Дипломдық жоба тақырыбы: «Кәсіпорындарға электр энергиясын үнемдеу жөніндегі іс-шараларын өнеркәсіптік объектісін электрмен жабдықтау»

Жел электр станциясына генераторлық ажыратқыштар таңдау

жүктеу/скачать 2,74 Mb.

бет	8/22
Дата	02.06.2022
өлшемі	2,74 Mb.
	#36178
түрі	Диплом

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 22

2.4 Цех трансформаторларының қуаты мен санын таңдау және 0,4 кВ кернеуінің реактивті қуатты компенсациялау

2.3 Жел электр станциясына генераторлық ажыратқыштар таңдау

Берілген дипломдық жұмыста металлургия зауыты 50 км ара қашықтықта орналасқан ЖЭС-дан қоректенеді.

Дипломдық жұмыстың тапсырмасына сәйкес электр станциясының генератор ажыратқыштарын есептеу және таңдау қажет.

Электр станциясындағы генераторлық қосқыштарды есептеу және таңдау
Электр станциясының қуаты (ВЭС) - 6 МВт
8 суретте станцияның құрылымдық схемасы көрсетілген.

Сурет 8 – Станцияның құрылымдық схемасы

Тапсырмаға сәйкес ЖЭО әрқайсысы 3 МВт қуаттылығымен 2 турбогенератордан тұрады. ТДЦ 63000/35-У1 күшейткіш трансформаторлары арқылы 35 кВ тарату құрылғысы қосылған.

Қысқа тұйықталу токтарын есептеу

Сурет 10 – Эквивалентті ауыстыру схемасы
Біз есептеуді салыстырмалы бірліктерде жүргіземіз. Негізгі шарттарды қабылдаймыз: 𝑆_б= 1000 МВ ∙ А.
Базисті кернеу, кВ: 𝑈_б₁= 230; ; 𝑈_б₂= 15,75. Базисті ток, кА:
(3.1)

мұнда 𝑈_б – базисті кернеу; 𝑆_б – базисті қуат.

Негізгі жағдайларда генераторлардың аса өтімді индуктивті кедергісі, с.б.:

(3.2)
мұнда 𝑥_𝑑^′′ – генератордың асқын кедергісі,
𝑥_𝑑^′′= 0,213;
𝑆_ном – генераторлардың номиналды қуаты, МВА,
𝑆_ном= 264.

Блоктық трансформаторлардың кедергісі, с.б.:

(3.3)
мұнда 𝑆_ном_._т – трансформатордың номиналды қуаты.
.
ЭБЖ кедергісі, с.б.:

мұнда 𝑥₀ – электр желілерінің меншікті индуктивті кедергісі,

𝑥₀= 0,4 ом/км;

𝑙 – АЭЖ ұзындығы, км.

𝑥.
𝑥.
𝑥.
К-1 нүктесіндегі қысқа тұйықталу токтарын есептеу

Сурет 11 – ЖЭО ауыстыру схемасын түрлендіру
𝑥₁₄= 𝑥₁₂∥ 𝑥₁₃= 0,5 ∙ 0,5 = 0,25;
𝑥₁₅= 𝑥₁₀∥ 𝑥₁₁= 0,5 ∙ 0,72 = 0,36;
𝑥₁₄∙ 𝑥₉0,25 ∙ 0,30
𝑥₁₆= = = 0,082
𝑥₁₄+ 𝑥₉+ 𝑥₁₅0,25 + 0,30 + 0,36
𝑥₁₄∙ 𝑥₁₅0,25 ∙ 0,36
𝑥₁₇= = = 0,099
𝑥₁₄+ 𝑥₉+ 𝑥₁₅0,25 + 0,30 + 0,36
𝑥₁₅∙ 𝑥₉0,36 ∙ 0,30
𝑥₁₈= = = 0,066
𝑥₁₄+ 𝑥₉+ 𝑥₁₅0,25 + 0,3 + 0,36
𝑥₁₉= 𝑥₁+ 𝑥₁₆= 0,22 + 0,082 = 0,302;
𝑥₂₀= 𝑥₂+ 𝑥₁₇= 0,27 + 0,099 = 0,369;
𝑥₁₉∙ 𝑥₂₀0,302 ∙ 0,369
𝑥
𝑥₂₂= 𝑥₂₁+ 𝑥₁₈= 0,166 + 0,119 = 0,285;
𝑥₂₃= 𝑥₆+ 𝑥₃= 0,44 + 0,8 = 1,24;
𝑥₂₄= 𝑥₇+ 𝑥₄= 0,44 + 0,8 = 1,24;
𝑥₂₅= 𝑥₈+ 𝑥₅= 0,44 + 0,8 = 1,24;
𝑥₂₃∙ 𝑥₂₄1,24 ∙ 1,24
𝑥;
𝑥₂₅∙ 𝑥₂₆1,24 ∙ 0,62
𝑥;

Сурет 12 – ЖЭО ауыстыру схемасын түрлендіру
Қысқа тұйықталу тогының периодтық компонентінің бастапқы мәнін анықтаймыз, кА:
𝐸
𝐼_П₀= ∙ 𝐼_б, (3.4)
𝑥_Σ
𝐼_П.
𝐼_П.

Қысқа тұйықталу тогының периодтық компонентінің жиынтық мәнін анықтаймыз, кА:

𝐼П0𝛴 = 𝐼П0С + 𝐼П0𝐺, (3.5)
𝐼_П₀_𝛴= 8,81 + 6,92 = 15,73.
ҚТ соққы тоқтың мәні анықтаймыз, кА:
𝑖уд 𝑘уд, (3.6)
мұнда 𝑇_𝑎 – қысқа тұйықталу тогының апериодтық құрауышының өшу уақытының тұрақтысы, сек ( 𝑇_𝑎_С= 0,04,𝑇_𝑎𝐺= 0,4).
𝑘_уд– соққы коэффициент:
𝑘_уд= 1 + 𝑒−0,01/𝑇_𝑎, (3.7)

𝑘удС = 1 + 𝑒−0,01/0,04 = 1,78.

𝑘уд𝐺 = 1 + 𝑒−0,01/0,4 = 1,98.

𝑖_удС.

𝑖_уд𝐺 .
ҚТ жиынтық соққы тогын анықтаймыз, кА:
𝑖уд𝛴 = 𝑖удС + 𝑖уд𝐺, (3.8)
𝑖_уд_𝛴= 22,17 + 19,37 = 41,54.
Уақыт сәтінде қысқа тұйықталу тогының апериодтық компонентін анықтаймыз 𝑡 = 𝜏, кА:
𝑖_𝑎𝜏 𝑒−𝜏/𝑇𝑎, (3.9)
мұнда 𝜏 – қосқыштың түйіспелерін сұйылту сәті, сек:
𝜏 = 𝑡р.з. + 𝑡с.в., (3.10)
𝑡_р_._з_. - релелік қорғаныстың іске қосылу уақыты, сек (𝑡_р_._з_.= 0,01);
𝑡_с_._в_. - ажыратқышты іске қосу уақыты, сек.
𝜏 = 0,01 + 0,035 = 0,045.
𝑖𝑎𝜏_С.
𝑖𝑎𝜏𝐺 .
Уақыт сәтінде қысқа тұйықталу тогының жалпы апериодтық компонентін анықтаймыз 𝑡 = 𝜏, кА:
𝑖𝑎𝜏𝛴 = 𝑖𝑎𝜏С + 𝑖𝑎𝜏𝐺, (3.11)
𝑖_𝑎𝜏𝛴= 3,89 + 8,35 = 12,24.
Уақыт сәтінде қысқа тұйықталу тогының периодтық компонентін анықтаймыз 𝑡 = 𝜏, кА.
Жүйе шексіз қуат көзі болғандықтан:
𝐼П𝜏С = 𝐼П0С = 8,81.
Қалған генеративті бұтақтар үшін алдымен олардың қандай қуат көзі екенін анықтау керек. Ол үшін номиналды токты анықтаңыз, кА:

(3.12)

Теңсіздіктің дұрыстығын анықтаңыз:

Сондықтан генераторлар шексіз қуат көзі болып табылады.

𝐼_П𝜏𝐺 = 𝐼_П0𝐺,
𝐼_П_𝜏𝐺= 6,92.
Уақыт сәтінде қысқа тұйықталу тогының жалпы апериодтық компонентін анықтаймыз 𝑡 = 𝜏, кА:
𝐼П𝜏𝛴 = 𝐼П𝜏С + 𝐼П𝜏𝐺, (3.13)
𝐼_П_𝜏𝛴= 8,81 + 6,92 = 15,73.
Жылу импульсін анықтаңыз, А²·с:
𝐵 , (3.14)
𝑡_отк= 0,1 − 0,2.
𝐵 = 15,73²∙ (0,1 + 0,04) = 34,64.
К-2 нүктесіндегі қысқа тұйықталу тогын есептеу жоғарыда көрсетілген есептеуге ұқсас.
24 кесте . к.з. токтарын есептеу нәтижелері

КТ нүктесі	Қорек көзі	𝐼_П0,кА	𝐼_П𝜏,кА	𝐼_ат,кА	𝐼_уд,кА	𝐵 ∙ 10⁶, А²∙с
К-1	Генератор Система Барлығы	6,92 8,81 15,73	6,92 8,81 15,73	8,35 3,89 12,24	19,37 22,17 41,54	34,64 - -
К-2	Генератор Система Барлығы	51,78 59,88 111,68	51,78 59,88 111,68	23,72 27,43 51,15	130,34 150,73 281,07	1746,13 - -

20 кВ кернеуге арналған ВГГ 20-160/12500-U3 қосқыштары орнатылды. Ажыратқыштарды таңдау шарттары 26 кестеде көрсетілген.
26 кесте - 20 кВ Ажыратқышты таңдау шарттары

Таңдау шарты	Есептік мәндер	ВГБ220-50/2500-У1 ажыратқышы
𝑈_сети_ном ≤ 𝑈_ном	15,75 кВ	20 кВ
𝐼_раб_макс ≤ 𝐼_ном	10214 А	12500 А
𝐼_П₀ ≤ 𝐼_вкл_ном	111,68 кА	160 кА
𝑖_уд≤ 𝑖_вкл_ном	281,07 кА	410 кА
𝐼_п_𝑡 ≤ 𝐼_откл_ном	111,68 кА	160 кА
𝐵_к ≤ 𝐼²тер_норм∙ 𝑡_{тернорм}	1746,13 кА²с	19200 кА²с
𝐼_а_𝜏 𝐼_{откл ном}	51,15 кА

2.4 Цех трансформаторларының қуаты мен санын таңдау және 0,4 кВ кернеуінің реактивті қуатты компенсациялау

Есептеулер үшін берілулер:

Р_p0,4= 5797,683 кВт;

Q_p0,4= 4436,477 квар;
S_p0,4= 7300,374 кВА.

Болат балқыту заводы 2 категориялы тұтынушыларға жатады, завод үш сменамен жұмыс істейді. Сондықтан трансформатордың жүктелу коэффициенті К_зтр=0,8. Трансформатор қуатын S_нтр630 кВА тең қабылдаймыз.

Ең көп есептік активті жүктемені қамдау үшін қажетті қуаттары бірдей цех трансформаторлардың минималды саны:

(1.17)

дана,

мұндағы Р_{р 0,4} – соммалы есептік активті қуат;

к_з –трансформатордың жүктелу коэффициенті;
S_нтр – трансформатордың қабылданған номинал қуаты;
N – ең жақын бүтін санға дейінгі қосымша.
Экономика жағынан тиімді саны:

N _т..э = N_min + m (1.18)

мұндағы m – қосымша трансформаторлардын саны.

N_min = 12; N = 0,5

Коэффициент қисығы сызығынан қарап, m=0 деп қабылдаймыз.

N _т..э = 12 + 0 = 12 трансформатор.

Трансформаторлардың таңдалған саны бойынша кернеуі 1 кВ-қа дейінгі желіге трансформаторлар арқылы берілетін ең көп реактивті қуатты анықтайды:

(1.19)

1 сурет

0,4 кВ шиналарында реактивті қуаттар балансы шартынан Q_{нбк 1} шамасын анықтаймыз:

Q_{нбк 1} + Q₁ = Q_{р 0,4}, (1.20)

Q_{нбк 1}= Q_{р 0,4} - Q₁ = 4436,477 – 1721,97 = 2714,507 квар

Трансформаторлардың бұл тобы үшін төменгі кернеу конденсаторлар батареясының (НБК) қосымша Q_нбк2 қуаты келесі формула бойынша анықталады:

Q_{нбк 2} = Q_{р 0,4} - Q_{нбк 1} - ·N_{т э}·S_нт, (1.21)

Q_{нбк 2}4436,4772714,507 – 0,28·12·63 = -394,83  0

мұндағы 28 есептік коэффициент;

=К₁=14К₂=27) – қуаты
Q_нтр = 630 кВА трансформаторлар үшін.
Q_нбк2< 0 болғандықтан,
Q_нбк2= 0 – деп қабылдаймыз, сондықтан:

Q_нбк = Q_{нбк 1} + Q_{нбк 2} = 2714,507 + 0 = 2714,507 квар.

Әр трансформаторға келісетін бір конденсаторлар батареясының қуатын анықтаймыз:

, (1.22)

Б.Н. Неклепавтің әдебиетінен келесідей конденсаторлар батареясын таңдаймыз: УКБН-0,4-250-50УЗ.

Есептеулер нәтижесі бойынша 4 кесте “ТП бойынша цехтер жүктемелерін тарату” құрылады.
Цех ТП-рын екі трансформаторлы деп қабылдаймыз. Цехтарды, олардың жүктемелерін ескеріп, территориялық белгі бойынша топтарға жинаймыз. ТП1-ТП6 ГПП шинасына қосылған. Заводтың жалпы планында ТП1-ТП6-ны (10/0,4 кВ) орналастырамыз. Заводта негізгі тұтынушылар болып жоғары вольтты синхронды қозғалтқыштар (СҚ) және доға пештері (ДСП) табылады.

Кесте 4 – ТП бойынша цех жүктемелерін тарату

№ ТП	№ цех	Рр0,4, кВт	Qр0,4, квар	Sр0,4, кВА	Кз
1	2	3	4	5	6
ТП1÷ТП3 (6х630)	5	717,32	460,66	852,5
	9	201,36	159,14	256,65
	10	25,79	8,66	27,2
	4	348,375	287,005	451,4
	8	568,414	441,83	731,99
	2	731,53	596,76	944,06
	4а	149,59	96,39	177,9
	ЩО	138,6	69,3	154,9
Qнбк (6х250)			-1500
Барлығы		2880,979	619,745	2946,88	0,78
ТП4÷ТП6 (6х630)	3	1036,16	797,08	1307,3
	1	1066,73	890,36	1389,5
	6	69,75	54,79	88,69
	7	583,604	460,522	743,42
	11	160,46	113,98	196,8
Qнбк (6х250)			-1500
Барлығы		2916,704	816,732	3028,89	0,8

жүктеу/скачать 2,74 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 22