Схема питания подстанции представлена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1. Схема питания подстанции
Общие характеристики сети приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1. Общие характеристики сети там МВт
№ варианта № графика нагрузки Рмакс зимний, кВт cos? UВН, кВ t ср.зим. t ср.лет. Число зимних дней в году
1 18 55 0,8 220 -5 0 180
Параметры системы питания высокого напряжения приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2. Параметры системы питания высокого напряжения
№ варианта Кол-во блоков Мощность блока, МВт Длины линий, км Мощность КЗ системы, МВА Кол-во отходящих линий на РУВН Напряжение РУНН
Л1 Л2 Л3
1 4 160 95 45 10 1500 2 6
Характеристика нагрузки низкого напряжения приведена в таблице 1.3.
Таблица 1.3. Характеристика нагрузки низкого напряжения
№ варианта Кол-во двигателей Марка двигателя Длина кабельной линии, км
1 4 СТД-2500-2 0,8
Графики нагрузок приведены в таблице 1.4.
Таблица 1.4. Графики нагрузок
Часы 18. Химическая, прочая
Зима, нагрузка, % Лето, нагрузка, %
0 82 80
1 81 79
2 80 78
3 80 78
4 80 78
5 80 78
6 78 75
7 83 79
8 95 91
9 100 95
10 100 95
11 95 93
12 93 91
13 95 93
14 96 94
15 96 93
16 90 87
17 93 88
18 95 91
19 97 93
20 95 93
21 97 94
22 90 88
23 85 83
?
Построение суточных зимних и летних графиков нагрузки активной мощности
Произведем расчет суточных летних и зимних нагрузок согласно заданным исходным данным.
Активные часовые нагрузки рассчитываются по формуле:
Р=Р_макс•((Р,%)/100%),
где Р_макс – максимальная нагрузка, кВт;
Р,% – величина часовой нагрузки, в %.
Например, для времени 0 ч зимняя активная часовая нагрузка составит:
Р=55•(82/100)=45,1 МВт.
Полные часовые нагрузки рассчитываются по формуле:
S=Р/cos?.
Например, для времени 0 ч зимняя полная часовая нагрузка составит:
S=45,1/0,8=56,38 МВА.
Остальные часовые нагрузки рассчитываются аналогично, результаты сведены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1. Расчет часовых нагрузок
Часы Зима Лето
P, % P, МВт S, МВА P, % P, МВт S, МВА
0 82 45,1 56,38 80 44 55,00
1 81 44,55 55,69 79 43,45 54,31
2 80 44 55,00 78 42,9 53,63
3 80 44 55,00 78 42,9 53,63
4 80 44 55,00 78 42,9 53,63
5 80 44 55,00 78 42,9 53,63
6 78 42,9 53,63 75 41,25 51,56
7 83 45,65 57,06 79 43,45 54,31
8 95 52,25 65,31 91 50,05 62,56
9 100 55 68,75 95 52,25 65,31
10 100 55 68,75 95 52,25 65,31
11 95 52,25 65,31 93 51,15 63,94
12 93 51,15 63,94 91 50,05 62,56
13 95 52,25 65,31 93 51,15 63,94
14 96 52,8 66,00 94 51,7 64,63
15 96 52,8 66,00 93 51,15 63,94
16 90 49,5 61,88 87 47,85 59,81
17 93 51,15 63,94 88 48,4 60,50
18 95 52,25 65,31 91 50,05 62,56
19 97 53,35 66,69 93 51,15 63,94
20 95 52,25 65,31 93 51,15 63,94
21 97 53,35 66,69 94 51,7 64,63
22 90 49,5 61,88 88 48,4 60,50
23 85 46,75 58,44 83 45,65 57,06
Далее согласно проведенным расчетам строим суточные графики мощности нагрузки (рисунки 2.1-2.2).
Рисунок 2.1. Зимний график активной мощности нагрузки
Рисунок 2.2. Летний график активной мощности нагрузки
?
3. Построение суточных зимних и летних графиков нагрузки полной мощности
Суточные зимние и летние графики нагрузки полной мощности строятся аналогично по данным таблицы 2.1 (рисунки 2.3-2.4).
Рисунок 2.3. Зимний график полной мощности нагрузки
Рисунок 2.4. Летний график полной мощности нагрузки?
4. Выбор трансформаторов для подстанции
Выбранный трансформатор должен удовлетворять следующему условию:
S_Т?S_(ср кв)/1,4,
где S_(ср кв) – среднеквадратичное значение максимальной полной мощности нагрузки, МВА.
S_(ср кв)=v((?-??(S?_i^2•?t_i)?)/(?-??t?_i ));
S_(ср кв)=v((?53,63?^2•1+?55,0?^2•4+?55,69?^2•1+?56,38?^2•1+?57,06?^2•1+?58,44?^2•1?+61,88?^2•2+?63,94?^2•2+?65,31?^2•5+?66,0?^2•2+?66,69?^2•2+?68,75?^2•2)/24=)=61,96 МВА;
S_Т?=61,96/1,4=44,26 МВА.
Выбираем трансформатор мощностью 63 МВА и проверяем его по перегрузочной способности [1].
Рассчитаем начальную нагрузку силового трансформатора (нормальный режим, нагрузка распределена на два трансформатора), часы 23-7:
k_1=1/S_Т v((S_1^2•??t?_1+...+S_n^2 ??t?_n)/(??t?_1+...+??t?_n )).
k_1=1/63 v((1•?58,44?^2+1•?56,38?^2+1•?55,69?^2+4•?55,0?^2+1•?53,63?^2+1•?57,06?^2)/(1+1+1+4+1+1))=0,44;
Рассчитаем предварительное значение максимальной допустимой нагрузки (аварийный режим, нагрузка распределена на один трансформатора), часы 8-22 часы 0-23:
?k'?_2=1/63 v((?S'?_1^2•??t'?_1+...+?S'?_n^2 ??t'?_n)/(??t'?_1+...+??t'?_n ));
?k'?_2=1/63 v((?61,88?^2•2+?63,94?^2•2+?65,31?^2•5+?66,0?^2•2+?66,69?^2•2+?68,75?^2•2)/(2+2+5+2+2+2))=1,04.
Считаем к1 и к"2 на сутки на один трансформатор и проверяем
Определим предварительное значение максимальной фактической нагрузки:
k_max=S_max/S_Т ;
k_max=68,75/63=1,09.
Температура окружающей среды выбирается 5 ?C как для зимнего максимума нагрузок согласно исходным данным.
?k'?_2>0,9•k_max=0,9•1,09=0,98;
k_2=?k'?_2=1,04.
Нормативное значение перегрузки для данного трансформатора превышает 24 часа – данный трансформатор берется для дальнейших расчетов [1].
Таблица 4.1. Технические характеристики трансформатора
Тип трансформатора Мощность, кВА Напряжение обмотки, кВ Потери, кВт Uкз, % Iхх, %
ВН НН Рхх Ркз ВН-НН СН-НН
ТРДН-63000/220 У1 63000 230 6,6 62 260 11,5 28 0,40
Трансформатор скорее всего подойдет, но выбор немного по другой методике мы делаем
?
