1. РОЗРОБКА МЕРЕЖІ ЖИВЛЕННЯ ПРОМИСЛОВОГО РАЙОНУ
Споживання й покриття потреб промислового району в активній потужності
Для проектування електропостачання промислового району з п'ятьма понижувальними підстанціями роблю попередню оцінку споживання активної потужності районом з енергосистеми від ЦЖ.
Навантаження ПС: Р1=33 МВт; Р2=9 МВт; Р3=15 МВт
Р4=16 МВт; Р5=4 МВт.
Коефіцієнт різночасності максимумів активних навантажень Крм = 0,9.
Орієнтовна величина втрат активної потужності
ΣΔ Рлі + ΣΔ Рті = 0,06 х ΣΔ Рnі (1.1)
0,06 х ΣΔ Рnі = 0,06 х (33+9+15+16+4) = 0,06 х 77 = 4.62 МВт.
Енергосистема в режимі найбільших навантажень видає в промисловий район:
Σ РГ = Kpм х Pni + ΣΔ Рті (1.2)
Σ РГ = 0,9 х 77 + 4.62 = 73.92 МВт.
1.2. Споживання та покриття потреб району в реактивній потужності. Попередній розрахунок потужності пристроїв, що компенсують
Коефіцієнт різночасності максимумів реактивних навантажень
Становлю попередній баланс реактивних потужностей, вибираю КП, визначаю
навантаження підстанцій з обліком КП.
(1.3)Дані для розрахунку реактивних потужностей: cos φг = 0,9; cos φ1 = 0,9;
cos φ2 = 0,85; cos φ3 = 0,89; cos φ4 = 0,87; cos φ5 = 0,84.
Реактивну потужність, що видається з ЦЖ визначаємо по формулі:
Σ Qr = Σ РГ x tg φг (1.4)
Коефіцієнт реактивної потужності, що відповідає заданому cosφr, tg φr = 0,484
Σ Qr = 73.92 х 0.484 = 35.78
Найбільші реактивні навантаження підстанцій на стороні НН знаходжу по
формулі
Σ Q″ni = Σ Рnі x tg γi. (1.5)
Коефіцієнти реактивної потужності і-й ПС, що відповідають заданим cos φi:
tg φ1 = 0.484; tg φ2 = 0.62; tg φ3 = 0.51; tg φ4 = 0.57; tg φ5 = 0.65.
Q″n1 = 33 х 0.484 = 15.97 (Мвар);
Q″n2 = 9 х 0.62 = 5.58 (Мвар) ;
Q″n3 = 15 х 0.51 = 7.65 (Мвар);
Q″n4 = 16 х 0.57 = 9.12 (МВАр);
Q″n5 = 4 х 0.65 = С (МВАр);
Σ Q″ni = 15.97 + 5.58 + 7.65 + 9.12 + 2.6 = 40.92 (МВАр).
Визначаю орієнтовну величину втрат реактивної потужності в трансформаторах:
(1.6)
(МВАр) Визначаю необхідну сумарну потужність пристроїв, що компенсують:
ΣQку = КQрм х Σ Q″ni + ΣΔ Qті - Σ Qr (1.7)
ΣQку = 0.95 х 40.92 + 8.449 – 35.78 = 11.543 (МВАр)
Визначаємо величину балансового коефіцієнта реактивної потужності:
(1.8)
Знаходжу розрахункову потужність пристроїв, що компенсують, у кожному
пункті споживання:
Qpку i = Рnі x (tg φ i - tg φ бал) (1.9)
Qpку 1 = 33 х (0.484 – 0.397) = 2.871 (МВАр);
Qpку 2 = 9 х (0.62 – 0.397) = 2.007 (МВАр);
Qpку 3 = 15 х (0.51 – 0.397) = 1.695 (МВАр);
Qpку 4 = 16 х (0.57 – 0.397) = 2.768 (МВАр);
Qpку 5 = 4 х (0.65 – 0.397) = 1.012 (МВАр).
Визначаю потужність відповідних КП:
Qкуi = Qкуi ном ×(U/Uном)2 (1.10)
(МВАр). Для компенсації реактивної потужності використаємо батареї конденсаторів типів КСКГ-1,05-125 і КС2-1,05-60, потужністю відповідно 6,5 і 3,2 Мвар кожна при напрузі 10 кВ.
(МВАр). Визначаю фактичну потужність КП на кожної ПС:
(1.11) -
Qфку1 = 1 х 7.2 = 7.2 (МВАр);
Qфку2 = 1 х 3.5 = 3.5 (МВАр);
Qфку3 = 1 х 3,5 = 3,5 (МВАр);
Qфку4 = 1 х 3.5 = 3.5 (МВАр);
Qфку5 = 1 х 3.5 = 3.5 (МВАр).
Визначаю найбільшу реактивну й повну навантаження на нижчій стороні
підстанцій:
Qni = Q″ni - Qфкуi (1.12)
-
Qn1 = 15.97 – 7.2 = 8.77 (МВАр);
Qn2 = 5.58 – 3.5 = 2.08 (МВАр);
Qn3 = 7.65 – 3,5 = 4.15 (МВАр);
Qn4 = 9.12 – 3.5 = 5.62 (МВАр);
Qn5 = 2.6 – 3.5 = - 0.9 (МВАр).
(1.13) 
Таблиця 1.1. Навантаження підстанцій з урахуванням потужності КП.
| № п/п | Позн. | Од. вим. | Підстанції | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 | Рni | МВт | 33 | 9 | 15 | 16 | 4 |
| 2 | cos φi | | 0,9 | 0,85 | 0,89 | 0,87 | 0,84 |
| 3 | tg φi. | | 0.484 | 0.62 | 0.51 | 0.57 | 0.65 |
| 4 | Q´´ni | МВАр | 15.97 | 5.58 | 7.65 | 9.12 | 2.6 |
| 5 | Qpкуi | МВАр | 2.871 | 2.007 | 1.695 | 2.768 | 1.012 |
| 6 |  | МВАр | |  | | | |
| 7 |  | МВАр |  | | | | |
| 8 | Qфкуi | МВАр | 7.2 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
| 9 | Qni | МВАр | 8.77 | 2.08 | 4.15 | 5.62 | -0.9 |
| 10 | Sni | МВА | 15.56 | 9.24 | 15.56 | 16.96 | 4.1 |
1.3. Вибір схеми електричної мережі промислового району
1.3.1. Складання варіантів схеми електричних з’єднань мережі
Варіанти схем електричної мережі показані на мал. 1.2.
-
Варіант І
Варіант ІІ
Радіально-магістральна мережа
Кільцева схема
Варіант ІІІ
Варіант ІV
Складнозамкнена мережа
Кільцево-магістральна
Рис. 1.1 – Вибір схеми електричної мережі промислового району
1.3.2. Попередній розрахунок сталих режимів варіантів схеми електричної мережі промислового району
І Варіант. Радіально-магістральна мережа.
Визначаю потоки потужності, передані по лініях у нормальному режимі:
S12 = S2 = 10 + j1.9 (MBA);
Sц1 = S12 + S2 = (33 + j 12.37) + (10 + j1.9) = 43 + j14.27 (МВА);
S43 = S3 = 12 + j3.94 (МВА);
S54 = S43 + S4 = (18 + j5.21) + (12 + j3.94) = 30 + j9.15 (MBA);
Sц5 =S54+ S5 = (30+j9.15)+(16 + j4.66)=46+j13.81 (МВА).
Повну потужність по лініях знаходжу по формулі:
(1.14)
Визначаю номінальну напругу для ділянок мережі:
(1.15)-
1-2
Ц-1
4-3
5-4
Ц-5
Визначаю струми на кожній ділянці по формулі:
(1.16)
Визначаємо розрахунковий струм
Ip = ai x aT x I5 (1.17)
Коефіцієнт ai = 1,05; коефіцієнт aT = 0,8; приймаємо I5 = Iл
Iр12 = 1.05 х 0.8 х 26.72 = 22.44 (А);
Ipц1 = 1.05 х 0.8 х 118.9 = 99.9 (А);
Ip43 = 1.05 х 0.8 х 33.15 = 27.85 (А);
Ip54 = 1.05 х 0.8 х 82.3 = 69.13 (А);
IpЦ5 = 1.05 х 0.8 х 126 = 105.84 (А).
Вибираю провідником дроти відповідно: АС-70; АС-120; АС-70; АС-95; АС-120.
Визначаємо допустимий струм на нагрівання
1 2 3 4 5