3 Сыртқы электржабдықтаудың нұсқаларын салыстыру

Өнеркәсіптік электржабдықтаудың оптимизациялау есептерін шешу кезінде бірнешен нұсқаларды салыстыру қажеттілігі туады. Өнеркәсіптік энергетика есептердің көп нұсқаларының бар болуы технико-экономикалық есептеулерді жүргізуді қажет етеді. Ол есептеулердің мақсаты – сұлбаның оптималды (тиімді) нұсқасын анықтау, электр жүйенің және оның элементтерінің параметрлерін анықтау.

Қайрақ заводы қуаттары 100 МВА, кернеулері 230/37/10,5 кВ тең екі параллель жұмыс істейтін үш орамды трансформаторлары бар энергожүйе қосалқы станциясынан қорек алады.Трансформатор жеке-жеке жұмыс істейді. Қосалқы станцияның 230кВ жағына қарағанда қысқа тұйықталу қуаты – 1800 МВА. Энергожүйенің қосалқы станциясынан заводқа дейінгі қашықтық - 6,3 км. Завод үш сменамен жұмыс істейді.

Технико-экономикалық салыстыруды жүргізу үшін электрменжабдық-таудың екі нұсқасын қарастырамыз::

1.I нұсқа –энергожүйе қосалқы станциясында кернеуі 230 кВ үш орамды трансформаторларды орнату;

1.II нұсқа –ГПП-да кернеуі 35 кВ үш орамды трансформаторларды орнату.

1.III нұсқа –ГПП-да кернеуі 10 кВ үш орамды трансформаторларды орнату.

3.1. I Нұсқа

Энергожүйе қосалқы станциясының жоғарғы кернеуі

3.1Сурет. Электржабдықтау сұлбасының I нұсқасы.

I нұсқа бойынша электржабдықтарды таңдаймыз.

1. ГПП трансформаторларын таңдаймыз:

Қуаттылығы 40000 кВА-лі екі трансформатор таңдаймыз.

Жүктелу коэффициенті:

Трансформатордың паспорттық берілулері:

Трансформатор түрі ТРДНС –40000/230/10,5;

S_н=40000 кВА, U_вн=230 кВ, U_нн=10,5 кВ, ΔP_хх=50 кВт, ΔP_кз=170 кВт,

U_кз=11,5%, I_хх=0,6%.

Трансформатордағы қуат шығыны:

активті:

реактивті:

Трансформатор энергиясының шығыны.

Үш сменмен жұмыс істеу режим кезінде: Т_вкл=6000сағ; Т_макс=6000сағ.

Онда максималды шығын уақыты:

Трансформатордың активті қуат шығыны:

ΔW=2 × (ΔP_хх×T_вкл+ΔP_кз× τ ×K_з²)

ΔW=2 × (50×6000+170×4592×0,64²)= 1245263 кВтч

2.ЛЭП (Электр өткізгіш желісі)–37 кВ.

ЛЭП-нен өтетін,толық қуаты:

.

Бір желіден өтетін есептеу тоғы:

.

Авариялық режимдегі ток:

I_а=2 × I_р=2 ×66=132 А.

Экономикалық тоқтың тығыздығына байланысты сым қимасын анықтаймыз:

;

мұндағы j=1 А/мм² экономикалық токтың тығыздығы, Т_м=6000сағ, және алюминий сымы.

Мына сымды қабылдаймыз АС –240, I_доп=610 А.

Берілген ток бойынша таңдалған сымды тексереміз.

Есеп айыратын тоқ бойынша: I_доп =610А>I_р=66 А .

Авариялық режим бойынша: I_{доп ав}=1,3xI_доп=1,3x610=793 A>I_ав=66 A .

ЛЭП(Электр өткізгіш желісі)-де электроэнергия шығыны:

мұндағы R=r₀×L=0,137×6,3=0,86 Ом,

мұндағы r₀=0,137 Ом/км – болат алюминий сымының меншікті кедергісінің қимасы 240 мм², l=6,3 км – желі ұзындығы.

3. U=230 кВ-қа ажыратқыш таңдаймыз.

Аспап таңдап алмас бұрын, орынбасу сұлбасын құраймыз (сурет.3.2.) және қысқа тұйықталу тоғын есептейміз:

S_б=1000 МВА; U_б=230 кВ. S_кз=1800 МВА

х_с= Sб /Sкс= 1000/1800=0,55 о.е.,

В1 және в2 ажыратқыштарды таңдаймыз

Ажыратқыш У-220Б-1000-25У1

Iном=1000 А >Iав=132 А;

Iоткл=25 кА>Ik1=4,52 кА;

Iпред=64 кА>iy=11,5 кА;

Iтерм=25кА>Ik1=4,52 кА;

Айырғыш Р1-4: РНД-220-1000У1

Iном=1000 А >Iав=132 А;

Iдин=100 кА>iy=11,5 кА;

Iтерм=40 кА>Ik1=4,52 кА;

Ажыратқыш В3 және В4: У-220Б-1000-25У1

Iном=1000 А >Iав=132 А;

Iоткл=25 кА>Ik1=4,52 кА;

Iпред=64 кА>iy=11,5 кА;

Iтерм=25кА>Ik1=4,52 кА;

Айырғыш Р5-8: РНД-220-1000У1

Iном=1000 А >Iав=132 А;

Iдин=100 кА>iy=11,5 кА;

терм=40 кА>Ik1=4,52 кА;

ОПН1-2: Ток кернеуінің күшеюіне шек қойғыш ОПН-110У1