Диплом жұмысы «Трансформатор»

Бастапқы берілулер:

Q_{р 0,4}=6477 квар;

Q_нбк=2136,3 квар.

16

сонымен, нақты реактивті қуат: Q_{ф ТП1,2,3}=6300 = 1800 квар,

Q_неск= Q_{р ТП 1,2,3} – Q_{ф ТП 1,2,3}= 3934,4-1800=2134,4 квар.

сонымен, нақты реактивті қуат: Q_{ф ТП4,5}=4300= 1200 квар,

ал компенсацияланбаған қуат:

Q_неск= Q_{р ТП 4,5} – Q_{ф ТП 4,5}= 2541-1200=1341 квар.

Кесте2.5
№ № ТП	Qр тп, квар	Qр нбк тп, квар	Qф. тп, квар	Qнеск., квар
1	2	3	4	5
ТП 1,2,3	3934,4	1298,3	1800	2134,4
ТП 4,5	2541	838	1200	1341
Барлығы	6 477	2136,3	3000	3475,4

2.7.1 ЦТП-дағы қуат шығындарын анықтау

ТМЗ-1000-6/0,4 трансформаторын таңдаймыз.

U_в=6кВ, U_н=0,4кВ, P_хх=2,4 кВт, P_кз=11кВт, _хх=1,4%, U_кз=5,5%

1) ТП 1,2,3 үшін:(К_з=0,74, N=6)

ΔР=ΔР_хх+к²_з*ΔР_кз=2,4+(0,74)²*11=8,4 кВт

ΔQ=ΔI_хх*Sн/100+К²_з*ΔU*S_н/100=1,4*1000/100+(0,74)²*5,5*1000/100=44,1кBар

6 трансформаторлар үшін:

2) ТП-4,5 үшін:

ΔР=ΔР_хх+к²_з*ΔР_кз=2,4+(0,75)²*11=8,6 кВт

17

17

4 трансформаторлар үшін:

Барлық трансформаторлардағы соммалы шығындары:

ΣР_1-10=50,4+34,4=84,8 кВт,

ΣQ_1-10=264,6+179,6=444,2квар.

Қалыпты жағдайда қозғалтқыш 15-20 жыл қызмет атқарса 25%-тік жүктемемен жұмыс істесе, жұмыс істеу мүмкіндігі бір жарым жылға ғана созылады, ал 50%-тік жүктемемен жұмыс істесе бірнеше сағат қана жұмыс істейді.

Қозғалтқыштың қуатын көбейту оның энергетикалық көрсеткіштерін төмендетеді. Бұл жағдайда П.Ә.К. төмендейді, ал асинхронды қозғалтқыштардың cos y төмендейді. Қозғалтқыштың керекті қуатын есептеу техникалық –экономика талаптары бойынша орындалады. Олардың негізгілері мыналар:

а) басқа жағдайлар тең кезінде таңдалған электроқозғалтқыш жоғары П.Ә.К. кезінде төменгі бағаны иеленуі керек.

б) Электроқозғалтқыш максималды жүктелуі керек және ұзақ уақыт бойы жұмыс істеуі керек.

в) Электроқозғалтқыш талап етуші, қосып жіберу моменті мен максимал моментін қанағаттандыра алуы керек.

г) Электроқозғалтқыш қызуы басталған нормадан аспауы тиіс.

Көп жағдайларда қозғалтқышты қызуының басталған нормасын жүктемемен жұмыс істеу қабілетінің қатынасына қарай таңдайды.

Мұндағы M _{max бос –} валға берілетін максималды бос (жүріс) жүктеме

18

M _max

Мұндағы  = - электроқозғалтқышының қабілеті.

M _н

M _max - қозғалтқыштың максимал моменті.

Көптеген қысқа тұйықталған ротарлы асинхронды қозғалтқыштардың қосып жіберу моменті моксимал моментінен едәуір кем. Сондықтан мұндай қозғалтқыштарды тек қызуы мен жүктемелік қасиетіне қарап емес, қосып жіберу моментіне де қарап таңдайды. Әдетте қосып жіберу кезінде статикалық моменті орнаған режимдегіден 30 пайыз жоғары деп есепке алады. Бұл қозғалтқыш тоқтап тұрған кезінде майланып қоюланып қалуымен түсіндіріледі. Электроқозғалтқыш керек номиналды кернеу, айналу жылдамдығы, қорғаныс қабаты, қуатты таңдау жиынтығы арқылы іске асады.

Өзгермейтін немесе аз өзгеретін ұзақ уақыттық жүктемеде жұмыс істейтін электроқозғалтқыштың қуаты былай таңдалады. Механикалық берілген жүктемесімен Р_max электроқозғалтқыштық қуатының мөлшері

анықталады. Р_н немесе жақын ең үлкен мөлшері механизмнен  _мех және  _бер ПӘК-ті қоса алып

P_мех

Р_{н =}

Алынған мөлшердегі қуат іріктелген электроқозғалтқыштың қуат жиынтығы. Бұл жерде қозғалтқыштың қызуы немесе жүктеме талап етілмейді. Ауыр жағдайда қосылған қозғалтқыштың жеткілікті беріліс моменті тексеріледі. Егер механизм қуаты белгісіз болса, қозғалтқыщқа талап етілген уақыт келесі жолмен анықталады немесе өзі жазатын (диаграммасы) жүктеме диаграммасы бойынша анықталады.

Қоршаған ортаның температурасы +35 ^оС жоғары болғанда қозғалтқыштың жүктемесі төмендегіше азайтылуы керек.

Қоршаған ортаның ауа температурасы: ^оС : 35,40,50.

Қуаттың төмендетілуі: % 0,5,12.5, 25.

Ұзақ айналмалы жүктемеде қозғалтқыштың қуаттылығын ең үлкен немесе ең кішісін таңдауға болмайды, себебі, 1-ші жағдайда оның қуаттылығы жоғарылап кетеді, ал 2-ші жағдайда төмендеп кетеді. Бұл қуаттылықты таңдауда орташа жоғалту әдісі пайдаланылады, эквивалентті т.б. Орташа жоғалту әдісі ол жобаға негізделген. Егер қозғалтқыштың жұмыс істеу уақытысында жоғалту номиналды жоғалтудан аспаса, онда қозғалтқыштың қызуы да номиналдық мөлшерден аспайды. Оның есеп-телуі мынадай: бастапқы қозғалтқыштың қуаттылығы жүктеме графика-сымен жүктеледі.

19

Мысалы: орташа қуаттылықпен коэффициент қорына көбейтілгенде К = 1,1 ÷ 1,3. Одан соң П.Ә.К. байланысты қозғалтқыш жүктемесі  _қоз = (Р)

∆Р₁ t₁ + ∆Р₁ t₁ + ..... ∆ Р_n t_n

∆ Р_орт =

t_{1 +} t_{2 + ......} t_n
Мұндағы ∆Р₁, ∆ Р_2,.... , ∆Р_п сол аймақтағы қуатты жоғалту графикасы.
Егер жағдай осы уақытта сақталса таңдау сәтті болады.

∆ Р_n  ∆Р_орт

Егерде орташа жоғалту номиналдан көп болған жағдайда қозғалтқыштың үлкен қуаттылығын таңдап алып алдыңғы есеп бойынша қайталанылады. Бұл әдіс дәл болғанымен ал жасалуы қиын.

Сол себептен төменгі дәлдіктегі қарапайым қуаттылықтың анықталуы пайдаланылады. Орта квадраттың, эквивалентті, ток мөлшері, ток моменті, қуаты.
2.7.4 ДСП ПЕШІНІҢ ЕСЕПТІК ҚУАТЫН АНЫҚТАУ

ДСП-12 подстанциясында ЭТЦДК –2500/6 трансформаторы орнатылған.

Номиналды қуат ДСП –12 S_н=5000 кВА, cosφ=0,85 , К_з=0,7

ДСП –12 активті есептік қуаты:

P_рдсп-12=N×S_н×K_з×cosφ=2×5000×0,85×0,7=5950 кВт,

ДСП –12 реактивті есептік қуаты:

Q_рдсп-12=P_{р дсп-12}×tgφ=5950×0,6=3689 квар.

Пештік подстанцияның активті және реактивті шығындары:

ΣΔΡ_{т дсп-12}= N×0,02S_н=2×0,02×5000=200 кВт,

ΣΔQ_{т дсп-12}=N×0,1S_н=2×0,1×5000= 1000 квар.

Орынбасу схемасын салайық (2.2. сурет).

20

Резервті қуат:

=0,1×(6477+446,1+3689+1000)=1161,2 кВар.

Энергожүйеден келетін қуат:

Q_э=0,23×ΣP_р=0,23×(P_р0,4+ΔP_т+P_рдсп-12+ΔP_{т дсп-12}+P_сд)=

=0,23×(6720+85,1+5950+200+3560)=3798,5 кВар.

ВБК қуатын реактивті қуат балансынан анықтаймыз:

Q_ВБК=Q_р0,4+ΔQ_т+Q_дсп-12+ΔQ_{т дсп-12}+Q_рез-Q_э -Q_сд –Q_НБК=

=6477+446,1+3689+1000+1161,2-3798,5-1724,2-2136,3=5114,3 кВар.

ВБК таңдаймыз: 4хУКЛ-6,3-1350,

 Qн вбк=4х1350=5400 квар

2хВБК-ны ДСП-ға тікелей жалғаймыз.
3. СЫРТҚЫ ЭЛЕКТРМЕН ЖАБДЫҚТАУ СХЕМАЛАРЫНЫҢ НҰСҚАЛАРЫН САЛЫСТЫРУ

Технико – экономикалық салыстыру үшін электрмен жабдықтаудың нұсқасын қарастырамыз:

1. 
   I нұсқа – ЭТЖ (ЛЭП) 115 кВ;
   
2. 
   II нұсқа – ЭТЖ(ЛЭП) 37 кВ.
   

Сурет 3.1 Электрмен жабдықтаудың нұсқасы.

1) ГПП трансформаторларын таңдаймыз:

Қуаты 10000 кВА екі трансформатор таңдаймыз.

ТДН –10000/110 типі S_н=10000 кВА, U_вн=115кВ, U_нн=6,3кВ, ΔP_хх=14кВт, ΔP_кз=58кВт, u_кз=10,5%, I_хх=0,9%.

Трансформаторлардағы энергия шығындары:

Екі ауысымды жұмыс режимі үшін Т_вкл=4000 ч. Т_макс=4000 ч.

Олай болса максималды шығын уақыты:

Трансформаторлардағы активті энергия шығындары:

ΔW=2(ΔP_хх×T_вкл+ΔP_кз× τ ×K_з² )=2(14×4000+58×2405,3×0,8²)=290569,5кВтс/жыл
2) ЭТЖ (ЛЭП) –110 кВ.

ЛЭП арқылы өтетін толық қуат:

Бір линия арқылы жүретін тоқ:

Авариялық режим тоғы:

I_а=2×I_р=2×41,5=83 А

22

Экономикалық тоқ тығыздығы арқылы сым қимасын анықтаймыз:

мұнда I_р=41,5 А линияның есептік тогы, j=1,1А/мм² - Т_м=4000ч және алюминий сымдар болғандағы экономикалық тоқ тығыздығы.

Корондау шарты бойынша АС-70 сымын қабылдаймыз, I_доп=265А. Таңдалған сымды рұқсатты қыздырылуға тексереміз.

Есептік ток кезінде:

I_доп=265А>I_р=41,5 А

Авариялық режимде:

I_{доп ав}=1,3xI_доп=1,3x265=344,5A>I_ав=83A

ЛЭП-ң электроэнергия шығындары:

мұнда R=r₀×L, r₀=0,46 Ом/км 70 мм² қималы алюминий сымның меншікті кедергісі, l=6,5 км линия ұзындығы R=2,8 Ом

Iном=1000 А >Iав=81,2А;

Iоткл=40кА>Ik1=7,2 кА;

Iпред= 100 кА>iy= 17,3 кА;

Iтерм=40 кА>Ik1=7,2 кА;

Бағасы 40000у.е + 10% (ст-ть монтажа) = 44000у.е

Iном=630А >Iав=81,2 А;

Iпред= 80 кА> i_y= 17,3кА;

Iтерм= 31,5 кА> Ik =7,2 кА;

Iном=1000 А >Iав=81,2А;

Iоткл=40кА>Ik2=5,5 кА;

Iпред= 100 кА>iy= 13,9 кА;

Iтерм=40 кА>Ik2=5,5 кА;

Бағасы 40000у.е + 10% (ст-ть монтажа) = 44000у.е

23

Iном=630А >Iав=81,2 А;

Iтерм= 31,5 кА> Ik =5,5 кА;

Бағасы 2000у.е + 10% (ст-ть монтажа) = 2200у.е

1-ші нұсқаның шығындарын есептеу
Қондырғыларға кететін барлық шеғындар:

К_Σ1=К_В1-В4+К_ЛЭП+К_Р1-Р8+К_{т гпп} + К_ОПН

В1-В4ажыратқыштарының шығындары:

К_В1-В4=4×44=176 мың у.е.

К_уд=82,4 мың у.е./км

К_ЛЭП=lхК_уд=6,5×82,4= 535,7 мың тыс у.е.

Р1-Р8 айырғыш шығындары:

К_Р1-Р8=8×2,2=17,6 мың у.е.
ГПП трансформатор шығындары:

К_тргпп =2×194,5=389 мың у.е.

ОПН шығындары:

К_ОПН=2×1,5=3 мың у.е.

И₁=Иа+Ипотери+Иэ, мың у.е.

ЭҚЛ (ЛЭП) эксплуатациясының шығындары:

И_{экс ЛЭП}=0,004хК_ЛЭП=0,004х535,7=2,14 мың у.е.

ЭҚЛ (ЛЭП) амортизациясы:

И_{а ЛЭП}=0,028×К_ЛЭП=0,028×535,7=15 мың у.е.

Қондырғылар эксплуатациясының шығындары:

И_{экс об}=0,03×К_об=0,01×585,6=5,856 мың у.е.,

мұнда К_об – ЭТЖ (ЛЭП) бағасын есептемегендегі барлық шығындар.

Қондырғылар амортизациясы:

И_{а об}=0,063×К_об=0,063×585,6=36,89 мың у.е.

ЭЭ шығындарының бағасы:

Шығын =Сo×( Wтргпп+ Wлэп) =0,053×(290569,5+69594,5)=19,1 мың у.е.

Сo=6,4 тг за кВт×ч=0,053 у.е./кВтч

Барлық ағындық шығындар:

И_Σ1=2,14+15+5,856+36,89+19,1=78,98 мың у.е.

24

Келтірілген барлық шығындар:

1. 
   II нұсқа – ЭТЖ (ЛЭП ) 37 кВ. Электрмен жабдықтаудың нұсқасы.
   

3.2. сурет.Электрмен жабдықтаудың 2 нұсқасы.

25

Нұсқа бойынша электр жабдықтарын таңдау

1) ГПП трансформаторларын таңдаймыз:

Қуаты 10000 кВА екі трансформатор таңдаймыз.

Жүктелу коэффициенті – 0,8;

Трансформаторлардың паспорттық мәліметтері:

ТДН –10000/35 типі S_н=10000 кВА, U_вн=36,75кВ, U_нн=6,3кВ, ΔP_хх=12кВт, ΔP_кз=60кВт, u_кз=8%, I_хх=0,75 %.

Трансформаторлардағы қуат шығындары:

активті:

реактивті:

Трансформаторлардағы энергия шығындары:

Екі ауысымды жұмыс режимі үшін Т_вкл=4000 ч. Т_макс=4000 ч.

Олай болса максималды шығын уақыты:

БТП трансформаторлардағы активті энергия шығындары:

ΔW=2(ΔP_хх×T_вкл+ τ ×ΔP_кз×(К_з)²= 2(12×4000+60×2405,3×0,8²)=280727 кВт×ч.

Энергожүйе трансформаторларындағы активті энергия шығындары:

ТДТН –63000/110/35/6 типті трансформатор

ΔP_хх=53кВт, ΔP_кз=290кВт.

1. 
   ЭТЖ (ЛЭП ) –35 кВ.
   

Бір линия арқылы жүретін тоқ:

Авариялық режим тоғы:

I_ав=2×I_р=2×129=258 А

Экономикалық тоқ тығыздығы арқылы сым қимасын анықтаймыз:

мұнда I_р=129 А линияның есептік тогы, j=1,1А/мм² - Т_м=4000ч және алюминий сымдар болғандағы экономикалық тоқ тығыздығы.

Экономикалық тоқ тығыздығы бойынша АС-120 I_доп=390А таңдаймыз.

26

I_доп=390А>I_р=129 А

I_{доп ав}=1,3×I_доп=1,3×390=507A>I_ав=258 A

мұнда R=r₀×l, r₀=0,25 Ом/км 240 мм² қималы алюминий сымның меншікті кедергісі, l=6,5 км линия ұзындығы.

R=r₀×l=0,25х6,5=1,625 Ом

2. 
   U=35 КВ АЖЫРАТҚЫШТАР МЕН АЙЫРҒЫШТАРЫН ТАҢДАУ
   

Энергожүйе подстанциясында ТДТН –63000/110/37/6,3 трансформаторы орнатылған. S_н=63 MBA, U_вн=115кВ, U_сн=38,5кВ, U_нн=6,3 кВ, ΔP_хх=56кВт, ΔР_кз=290 кВт, u_квн-сн=10,5%, u_квн-нн=17,5%, u_ксн-нн=7%, I_хх=0,55%,

3.3 сурет.Орынбасу схемасы

ҚТ токтар есебін салыстырмалы бірлікте шығарамыз. Базисті шамалар ретінде

Жүйе кедергісі жүйе шексіз қуаты болғандықтан:

Тр-р кедергісі:

К₁ нүктесінде ҚТ тогы:

К₂ нүктесінде ҚТ тогы:

В₁,В₂ жүйе трансформаторларының авариялық тоқтары бойынша таңдаймыз. Трансформатор арқылы өтетін қуат оның екінші ретті орамдарына тең бөлінеді деп есептейміз, сонда:

Sав тр сист=2×31,5=63 мВА

Iав=Sав/1.73*Uн=63×1000/1,73×37=983А, Ip=Iав/2=491,5А

Зауыттың ажыратқыш бағасындағы үлестік коэффициенті:

Зауыттың Р1-Р4 айырғыш бағасындағы үлестік коэффициенті:

I_В3=I_рВ1,В2=491,5 кА

3АР1 DТ -35-1000-40У2 типті ажыратқыш таңдаймыз.

Паспорттық мәліметтер	Есептік мәліметтер
Uн=35 кВ Iн=1000 А Iотк=40 кА Iсквоз=100 кА Iтерм кз=40кА	Uр=35 кВ Iр=491,5 А Iкз=6,6 кА iу=15,9 кА I=6,6 кА

Зауыттың В3 ажыратқыш бағасындағы үлестік коэффициенті:

Зауыттың Р₅,Р₆ айырғыш бағасындағы үлестік коэффициенті:

3АР1 DТ -35-1000-40У2 типті ажыратқыш таңдаймыз.

Р₇-Р₁₀ айырғыштары ретінде РНДЗ-2-35/1000У2 аламыз.

3АР1 DТ -35-1000-40У2 типті ажыратқыш таңдаймыз.

29

Паспорттық мәліметтер	Есептік мәліметтер
Uн=35 Кв Iн=1000 А Iотк=40 кА Iсквоз=100 кА Iтерм кз=40кА	Uр=35 КВ Iр=129 А Iкз=3,7 кА iу=9,4 кА I=3,7 кА

Р₁₁-Р₁₄ айырғыштары ретінде РНДЗ-2-35/1000У2 аламыз.

Қондырғыларға кететін барлық шығындар:

К_Σ2=К_В1,В2+ К_В3+К_Р1-Р4 +К_Р5,Р6 +К_ЛЭП+К_В4-В7 +К_Р7-Р14+К_трЭС +К_тргпп +К_опн
В₁, В₂ ажыратқыштарының шығындары:

К_В1,В2=2×γ×Кв=2×0,129×38,5=9,6 мың у.е.

К_В3=γ×Кв=0,2×38,5=7,7 мың у.е.

К_Р1-Р4=4×γ×Кр=4×0,129×1,32= 0,68 мың у.е.

Р₅,Р₆ айырғыш шығындары:

К_Р5-Р6=2×γ×Кр=2×0,129×1,32= 0,34 мың у.е.

К_уд.=72 мың тыс. у.е./км

К_ЛЭП=l×К_уд=72×6,5 = 468,3 мың у.е.
В₄-В₇ ажыратқыштарының шығындары:

К_В4,В5=4×Кв=4×38,5=154 мың у.е.

К_Р7-Р14=8×Кр=8×1,32=10,56 мың у.е.

К_ат=2×γ×К тр =2×0,13×533,2 =138,6 мың у.е.

ГПП трансформаторларының бағасы:

К_{т гпп}=2×131=262 мың у.е.
ОПН шығындары:

К_ОПН=2×1,0=2 мың у.е.

=9,6+7,7+0,68+0,34+468,33+154+10,56+138,6+262+2=1053,8 мың у.е.

Кернеу трансформаторлары төмендегі шарттар бойынша таңдалады:

3. дәлдік класы бойынша