масляных выключателей МКП – 110Б – 2/5.
Параметры
Каталожная
Расчётная
условия для
величина
величина
выбора и
аппарата
установки
проверки
Номинальное
110
110
Uном.а≥Uном.у
напряжение, кВ
Номинальный
25
3,2
Iном.откл≥Iр
ток, кА
Номинальное
3800
3800
Sоткл.ном≥Sр
Sоткл, МВА
Динамическая стойкость, кА
10
6,3
Iтерм ≥ Iy
Выбор разъединителей РЛНД – 110М/600
Параметры
Каталожная
Расчётная
условия для
величина
величина
выбора и
аппарата
установки
проверки
Номинальное
110
110
Uном.а≥Uном.у
напряжение, кВ
Номинальный
40
3,2
Iном.откл≥Iр
ток, кА
Динамическая стойкость, кА
12
6.3
Iтерм ≥ Iy
Суммарные капитальные затраты.
К включают в себя стоимость выключателей, разъединителей и другого оборудования, установленного в камерах выключателей К, короткозамыкателей К, линии К и трансформаторов К.
КΣ = Кмв 110 + Котдел + Кк.з. + Кр + Кл + Ктр + Кмв10 + Краъед
КΣ = 46229000 тенге
Эксплуатационные расходы
ΔРл = Δр * I’р2 * 2*ℓ
ΔРл = 1.3*3552.16*2*3 = 27.7 кВт / А*км
где Δр – удельные потери Вт / А*км
Потери в трансформаторах.
ΔQх.х = (Iх.х /100)* Sном.т = (1,5/100)*2500=37,5 кВар
ΔQк.з. = (Uк /100)* Sном.т = (10.5 / 100)*2500 = 262,5кВар
Приведенные потери активной мощности при К.З.
ΔР’м = Δрм + Кэк * ΔQк.з = 1,3+0,06*262,5 = 158,8кВт
где Кэк = 0.06 кВт/кВар
Приведенные потери активной мощности при Х.Х.
ΔРх.х = Δрх.х. + Кэк * ΔQх.х = 37,5+0.06*5,5 = 12,3 кВт
Полные потери в трансформаторах
ΔРт = 2*( ΔРх.х + Кз * ΔР’м) = 2*(12,3+0.6*158,8)=215,1 кВт
Полные потери в линии и в трансформаторах
ΔР = ΔРл + ΔРт = 412,6 + 215,1 = 627,7 кВт
Стоимость потерь
Сп = С* ΔР*Тмакс = 3,25*5300*627,7 = 10812132
Стоимость амортизационных отчислений.
Са = РаΣ * КΣ = 0.055*49584000 = 27271200тенге
Суммарные годовые эксплуатационные расходы
Сгод = Сп + Са = 10812132+27271200 = 38083332тенге
Суммарные затраты.
З = Сгод + 0.15* КΣ = 38083332+0.15*49584000 = 45520932 тенге
Потери электрической энергии.
ΔW = ΔР * Tгод = 627,7*5300 = 3326810 кВт
Расход цветного металла (алюминия).
G = g * 2l = 0.86 * (2 * 6,2) = 10,6 Т.
II вариант электроснабжения.
При расчете второго варианта электроснабжения цена оборудование указано в первом варианте.
Суммарные капитальные затраты.
КΣ = Кмв 110 + Котдел + Кк.з. + Кр + Кл + Ктр + Кмв10 + Краъед
КΣ = 9750000+750000+210000+64000+5140000+100000+23650000+9920000=49584000 тенге
Стоимость амортизационных отчислений.
Са = РаΣ * КΣ = 0.055*72740000 = 4000700 тенге
Суммарные годовые эксплуатационные расходы
Сгод = Сп + Са = 1607760+4000700 = 5608460 тенге
Суммарные затраты.
З = Сгод + 0.15* КΣ = 5608460+0.15*72740000 = 16519460 тенге
Сводная таблица выбора варианта электроснабжения.
|
Вариант электроснабжения |
Капитальные затраты |
Масса цв.металла |
Суммарные затраты |
Потери эл.энергии |
Экспл. расходы |
|
1 |
46229000 |
10,6 |
16519460 |
21.5 |
3808332 |
|
2 |
49584000 |
10,6 |
45520932 |
21.5 |
5608460 |
Просчитав все затраты на сооружение наших схем более экономичным получается I вариант схемы электроснабжения. По первому варианту производим расчет токов короткого замыкания.
Расчет тока короткого замыкания.
Сопротивление линии:
X2 = X3 = Xл = X0 * L * (Sб / U2ср);
X2 = X3 = Xл = 0.4 * 6.2 * (700 / 1152 ) = 0.13 Ом.
Сопротивление трансформатора:
X4 = X5 = Xт = (Uк / 100) * (Sб / Sном.т.);
X4 = X5 = Xт = (10.5 / 100) * ( 700 / 2.5) = 29.4Ом.
Результирующее сопротивление:
Xрез = X1 + ((X4 + X4) / 2);
Xрез = 0,5 + ((0.13 + 29.4) / 2) = 15.26 Ом.
Базисный ток системы:
Iб = Sб / (√3 * 10.5);
Iб = 700 / (1,73 * 10,5) = 38.5 кА.
Ток короткого замыкания в точке К:
Iкз = Iб / Xрез;
Iкз = 38.5 / 15.26 = 2.5 кА.
Ударный ток короткого замыкания в точке К:
Iу = 2,55 * Iкз;
Iу = 2,55 * 2.5 = 6.3 кА.
Мощность трёхфазного короткого замыкания:
Sк.з. = Sб / Xрез;
Sк.з. = 700 / 15.26 = 45.8 МВА
Вывод: я выбрал схему внешнего электроснабжения предприятия на основе технико-экономических расчётов. Для этого я определил расчётные нагрузки предприятия, построил картограмму нагрузок, произвёл расчёт схемы внешнего электроснабжения.
Список литературы.
1. Б. Ю. Липкин «Электроснабжение промышленных предприятий и установок». Москва «Высшая школа» 1990г.
2. Фёдоров «Электроснабжение промышленных предприятий» Москва 1973 г.
3 Дьяков «Справочник по электрооборудованию».
4. Фёдоров А.А., Старкова А.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1987.
5. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1986.
6. Зюзин А.Ф., Поконов Н.З., Антонов М.В. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок: Учеб. для учащихся электротехнических спец. Техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: высшая школа, 1986.
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.