Xreferat.com » Рефераты по физике » Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме

КОСТРОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ


Кафедра «Экономии и управления техническим сервисом»


Курсовая работа


На тему:

«Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме»


Введение


При проектировании и эксплуатации любой электроэнергетической системы приходится считаться с возможностью возникновения в ней повреждений и ненормальных режимов работы. Наиболее распространёнными и в то же время опасными видами повреждений являются короткие замыкания. Одним из основных видов ненормальных режимов работы являются перегрузки.

Повреждения и ненормальные режимы работы могут приводить к возникновению в системе аварий, под которыми обычно понимаются вынужденные нарушения нормальной работы всей системы или её части, сопровождающиеся определённым недоотпуском энергии потребителям, недопустимым ухудшением её качества или разрушением основного оборудования.

Предотвращение возникновения аварий или их развитие при повреждениях в электрической части энергосистемы может быть обеспечено путем быстрого отключения повреждённого элемента, для этого применяется релейная защита и автоматика.

Основным назначением РЗ является автоматическое отключение повреждённого элемента от остальной, неповреждённой части системы при помощи выключателей. Таким образом, она является одним из видов противоаварийной автоматики систем. Важность этого вида автоматики определяется тем, что без неё вообще невозможна бесперебойная работа электроэнергетических установок.


1. Исходные данные


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме

Рис. 1. Исходная схема для расчета


Объектом проектирования является кабельная линия 10 кВ.

Сеть 0.4 кВ имеет длину L=250 м и выполнена проводом А70.

Установлен автоматический ввод резерва (АВР) на низшем напряжении.

Коэф. загрузки трансформаторов подстанций = 1.

Линия 0.4 загружена на 25% от мощности ТП.

Коэф. мощности =0.8 для всех видов потребителей.


2. Расчет токов короткого замыкания


2.1 Составляем схему замещения для расчета токов короткого замыкания


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме

Рис. 2. Полная схема замещения


Xd = 0.125 Ом; Xр = 6%

Находим сопротивление генератора 1


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;


где: Xd – сверхпереходное сопротивление генератора;

Uб – базисное напряжение, принимаем 10 кВ.

Sн – номинальная мощность генератора

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме Ом

Находим сопротивление генератора 2.


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме Ом

Находим полное сопротивление генератора:

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Находим сопротивление линии 10 кВ.


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой фермеЭкономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; (2.5)


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; (2.6)


где: R0 – активное сопротивление линии, из [Л1 – 1.3] для линии АС120 принимаем R010 = 0.245 Ом/км

X0 – индуктивное сопротивление линии, из [Л1 – 14] для линии

АС120 принимаем X010 = 0.365 Ом/км

где: L10 – длина линии 10 кВ, км

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме Ом

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме Ом


Так как имеется две линии с одинаковыми параметрами и одинаковой длинны, следовательно их сопротивления равны.

Находим полное активное сопротивление линии 10 кВ.


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме Ом

Находим полное индуктивное сопротивление линии 10 кВ.

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме Ом

Находим полное сопротивление линий 10 кВ.

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Находим сопротивление реактора


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом


где: Xр% – относительное сопротивление реактора; Xр=6% по заданию;

Iнр – номинальный ток реактора, кА; Iнр = 0.6 А по заданию;

Uср – среднее напряжение линии,

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Находим сопротивление кабельной линии.

В соответствии с [Л1 – стр. 185] индуктивные сопротивления на 1 км длины X0 проводов ВЛ и КЛ мало зависят от сечения следовательно для кабелей при напряжении U = 6…10 кВ X0 = 0.08 Ом/км.

Их активное сопротивление R0 можно определить в зависимости от сечения и материала провода. Следовательно из [Л1 – 1.1] R0 принимаем R0 = 0.194 Ом/км.


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Т.к. отношение индуктивного сопротивления к активному не і 3, то учитываем оба сопротивления.

Находим сопротивление трансформатора.


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;


где: Uk% – напряжение короткого замыкания трансформатора, %

Uk = 5.5% по заданию.

Sном.т – номинальная мощность трансформатора, кВА

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Находим активное сопротивление трансформатора:


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом


Таблица 1

Тип Sном, кВА Uном, кВА DР, кВт Uкз, % Iхх, % Сх. и гр. соед. обм.


ВН НН хх кз


ТМН 2500/10 2500 10 0.4 4.6 23.5 5.5 1 Д / Ун 11

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Находим индуктивное сопротивление трансформатора:

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Т.к. индуктивное сопротивление трансформатора более чем в 3 раза больше активного, то активным сопротивлением в дальнейших расчетах пренебрегаем.

Находим сопротивление линии 0.4 кВ.

Из [Л1 – 1] для линии А70 принимаем R010 = 0.412 Ом/км, из [Л1 – 15] для линии А70 принимаем X010 = 0.283 Ом/км

По формулам (2.5); (2.6); (2.7) находим R0.4; X0.4; Zл0.4

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме

Рис. 3. Схема замещения для расчета КЗ в т. К1


Т.к. отношение индуктивного сопротивления к активному не і 3, то учитываем оба сопротивления.

Составляем новую схему замещения.


2.2 Расчет токов короткого замыкания


Расчет токов к.з. в точке К1.

Находим полные активные и индуктивные сопротивления до т. К1.

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме Ом


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой фермеОм

Т.к. отношение индуктивного сопротивления к активному не і 3, то учитываем оба сопротивления.

Находим полное сопротивление до т. К1.


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме, Ом


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме, Ом

Ток трёхфазного к.з. в т. К1., равен:


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме, кА

Ток двухфазного к.з. в т. К1., равен:

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме (3.5)

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме, кА

Расчет токов к.з. в точке К2.

Находим полные активные и индуктивные сопротивления до т. К2., по формулам (3.1), (3.2).

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме Ом

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой фермеОм

Т.к. отношение индуктивного сопротивления к активному не і 3, то учитываем оба сопротивления.

Находим полное сопротивление до т. К2., по формуле:

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме, Ом

Ток трёхфазного к.з. в т. К2.равен, по формуле:

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме, кА

Ток двухфазного к.з. в т. К2., равен, по формуле:

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме, кА

Расчет токов к.з. в точке К3.

Находим полные активные и индуктивные сопротивления до т. К3., по формулам.

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме Ом

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой фермеОм

Т.к. отношение индуктивного сопротивления к активному не і 3, то учитываем оба сопротивления.

Находим полное сопротивление до т. К3., по формуле

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме, Ом

Ток трёхфазного к.з. в т. К3 равен, по формуле:


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме, кА


Ток двухфазного к.з. в т. К3., равен, по формуле:

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме, кА

Расчет токов к.з. в точке К4.

Приводим все сопротивления к напряжению 0.4 кВ

Находим приведенное сопротивление трансформатора


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Находим приведенное сопротивление КЛ.


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Находим приведенное сопротивление реактора


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Находим приведенное сопротивление линии 10 кВ по формуле

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Находим приведенное сопротивление генератора

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; Ом

Находим полное приведенное сопротивление до т.К4.


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме Ом

Рассчитываем Iкз(3) в точке К4., по формуле (3.4)


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой фермеЭкономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; кА

Рассчитываем Iкз(2) в точке К4., по формуле

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой фермеЭкономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; кА

Расчет токов к.з. в точке К5.

Находим полное сопротивление до т.К5


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой фермеОм

Рассчитываем Iкз(3) в точке К5., по формуле


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой фермеЭкономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; кА

Рассчитываем Iкз(2) в точке К4., по формуле

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой фермеЭкономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме; кА.


3. Выбор комплектных трансформаторных подстанций и распределительных устройств


Sном.т =2500кВА; тип силового трансформатора ТМН 2500/10; тип шкафа на стороне 10 кВ – ШВВ5, на стороне 0.4 кВ – ШЛН5М; тип коммутационного аппарата: на 10 кВ ВНРу 10, на отходящих линиях 0.4 кВ – А37.; габариты 1200ґ1400ґ2510; габариты шкафов 0.4 кВ – 1100ґ1500ґ2200. Некоторые элементы шкафа можно заменять по просьбе заказчика на заводе изготовителе.

Для установки в КТП необходимо выбрать: предохранители в комплекте с выключателем нагрузки на высокой стороне, для защиты трансформатора и автоматические выключатели на низкой стороне, для защиты линии

Номинальный ток трансформатора на стороне 10 кВ равен:


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме;


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме, А

Выбор плавких предохранителей осуществляется по условию:

Iвст і Iном.вн

Из [Л3 – табл. 1] выбираем два предохранителя типа ПКТ103–10–80–12.5У3 и из [Л1 – стр. 273]


Таблица 2. Основные технические данные предохранителей

Типоисполнение Uном, кВ Uнаиб.раб, кВ Iном.пр, А Iном.откл, кА Класс по ГОСТ
ПКТ 103–10–80–12.5У3 10 12 80 20 2

Т.к. ток короткого замыкания на высокой стороне трансформатора составляет 3.43 кА, а у предохранителя 12.5 кА, то по отключению предохранитель проходит.

Номинальный ток трансформатора на стороне 0.4 кВ. Определяется по формуле для напряжения 0.4 кВ.

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме, кА

Из [Л6 – табл. 2.1] выбираем выключатель «Электрон» с полупроводниковым реле РМТ на напряжение до 660 кВ.


Технические данные автоматического выключателя:

Тип Исполнение Iном. выкл. А Iном.баз МТЗ А Установки п/п реле ПКС в цепи 380 В кА




Регул. на шкалах РМТ значения

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме






Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме

tс.о. tс.п, c

Э25 Стационарное 4000

1000

1600

2500

4000


0.8; 1.0


3; 5

0.25

0.45

0.7

4

8

16

1.25 65

Проверяем автоматический выключатель по чувствительности:

Ток срабатывания отсечки равен:


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме


где: Iн.б – номинальный базовый ток МТЗ, А

k – уставка п/п реле РМТ, принимаем k = 3

Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме А


Экономическая эффективность электроустановок для создания микроклимата на животноводческой ферме

где: Iс.о(2) – минимальный ток короткого замыкания в месте установки автоматического выключателя

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: