Электрические нагрузки промышленных предприятий

После определения нагрузки головных участков воздушных линий для ТП-3 уточним мощность выбранного ранее трансформатора. Суммарная нагрузка составляет:

В предварительных расчётах  , поэтому мощность трансформатора ТП-3 уточнения не требует. Оставляем к установке на ТП-3 трансформатор мощностью 160 кВА типа ТМ-160/10.

Для более точной проверки системы электроснабжения по качеству электроэнергии необходимо произвести уточненные расчёты для определения потерь напряжения на трансформаторах ТП-1 и ТП-3.

Сопротивления трансформаторов:

ТП-1 двухтрансформаторная, поэтому:

ТП-3 однотрансформаторная:

Потери напряжения в трансформаторах:

В процентах потери соответственно составят 3,07 и 3,1 %.

По результатам расчётов проверки линий на допустимые потери напряжения составляется итоговая таблица 18.

Расчётные данные для ВЛ 10 кВ и ВЛ (КЛ) 0,38 кВ.

таблица 18.

Для потребителей ТП-1 после получения уточнённых данных о потере напряжения имеем:

а) для наиболее удалённого потребителя в режиме максимальных нагрузок:

- в режиме минимальных нагрузок:

б) для ближайшего потребителя в режиме максимальных нагрузок:

- в режиме минимальных нагрузок:

Для ТП-1 постоянные надбавки на трансформаторе оставляем без изменения, т.е. 2,5 %.

Аналогично для потребителей ТП-3 после получения уточнённых данных о потере напряжения имеем:

а) для наиболее удалённого потребителя в режиме максимальных нагрузок:

- в режиме минимальных нагрузок:

б) для ближайшего потребителя в режиме максимальных нагрузок:

- в режиме минимальных нагрузок:

Всё это позволяет скорректировать принятые при составлении таблицы 11 постоянные надбавки на трансформаторе ТП-3 с 5% на 2,5%. В этом случае значительно улучшатся показатели качества электроснабжения потребителей, присоединённых к данной трансформаторной подстанции.

Определение глубины провала напряжения при пуске асинхронных двигателей

В сельских электрических сетях провалы напряжения наиболее часто возникают при пуске короткозамкнутых асинхронных двигателей, мощность которых соизмерима с мощностью трансформатора (составляет порядка 40 % их мощности). При недопустимом снижении напряжения пуск двигателя может оказаться безуспешным, т.к. вращающий момент двигателя, в том числе и пусковой, пропорционален квадрату действующего напряжения. Кроме того, может произойти “опрокидывание”, т.е. останов работающих двигателей. В практике электроснабжения принято, что при пуске двигателя понижение напряжения на его зажимах может составить до 30 % от номинального напряжения. При этом напряжение на зажимах работающих двигателей при пуске не должно снижаться более чем на 20 % от номинального напряжения.

Глубину провала определяют для наиболее мощных и удалённых от шин подстанции электродвигателей.

ТП-3: Мощность двигателя установленного в лесопильном цехе 22кВт, cosφ=0,75. Длина ВЛ марки 4×А95 от ТП-3 до двигателя составляет 182м.

Полное сопротивление трансформатора ТП-3 составляет:

Удельное сопротивление линии:

Полное сопротивление ВЛ:

Сопротивление двигателя при пуске:

Глубина провала напряжения:

Что допустимо для пуска электродвигателя.

ТП-2: Мощность двигателя установленного на свиноводческой ферме 30кВт, cosφ=0,75. Длина КЛ марки ЦАШв 4×А70(rо=0,447 мОм/м, хо=0,0612 мОм/м.)

от ТП-2 до двигателя составляет 100м.

Полное сопротивление трансформатора ТП-2 составляет:

Активное и реактивное сопротивление линии:

Полное сопротивление КЛ:

Сопротивление двигателя при пуске:

Глубина провала напряжения:

напряжение кабельный линия трансформатор

Что допустимо для пуска электродвигателя.

Удалённость цеха №2 от ТП-1 требует проверки кабельной сети на величину провала напряжения. Удельные сопротивления кабельных линий КЛ-1 и Кл-2:rуд1=0,208мОм/м, худ1=0,063 мОм/м и rуд2=0,447 мОм/м, худ1=0,0612 мОм/м.

Активные и реактивные сопротивления линии КЛ-1и КЛ-2:

Полное сопротивление КЛ:

Полное сопротивление трансформаторов ТП-1 составляет:

Мощность самого сильного двигателя, установленного в цехе №2, Рдв=22кВт, cosφ=0,65.

Сопротивление двигателя при пуске:

Глубина провала напряжения:

Что допустимо для пуска данного электродвигателя и других двигателей цеха №2.

Расчёт токов коротких замыканий.

Рис.11. Фрагмент сети для расчёта токов к.з.

Составим схему замещения.

Рис. 12. Схема замещения сети.

Схема сети имеет два уровня напряжения 10 и 0,38 кВ, поэтому расчёты будем проводить в именованных единицах. Так как большинство токов к.з. ,подлежащих определению, находятся на напряжении 0,38 кВ, приведём все сопротивления к напряжению Uср=0,4 кВ.

Определим параметры схемы замещения, сеть 10 кВ и трансформаторы:

Сеть 0,4 кВ от ТП-1:

Сеть 0,4 кВ от ТП-2:

Наиболее удалённый потребитель ВЛ-2, отходящий от ТП-2, жилой двухквартирный дом - расстояние 220м:

Расчёт трёхфазного к.з. в сети 10 кВ.

Определим ток к.з. на шинах низкого напряжения (10,5 кВ) ГПП:

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Ударный ток:

,

где Ку=1,95 в силу того, что активное сопротивление практически равно нулю.

1. Определение тока к.з. в точке К-1:

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Ударный ток:

,

где

2. Определение тока к.з. в точке К-2:

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Ударный ток:

,

где

3. Определение тока к.з. в точке К-3:

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Ударный ток:

,

где

Расчёт токов к.з. в сети 0,4 кВ от ТП-1.

4. Определение тока к.з. в точке К-4:

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Начальное значение периодической составляющей тока к.з. при учёте сопротивления дуги:

где

Значение тока при дуговом к.з.:

Максимальный ударный ток:

,

где

Ударный ток при дуговом к.з.:

где

Влияние асинхронных двигателей цеха №1 приближённо учитывается следующим образом. Небольшое расстояние от шин 0,4 кВ ТП-1 до электроприёмников цеха №1 позволяет отказаться от учёта сопротивлений в цехе №1. Тогда:

Ударный ток составит величину:

Как видно, влияние тока асинхронных двигателей цеха №1 на ударный ток незначительно (около 10%).

5. Определение тока к.з. в точке К-5:

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Ударный ток:

,

где

Расчёт однофазного к.з. в точке К-5.

Первый подход: Сопротивления нулевой последовательности из [6,табл.31]

Второй подход:

где

Учитывая то обстоятельство, что приведённые значения сопротивлений сети 10 кВ значительно меньше таковых в сети 0,4 кВ, при определении токов к.з. можно пренебречь сопротивлениями сети высокого напряжения. Тогда расчёт значительно упростится. Полное сопротивление току однофазного к.з. для трансформаторов марки ТМ-630/10 при соединении обмоток Y/Y0 составляет:

Более точное значение было равно 5,48кА.

6. Определение тока к.з. в точке К-6 (шины РП-5 – цех №2):

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Ударный ток:

,

где

Мощность самого крупного асинхронного двигателя в цехе №2 равна 22 кВт, cosφ=0,65:

Ударный ток составит величину:

Как видно, влияние тока асинхронных двигателей цеха №2 на ударный ток незначительно (4,32%).

Расчёт однофазного к.з. в точке К-6 по упрощённой методике:

Тогда:

Если схема соединения обмоток трансформатора была ∆/Y0,то

Поэтому достаточно часто способ соединения обмоток трансформаторов используют для отстройки чувствительности автоматов и предохранителей.

Определим влияние дуги на значение тока однофазного к.з. при дуговом к.з.:

Сопротивление петли при учёте сопротивления дуги:

Тогда:

т.е. влияние учёта сопротивления дуги на ток к.з. незначительно и в дальнейших расчётах при выборе защитной аппаратуры можно пользоваться только величиной металлического тока однофазного к.з.

Расчёт токов к.з. в сети 0,4 кВ от ТП-2.

7. Определение тока к.з. в точке К-7 (шины НН ТП-2):

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Максимальный ударный ток:

,

где

Влияние асинхронного двигателя, установленного на объекте №5 (точка К-8), на ток к.з. в точке К-7 незначительно в силу того, что сопротивления «плеч» практически одинаковы, а мощность системы (SТ.ГПП=10000 кВА) многократно превышает мощность асинхронного двигателя (РДВ=30 кВт).

8. Определение тока к.з. в точке К-8 (шины РП электроприёмника №5):

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Максимальный ударный ток:

,

где

Влияние асинхронного двигателя, установленного на шинах, где произошло к.з. (точка К-8), приближённо можно оценить следующим образом. Принимаем сопротивление от асинхронного двигателя до точки К-8 равным нулю.

Номинальный ток двигателя:

Ударный ток составит величину:

Как видно, влияние тока асинхронного двигателя, расположенного в свиноводческой ферме на ударный ток незначительно.

Приведём расчёт однофазного к.з. в точке К-8 по упрощённой методике.

Для трансформатора ТМ-160 (∆/Y0) подстанции ТП-2 полное сопротивление токам однофазного к.з. равно:

Сопротивление петли:

Ток однофазного к.з.:

9. Определение тока к.з. в точке К-8 (наиболее удалённый жилой дом):

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Максимальный ударный ток:

,

где

Сопротивление петли:

Ток однофазного к.з.:

Для удобства дальнейшего использования полученных результатов расчёта токов к.з., сведём их в одну таблицу.

Таблица 19.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6