Таратылу құрылғыларының электрлік сызбасын анықтау

Мазмұны

 

 

Кіріспе

1Жобаға берілген тапсырмалар..............................................................................6

2 Қосалқы станцияның сызбасын таңдау..............................................................7       

3 Желінің номинал кернеуін таңдау......................................................................8

4 Тәуліктік жүктеме графиктерін анықтау...........................................................9

5 Қосалқы станциялардағы трансформаторларлың түрін және қуатын анықтау...................................................................................................................12

6 Қысқаша тұйықталу тоқтарын есептеу............................................................18

7 Сымдардың қимасын анықтау..........................................................................24

7.1Кабель қимасын анықтау.................................................................................26

8 Тарату құрылғыларының электрлік аппараттарын және өткізгіштерді таңдау......................................................................................................................28

8.1Тоқ трансформаторын таңдау.........................................................................28

8.2Ажыратқышты және айырғышты таңдау.......................................................29

9 Таратылу құрылғыларының электрлік сызбасын анықтау.............................32

Қосымша.................................................................................................................33

Қорытынды............................................................................................................34

Қолданылған әдебиеттер тізімі............................................................................35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

 

 

Кеңестiк билiк дәуiрiне дейiнгi кезеңде өндiргiш күштердiң  даму деңгейi төмен болуы себептi оның энергетикалық базасы Қазақстанда  тым кенже қалды. Деректер бойынша, қазақ жерiнде барлық электр станциялардың  қуаты 2,5 мың кВт/сағ-тан аспаған, оларда жылына 1,3 млн. кВт/сағ электр қуаты өндiрiлген.

Кен кәсiпорындарына қызмет көрсету үшiн ұсақ локомобильдi немесе екi тактiлi мұңай электр станциялары қолданылған. Успенск сияқты кенiштiң барлық электр қуаты 32 кВт болған, ал Спасск зауытында 455 кВт-тан аспаған. Тек 6 қалада ғана қуаты шағын қалалық электр станциялары болған.

Қарағанды алабындағы таскөмiр кенiшiнен  алғаш көмiр өндiру 1856 ж. басталғанымен  Қазақстанда отын өнеркәсiбi де нашар  дамыды. 1917 жылға Қазан төңкерiсiне дейiнгi кезеңде мұнда 1182 мың т көмiр өндiрiлдi. Ленгiр қоңыр көмiр кенiшiн (1869 жылдан), Екiбастұз тас көмiр кенiшiн (1898 жылдан) және басқа кенiштердi қосқанда Қазақстанда төңкерiске дейiнгi 67 жылда 1,6 млн. т көмiр өндiрiлген. 1900-18 ж. Ембi мұңай кенiшiнен 1377 т мұңай, соның iшiнде Доссор кенiшiнде (1911 жылдан) 1332 т мұңай өндiрiлген.

Кеңестiк дәуiрдiң бас кезiнде  қабылданған ГОЭЛРО жоспарының (1920) елдi электрлендiрудегi экономикалық және саяси мәнi зор болды. Бұл жоспардың  Қазақстанға да тiкелей қатысы бар. Онда Сiбiр темір жолы бойындағы iрi сауда-өнеркәсiп орталықтарының қатарында Петропавлды, Ертiс өзенінiң бойындағы Павлодар ауданын бiрiншi кезекте, ал Дала өлкесiн екiншi кезекте электрлендiру, Павлодарда қуаты 15 мың кВт электр станцияларын салу межеленген. Осы жоспарға сай 1925 ж. Қарсақбай электр станцияларының құрылысы басталып, 1928 ж. мұнда мыс қорыту зауыты iске қосылды. Осы жылы Жоғ. Харуиз СЭС-i пайдалануға берiлiп, соның негiзiнде Риддер қорғасын зауыты iске қосылды.

1925-26 ж. Доссорда мұңайдың 41,2%-ы, Мақатта 87,8%-ы электр қуатын қолдана отырып өндiрiлдi. Осы жылдары мұңай оқпандарын бұрғылау және мұңайды барлау үшiн КСРО-да тұңғыш рет электр қуаты қолданылды. Қазақстандағы отын-энергетика қорларды iздестiру жұмыстарының нәтижесiнде көмiр мен мұнайдың iрi кенiштерi табылды. Қазбалы отын қорлары бойынша Қазақстан Кеңес Одағында екiншi орынға шықты.

 

 

 

 

 

 

1 Жобаның берілгендері:

 

 

5 тұтынушы;

сағ;

 сағ;

 сағ;

 сағ;

 сағ;

кВт;

 кВт;

 кВт;

 кВт;

 кВт;

cosφ =0,8;

L=25 км;

l=0,8 км.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Қосалқы станцияның сызбасын таңдау

 

 

Трансформаторлы қосалқы  станциялар энергияны жақын аудандарға немесе алысқа жібергенде тиімді тарату мақсатында желінің кернеуін түрлендіретін  электрлік қондырғыларды сипаттайды. Олардың бөліктері: бір немесе бірнеше  трансформаторлар (автотрансформаторлар), жоғарғы кернеудің және төменгі кернеудің тарату қондырғылары, қосымша қондырғылар. Қосалқы станцияларда синхронды компенсаторлар, статикалық конденсаторлар, реакторлар орнатылуы мүмкін.

Қосалқы станциялар түрленгенде оларды келесі көрсеткіштер сипаттайды:

1. қуаты, қосалқы станцияның  ауданы мен құнын анықтайтын  жоғарғы кернеу желісінің номинал  кернеуі;

2. төмендетілген кернеудің  саты саны;

3.трансформаторлардың (автотрансформаторлардың) саны және олардың бірлік қуаттары;

4. жоғарғы кернеу желісінде осы кернеуді тарату қондырғыларының схемасын анықтайтын қосалқы станцияның жағдайы;

5. тұтынушылар категориясы  және тағы басқалар.

Өтпелі қосалқы станцияның 110-220 кВ тарату қондырғыларын екі  жақты қоректі желілерде бір  ажыратқышпен және нормальді ажыратылған айырғышты жөндеу үшін перемычкадан жасау керек. Бұл кезде трансформаторлар ажыратқыштың екі жағына да желілерге айырғыштар мен бөлгіштер арқылы жалғанады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Желінің номинал кернеуін таңдау

 

Желі линиясының номинал кернеуін таңдау күрделі техника-экономикалық есеп болып табылады. Ол көптеген факторларға байланысты. Мысалы, кернеудің мәні төмен линияның жабдықтарының және құрылыстарының бағасы аз болады. Кернеудің ұлғаюына байланысты қуат және энергия шығындары азаяды, электрлік желіні дамыту жағдайлары жақсарады. Бірақ мұндай желіні салу құны көбейеді.

Электрлік желінің конфигурациясы жекеленген электр тоғын тарататын  сым желілерінің номинал кернеуіне  әсерін тигізеді. Сондықтан жалғану  сызбалары ғана емес, жекелеген линиялардың номинал кернеулері ерекшеленетін варианттар қарастырылуы керек.

Таңдап алынған варианттар үшін желі сызбаларының номинал кернеулерінің  мүмкін шамалары белгіленеді. Берілетін  қуат және электр тарату ұзындығы жекелеген  линиялардың номинал кернеуді анықтайтын негізгі факторлары болып табылады.

Электрлік желі линиясының номинал  кернеуін жобамен анықтау үшін берілген мәліметтерді пайдалана отырып төмендегі  формуланы қолданамыз:

 

                                          

кВ,                                         (3.1)

 

мұндағы – бір тізбектен қоректенетін тұтынушылардың максимал активті қуаты ( МВт );

                               – линияның ұзындығы, ( км).

 

 кВ.

 

Желінің есептеліп табылған номиналды кернеуі ( кВ) берілген желінің номинал кернеуімен ( кВ) шамалас. Желінің номинал кернеуі ретінде кВ мәнін аламыз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Тәуліктік жүктеме графигін құрастыру

 

Әрбір тұтынушының электр жүктемесі және электрлік станциясының энергия жүйесіндегі жұмыс режимін анықтайтын олардың қосынды жүктемесі үздіксіз өзгеріп отырады. Оны сипаттау үшін жүктеме графигі құрастырылады, яғни уақыт бойынша электр қондырғыларының  қуаттарының өзгеру диаграммасы бейнеленеді.

Алынған параметрге сәйкес электр қондырғылардың активті қуат – Р, реативті – Q, толық  қуат – S және тоқ – I графиктері құрастырылуы мүмкін.

Графиктер белгілі бір уақыт  аралығында жүктеменің өзгеруін сипаттайды.

Жүктеме графиктерін уақыт бойынша  сәйкес параметрлерді белгілейтін  тіркеу құрылғысы көмегімен алуға  болады.

Тұтынушылардың перспективалы  жүктеме графигі жобалау процесі кезінде анықталады. Оны тұрғызу үшін электрлік қабылдағыштардың орнатылған қуаты жөнінде мәліметтер болуы керек, яғни олардың номинал қуаттарының қосындысы.

Активті жүктеме үшін:

 

                                              (4.1)

 

Тұтынушылар қосалқы станцияның шиналарындағы  қосылған қуат:

 

                                      (4.2)

 

мұндағы және – сәйкесінше, номинал жүктеме кезінде тұтынушылардың электрлік қондырғыларының және жергілікті желінің орташа  ПӘК-і.

Іс жүзінде, әдетте тұтынушылардың нақты жүктемесі қосынды орнатылған қуаттан кем.

Бұл жағдай бір мезгілдік және жүктеу коэффициенттері арқылы есептеледі. Сонда максимал жүктеме мынаған тең:

 

   (4.3)

 

мұндағы - қарастырылып отырған тұтынушылар тобы үшін сұраныс коэффициенті.

Сұраныс коэффициенті бір  типті тұтынушылардың пайдалану  тәжірбиесіне негізделген және анықтамалық  материалдарда келтіріледі.

Берілген акивті қуаттар  арқылы, сәйкесінше, реактивті және толық қуатты анықтаймыз.

 

Реактивті қуат:

 

, МВар, (4.4)

 

 МВар;

 

 МВар;

 

 МВар;

 

 МВар;

 

 МВар.

 

Жүктеме графигін толтыру  коэффициенті:

 

, (4.5)

 

 
Толық қуат:

 

, МВА, (4.6)

 

 МВА;

 

 МВА;

 

 МВА;

 

 МВА;

 

 МВА.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Сурет 4.1 Тұтынушылардың активті, реактивті, толық қуаттарының тәуліктік жүктеме графигі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Қосалқы станциялардағы трансформаторлардың санын, түрін және қуатын анықтау

 

Трансформаторлардың санын анықтау тұтынушыларды қоректендіретін қосалқы станциялардың, электрмен жабдықтау беріктігінің  талаптарына байланысты болады.

1- категория тұтынушылары  бар қосалқы станцияларда орнатылатын  трансформаторлардың саны екеуден  кем болмауы тиіс.

Кернеуі 220 кВ және одан да жоғары қосалқы станцияларда электрлік желілерді және әртүрлі кернеудегі элементтерді қоректендіру үшін трансформаторларға қарағанда, артықшылықтары көп (салмағы, бағасы және қуат шығындары аз) автотрансформаторлар қолданылады.

Екі трансформатор орнатқанда, олардың әрқайсысының қуаты қосалқы станциялардың қалыпты режиміндегі қосынды максимал жүктеменің 75% аспау керек. Және бір трансформатор істен шыққанда, тұтынушылардың барлық жүктемелерінің 40% рұқсат етілген асқын жүктемені жабуы керек. ПУЭ ережелеріне сәйкес трансформаторлар авариялық режимде 5 тәулік бойынша 6 сағ. 140%-ға асыра жүктеледі. Сонымен трансформатордың қуаты төмендегідей формуламен анықталады:

 

        МВА, (5.1)

 

 МВА.

 

Трансформатордың есептік қуатын анықтағаннан кейін ең үлкен номинал қуат бойынша стандартты қуатқа жақын трансформатор таңдалады, оның жүктеу коэффициенті тексеріледі;(n – трансформатор саны):

 

 (5.2)

 

 

мұндағы  n – трансформатор саны;

- таңдап алынған трансформатордың номиналды қуаты.

Ең үлкен  номинал толық қуат ( МВА) бойынша екі түрлі трансформатор таңдауға болады.Олардың көрсеткіштері кесте - 5.1 берілген.

 

 

 

 

 

 

Кесте 5.1

Трансформатор  типі		ТДТН – 63000/110	ТДТН – 80000/110
Орамдардың кернеулері, кВ	ЖК	110	110
	ТК	35	35
Бос жүріс, шығыны, , кВт		53	64
Қысқаша тұйықталу  шығын, , кВт		290	365
%		10,5	11
%		0,55	0,5

 

Жоғарыда көрсетілген  екі трансформатордың тиімді түрін  таңдап алу үшін төмендегі есептеулер жасалынуы тиіс.

5.1. Трансформатордың қалыпты жұмыс жағдайындағы жүктеу коэффициенттерін анықтаймыз.

a) 1 вариант үшін:

 

, (5.3)

 

.