Подстанции

Методика расчета

Определить местоположение подстанции— это значит найти координаты центра нагрузок.

• По исходным данным построить оси X и Y генплана и нанести центры электрических на­
грузок (ЦЭН) каждого цеха.

• С учетом размеров территории генплана выбрать масштаб нагрузок, ориентируясь на
наибольшую и наименьшую, приняв удобный радиус.

где т — масштаб нагрузок, кВт/км или квар/км ;

Pнм, Qhm— наименьшая мощность цеха, кВт или квар;

/?нм — наименьший визуально воспринимаемый радиус картограммы нагрузки, км. Величина т округляется и принимается как для активных, так и для реактивных нагрузок.

• Определяются радиусы кругов активных и реактивных нагрузок всех цехов

гдеRaиRp— радиусы реактивной и активной нагрузок, км;

Р и Q — активная и реактивная нагрузки цехов, кВт и квар;

та, тр— масштаб нагрузок активной и реактивной, кВт/км2 или квар/км2.

Если даны только Р и cos φ, то

• Опредляюется условные координаты ЦЭН всего предприятия

местоположение ГГГ;

 

 

В (Х р0, Yр0) -местоположение ККУ,

 

 

Часть 1. Расчетно-практические занятия по электроснабжению объектов

где Ха0, Y а0 — координаты ЦЭН активных, км;

Хр0, Yр0 —координаты ЦЭН реактивных, км;

ККУ — комплектное компенсирующее устройство;

ГПП — главная понизительная подстанция.

 

• Составляется картограмма нагрузок, на которую наносятся все необходимые данные.

Примечания.

1. Картограмму нагрузок можно составить для цеха и определить ЦЭН, т. е. определить
место установки внутрицеховой ТП.

2. Величина нагрузок на генплане изображается кругами, площадь которых пропорциональна им.

Пример

Дано:

Генплан 3x2 км с силовыми нагрузками цехов (1 кл.= 0,1 км)

 

Параметр Номер цеха
Ц1 Ц2 Ц3 Ц4 Ц5
Р, кВт
Х, км 0,6 1,45 2,4 1,55 0,4
COS φ 0,7 0,75 0,9 0,8 0,6
Y, км 1,45 1,25 0,9 0,8 0,6

Требуется:

• определить координаты ЦЭН активных;

• определить координаты ЦЭН реактивных;

• нанести данные на генплан.

Решение:

• Наносятся на генплан центры электрических нагрузок (ЦЭН) каждого цеха (рис. 1.7.1), мас­
штаб генплана тг = 0,2 км/см.

• Определяются радиусы кругов активных и реактивных нагрузок, исходя из масштаба
генплана.

• Определяется масштаб активных (та) нагрузок, исходя из масштаба генплана.
Принимается для наименьшей нагрузки (Ц5) радиус Rа5 = 0,1 км, тогда

Принимается та = 800 кВт/км .

Определяется радиус для наибольшей нагрузки при принятом масштабе

Нанесение нагрузок на генплан в данном масштабе возможно, масштаб утверждается. Определяются радиусы кругов для остальных нагрузок:

Результаты заносятся в «Сводную ведомость нагрузок цехов» (таблица 1.7.1).

 

РПЗ-7. Определение местоположения подстанции

 

Определяются реактивные нагрузки каждого цеха из соотношения

 

Q i=Pi tgφi,,

где tg φi, определяется по cos φi,

Результаты заносятся в «Сводную ведомость нагрузок цехов».

Определяются радиусы кругов для реактивных нагрузок при том же масштабе, т. е. при тр = 800 квар/км2 по формуле

 

Результаты заносятся в «Сводную ведомость нагрузок».

Нагрузки кругами наносятся на генплан, активные — сплошной линией, реактивные — штриховой.

Определяются условные ЦЭН активной и реактивной:

 


 

Вблизи точки B(2,3; 0,83) располагают ККУ или синхронный компенсатор (СК). Составляются картограммы нагрузок для всего предприятия и наносятся необходимые данные.

 

Параметр Номер цеха
Ц1 Ц2 цз Ц4 Ц5
Р, кВт
Ra, км 0,2 0,25 0,63 0,4 0,1
COS φ 0,7 0,75 0,9 0,8 0,6
tg φ 1,02 0,88 0,48 0,75 1,33
Q, квар
Rp, км 0,22 0,24 0,44 0,35 0,11

 

 

Ответ: место установки ГПП и ЦЭП точка А (2; 0,88). Место установки ККУ и ЦЭН точки В(2,3; 0,88).

 

 

Таблица 1.7.2. Индивидуальные задания для РПЗ - 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант Ц1 Ц2 ЦЗ Ц4 Ц5
Р1 кВт COS φ1 Р2, кВт COS φ2 Р3,кВт COS φз Р4,кВт COS φ4 Р5,кВт COS φ5
(Х1,Y1) (Х2,Y2) (Х3,Y3) (Х4,Y4) (Х5,Y5)
0,7 0,75 0,8 0,85 0,9
0,4; 0,4 0,5; 1,4 1,5; 1,2 2,4; 1,0 1,5; 0,5
0,7 0,75 0,8 0,85 0,9
0,5; 0,5 0,5; 1,2 1,6; 1,3 2,5; 1,2 1,6; 1,7
0,85 0,7 0,75 0,8 0,9
0,5; 1,5 1,5; 1,2 2,6; 1,0 1,6; 0,7 0,5; 0,5
0,75 0,8 0,85 0,9 0,7
0,5; 1,4 1,4; 1,5 2,7; 1,2 1,8; 0,8 0,6; 0,7
0,8 0,85 0,9 0,7 0,75
0,4; 0,9 1,2; 1,6 2,6; 1,3 1,8; 0,6 0,7; 0,9
0,72 0,8 0,9 0,85 0,83
0,7; 1,0 1,5; 1,8 1,6; 0,8 1,9; 2,0 0,5; 2,0
0,8 0,9 0,85 0,83 0,72
0,5; 0,5 0,6; 1,6 1,5; 0,5 1,7; 1,2 2,6; 1,0
0,9 0,85 0,83 0,72 0,8
0,4; 0,6 0,6; 1,5 1,5; 0,6 1,8; 1,3 2,5; 1,2
0,85 0,83 0,72 0,8 0,9
0,6; 0,7 0,6; 1,2 1,6; 0,7 1,8; 1,4 2,4; 1,5
0,83 0,72 0,8 0,9 0,85
0,7; 0,8 0,6; 1,4 1,6; 0,6 1,7; 1,5 2,5; 1,4
0,85 0,7 0,75 0,8 0,9
0,6,0,5 0,6; 1,2 1,5; 0,4 1,5; 1,2 2,6; 0,6

 

0,7 0,9 0,75 0,8 0,85
    0,5; 0,6     0,5; 1,4     1,3; 0,5     1,3; 1,4     2,7; 0,8    
0,9 0,8 0,75 0,85 0,7
    0,4; 0,5     0,4; 1,5     0,4; 0,6     1,4; 1,3     2,5; 1,0    
0,8 0,7 0,85 0,7 0,9
    0,5; 0,4     0,5; 1,6     1,2; 0,7     1,2; 1,5     2,4; 1,2    
0,75 0,85 0,7 0,9 0,8
    0,4; 0,6     0,4; 1,5     1,6; 0,5     1,6; 1,6     2,5; 1,5    
0,7 0,75 0,8 0,85 0,9
    0,6; 0,3     0,5; 1,5     1,5; 1,2     1,4; 0,4     2,5;0,5    
0,7 0,75 0,8 0,85 0,9
    0,5; 0,4     0,5; 1,5     1,5; 1,3     1,4; 0,5     2,5; 0,8    
0,75 0,8 0,85 0,9 0,7
    0,4; 0,5     0,5; 1,5     1,5; 1,4     1,4; 0,6     2,5; 1,0    
0,8 0,85 0,9 0,7 0,75
    0,7; 0,4     0,5; 1,5     1,5; 1,2     1,4; 0,5     2,5; 1,2    
0,85 0,9 0,7 0,75 0,8
    0,5; 0,6     0,5; 1,6     1,5; 1,2     1,4; 0,4     2,5; 1,6    
0,7 0,8 0,9 0,75 0,85
    0,7; 0,7     0,5; 1,6     1,4; 1,2     1,2; 0,4     2,7; 0,4    
0,7 0,8 0,9 0,75 0,85
    0,6; 0,6     0,5; 1,5     1,4; 1,3     1,2; 0,5     2,7; 0,6    
0,7 0,9 0,8 0,85 0,75
    0,3; 0,3     0,5; 1,4     1,4; 1,4     1,2; 0,6     2,7; 0,8    
0,8 0,7 0,9 0,75 0,85
    0,4; 0,4     0,5; 1,5     1,4; 1,5     1,2; 0,7     2,7; 1,0    
0,75 0,8 0,85 0,9 0,7
    0,5; 0,5     0,5; 1,2     1,4; 1,6     1,2; 0,5     2,7; 1,2    
0,6 0,8 0,85 0,7 0,9
    0,3; 0,3     0,4; 1,0     1,2; 1,4     1,6; 0,4     2,8; 0,6    
0,8 0,8 0,75 0,6 0,85
    0,4; 0,4     0,4; 1,1     1,2; 1,5     1,6; 0,5     2,8; 0,8    
0,6 0,7 0,8 0,75 0,9
    0,3; 0,3     0,4; 1,2     1,2; 1,6     1,6; 0,3     2,8; 1,0    
0,7 0,8 0,9 0,6 0,85
    0,4; 0,4     0,4; 1,3     1,2; 1,7     1,6; 0,5     2,8; 1,2    
0,7 0,8 0,7 0,75 0,9
    0,5; 0,4     0,4; 1,5     1,2; 1,8     1,6; 0,5     2,8; 1,6    

6-2533

 

 

1.8. РПЗ-8. Расчет и выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения

Методика расчета

 

Для выбора аппарата защиты нужно знать ток в линии, где он установлен, тип его и чис­ло фаз.

• Токи (в амперах) в линии определяются по формуле

где Sr— номинальная мощность трансформатора, кВ·А;

Vh.T — номинальное напряжение трансформатора, кВ.

Принимается VH.T — 0,4 кВ.

где SM ру — максимальная расчетная мощность РУ, кВ·А;

Vнру — номинальное напряжение РУ, кВ.

Принимается VHру = 0,38 кВ.

где Рд — мощность ЭД переменного тока, кВт;

VHд — номинальное напряжение ЭД, кВ;

ηд — КПДЭД, отн. ед.

Примечание. Если ЭД повторно-кратковременного режима, то РД=РДП .

 

I cв = - линия к сварочному трансформатору,

где Scв –полная мощность сварочного 3-х фазного трансформатора, кВ·А;

ПВ — продолжительность включения, отн. ед.

• В сетях напряжения менее 1 кВ в качестве аппаратов защиты могут применяться автома­тические выключатели (автоматы), предохранители и тепловые реле.

 

Автоматы выбираются согласно условиям:

 

где Iна — номинальный ток автомата, А;

Iн р — номинальный ток расцепителя, А;

Iдл — длительный ток в линии, А;

Iм — максимальный ток в линии, А;

VHa — номинальное напряжение автомата, В;

Vc — напряжение сети, В;

 

 

РПЗ—8. Расчет и выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения

где Kо — кратность отсечки;

I0 — ток отсечки, А;

Iп — пусковой ток, А,

 

где Кп— кратность пускового тока. Принимается КП= 6,5...7,5 — для АД;

Кн = 2...3 — для СД и МПТ;

Iн.д — номинальный ток, А;

Iпик —пиковый ток, А,

где Iп.нб — пусковой ток наибольшего по мощности ЭД, А;

Iн.нб — номинальный ток наибольшего в группе ЭД, А;

Iм — максимальный ток на группу, А.

Зная тип, Iн.а и число полюсов автомата, выписываются все каталожные данные.

• Предохранители выбираются согласно условиям:

где /вс — ток плавкой вставки, А;

где /ц.п — номинальный ток предохранителя, А.

• Тепловые реле выбираются согласно условию

где IТР — ток теплового реле, номинальный, А.

Наиболее современными являются автоматы серии ВА и АЕ, предохранители серии ПР и ПН, тепловые реле серии РТЛ.

• Проводники для линий ЭСН выбираются с учетом соответствия аппарату защиты согласно условиям

 

 

Принимают К зщ = 1,25 — для взрыво- и пожароопасных помещений; К зщ = 1 — для нормаль­ных (неопасных) помещений; К зщ = 0,33 — для предохранителей без тепловых реле в линии.

По типу проводника, числу фаз и условию выбора формируется окончательно марка ап­парата защиты.

Примечание. Индивидуальные задания для РПЗ-8 представлены в таблице 1.5.7. Номер электроприемника для расчета обведен.

 

Часть 1. Расчетно-практические занятия по электроснабжению объектов

Варианты линий ЭСН