Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

1. Obciążenia poszczególnych stacji oddziałowych wynoszą:

SO1 -

S

s1

7000 kV

⋅

A

≡

cosϕ

1

0.84

≡

SO2 -

S

s2

9000 kV

⋅

A

≡

cosϕ

2

0.75

≡

SO3 -

S

s3

8000 kV

⋅

A

≡

cosϕ

3

0.85

≡

Z GSZ zasilana jest rozdzielnia w której znajdują się cztery silniki, o parametrach:

P

s

100kW

≡

U

sn

6kV

≡

cosϕ

s

0.75

≡

2. Rozkład obciążenia poszczególnych stacji obrazują wykresy poniżej:

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

S

ta

cj

a

S

O

1

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

S

ta

cj

a

S

O

2

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

S

ta

cj

a

S

O

3

Kielce 2011r

2

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

3. Obliczenia

3.1. Stacja oddziałowa SO1

Przykładowe obliczenia dla pozycji 1 (wiersz pierwszy)

Moc pobierana przez urządzenia odziałów w danej chwili czasowej:

S

t1

m

st1

S

s1

⋅

:=

S

t1

1

700 kVA

=

Moc czynna chwilowa pobierana przez odbiorniki odziałowe:

P

t1

S

t1

cosϕ

1

⋅

:=

P

t1

1

588 kW

=

Moc bierna chwilowa pobierana przez odbirniki odziałowe:

Q

t1

S

t1

sinϕ

1

⋅

:=

Q

t1

1

380 kVAr

=

Współczynnik mocy tgφ:

tgϕ

1

1

cosϕ

1

2

−

cosϕ

1

:=

tgϕ

1

0.65

=

Przyjęty współczynnik mocy :

tgϕ

0

0.28

=

Moc baterii kondensatorów zainstalowanych do kompensacji mocy biernej:

Q

BK1

P

t1

tgϕ

1

tgϕ

0

−

(

)

:=

Q

BK1

1

215 kVAr

=

Moc bierna pobierana przez SO1 po skompensowaniu mocy biernej Q

t1

przez baterie

kondenstorów:

Q

tk1

Q

t1

Q

BK1

−

:=

Q

tk1

1

165 kVAr

=

Moc czynna po skompensowaniu:

przy założeniu że:

P

BK1

0

:=

to;

P

tk1

P

t1

:=

P

tk1

1

588 kW

=

Kielce 2011r

3

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

Moc pozorna pobierana przez SO1 z uwzględnieniem odziaływania kondensatorów po ich
załączeniu:

S

kSO1

P

tk1

2

Q

tk1

2

+

:=

S

kSO1

1

611 kVA

=

max S

kSO1

(

)

6106 kVA

=

Zestawienie obliczeń dla stacji odziałowych zawierają tabele:

- dla SO1 Tabela 1.
- dla SO2 Tabela 2.
- dla SO3 Tabela 3.

3.2. Dobór transformatororów dla stacji oddziałowych
3.2.1. Stacja SO1

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

6.2 10

5

×

1.24 10

6

×

1.86 10

6

×

2.48 10

6

×

3.1 10

6

×

3.72 10

6

×

4.34 10

6

×

4.96 10

6

×

5.58 10

6

×

6.2 10

6

×

S

kSO1

t

m

Wykres godzinowy obciążenia SO1

Moc średnia kwadratowa:

S

sr.k1

1

24

i

S

kSO1

i

(

)

2

t

m

i

⋅









∑

=

1

24

i

t

m

i

∑

=

:=

S

sr.k1

3224 kVA

=

Wykres godzinowy uporządkowany obciążenia SO1

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

6.2 10

5

×

1.24 10

6

×

1.86 10

6

×

2.48 10

6

×

3.1 10

6

×

3.72 10

6

×

4.34 10

6

×

4.96 10

6

×

5.58 10

6

×

6.2 10

6

×

S

kSO1u

S

sr.k1n

t

m

Kielce 2011r

4

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

Moc średnia kwadratowa S

k.sr

dla obciążeń wiekszych od S

sr.k

(S

k1

> S

sr.k

):

t

k1

- czasy kiedy S

k1

> S

sr.k

S

k1.sr

i

S

k1

i

( )

2

t

k1

i

⋅









∑

i

t

k1

i

∑

:=

S

k1.sr

5362 kVA

=

Moc średnia kwadratowa S

p.sr

dla obciążeń mniejszych od S

sr.k

(S

k1

< S

sr.k

):

t

p1

- czasy kiedy S

k1

< S

sr.k

S

p1.sr

i

S

p1

i

( )

2

t

p1

i

⋅









∑

i

t

p1

i

∑

:=

S

p1.sr

1163 kVA

=

Poszukiwaną moc tranformatorów po wyznaczeniu współczynników k

k

i k

p

z wykresu:

k

k1

1.1

:=

k

p1

0.2

:=

z układu równań :

S

nt1

S

k1.sr

k

k1

≥

S

nt1

S

p1.sr

k

k1

≥

znajdujemy poszukiwaną minimalną moc trafo:

S

k1.sr

k

k1

4875 kVA

=

S

p1.sr

k

p1

5814 kVA

=

,

Dla potrzeb zasilania stacji oddziałowej SO1 przyjęto dwa transformatory, typu:

EG-OH-2500-NL

, o parametrach:

n

SO1

2

:=

- ilość zastosowanych trafo

S

n.250

2500 kVA

⋅

:=

U

n1.250

6 kV

⋅

:=

U

n2.250

0.4 kV

⋅

:=

∆P

j.250

3800 W

⋅

:=

∆P

obc.250

26500 W

⋅

:=

U

z%.250

6.0 %

⋅

:=

I

j.250

1.1 %

⋅

:=

Kielce 2011r

5

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

3.2.2. Stacja SO2

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

7.2 10

5

×

1.44 10

6

×

2.16 10

6

×

2.88 10

6

×

3.6 10

6

×

4.32 10

6

×

5.04 10

6

×

5.76 10

6

×

6.48 10

6

×

7.2 10

6

×

S

kSO2

t

m

Wykres godzinowy obciążenia SO2

Moc średnia kwadratowa:

S

sr.k2

1

24

i

S

kSO2

i

(

)

2

t

m

i

⋅









∑

=

1

24

i

t

m

i

∑

=

:=

S

sr.k2

4238 kVA

=

Wykres godzinowy uporządkowany obciążenia SO2

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

7.2 10

5

×

1.44 10

6

×

2.16 10

6

×

2.88 10

6

×

3.6 10

6

×

4.32 10

6

×

5.04 10

6

×

5.76 10

6

×

6.48 10

6

×

7.2 10

6

×

S

kSO2u

S

sr.k2n

t

m

Moc średnia kwadratowa S

k.sr

dla obciążeń wiekszych od S

sr.k

(S

k2

> S

sr.k

):

t

k2

- czasy kiedy S

k2

> S

sr.k

S

k2.sr

i

S

k2

i

( )

2

t

k2

i

⋅









∑

i

t

k2

i

∑

:=

S

k2.sr

6427 kVA

=

Kielce 2011r

6

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

Moc średnia kwadratowa S

p.sr

dla obciążeń mniejszych od S

sr.k

(S

k2

< S

sr.k

):

t

p2

- czasy kiedy S

k2

< S

sr.k

S

p2.sr

i

S

p2

i

( )

2

t

p2

i

⋅









∑

i

t

p2

i

∑

:=

S

p2.sr

2014 kVA

=

Poszukiwaną moc tranformatorów po wyznaczeniu współczynników k

k

i k

p

z wykresu:

k

k2

1.1

:=

k

p2

0.3

:=

z układu równań :

S

nt2

S

k2.sr

k

k2

≥

S

nt2

S

p2.sr

k

k2

≥

znajdujemy poszukiwaną minimalną moc trafo:

S

k2.sr

k

k2

5843 kVA

=

S

p2.sr

k

p2

6713 kVA

=

,

Dla potrzeb zasilania stacji oddziałowej SO2 przyjęto trzy transformatory, typu:

EG-OH-2500-NL

, o parametrach jak w punkcie 3.2.1:

n

SO2

3

:=

- ilość zastosowanych trafo

3.2.3. Stacja SO3

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

7.2 10

5

×

1.44 10

6

×

2.16 10

6

×

2.88 10

6

×

3.6 10

6

×

4.32 10

6

×

5.04 10

6

×

5.76 10

6

×

6.48 10

6

×

7.2 10

6

×

S

kSO3

t

m

Wykres godzinowy obciążenia SO3

Kielce 2011r

7

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

Moc średnia kwadratowa:

S

sr.k3

1

24

i

S

kSO3

i

(

)

2

t

m

i

⋅









∑

=

1

24

i

t

m

i

∑

=

:=

S

sr.k3

4555 kVA

=

Wykres godzinowy uporządkowany obciążenia SO3

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

7.2 10

5

×

1.44 10

6

×

2.16 10

6

×

2.88 10

6

×

3.6 10

6

×

4.32 10

6

×

5.04 10

6

×

5.76 10

6

×

6.48 10

6

×

7.2 10

6

×

S

kSO3u

S

sr.k3n

t

m

Moc średnia kwadratowa S

k.sr

dla obciążeń wiekszych od S

sr.k

(S

k3

> S

sr.k

):

t

k3

- czasy kiedy S

k3

> S

sr.k

S

k3.sr

i

S

k3

i

( )

2

t

k3

i

⋅









∑

i

t

k3

i

∑

:=

S

k3.sr

6536 kVA

=

Moc średnia kwadratowa S

p.sr

dla obciążeń mniejszych od S

sr.k

(S

k3

< S

sr.k

):

t

p3

- czasy kiedy S

k3

< S

sr.k

S

p3.sr

i

S

p3

i

( )

2

t

p3

i

⋅









∑

i

t

p3

i

∑

:=

S

p3.sr

3251 kVA

=

Poszukiwaną moc tranformatorów po wyznaczeniu współczynników k

k

i k

p

z wykresu:

k

k3

1.2

:=

k

p3

0.6

:=

z układu równań :

S

nt3

S

k3.sr

k

k3

≥

S

nt3

S

p3.sr

k

k3

≥

Kielce 2011r

8

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

znajdujemy poszukiwaną minimalną moc trafo:

S

k3.sr

k

k3

5447 kVA

=

S

p3.sr

k

p3

5418 kVA

=

,

Dla potrzeb zasilania stacji oddziałowej SO3 przyjęto trzy transformatory, typu:

EG-OH-2000-NL

, o parametrach:

n

SO3

3

:=

- ilość zastosowanych trafo

S

n.200

2000 kVA

⋅

:=

U

n1.200

6 kV

⋅

:=

U

n2.200

0.4 kV

⋅

:=

∆P

j.200

3200 W

⋅

:=

∆P

obc.200

22000 W

⋅

:=

U

z%.200

6.0 %

⋅

:=

I

j.200

1.2 %

⋅

:=

3.3. Harmonogram pracy trafo w SO

3.3.1. Stacja SO1 - przykładowe obliczenia

Moc k-tego przełączenia:

k

1

:=

- ilość przełączeń:

k

1

1

:=

S

k1SO1

k

1

S

n.250

⋅

k

1

k

1

1

+

(

)

⋅

∆P

j.250

∆P

obc.250

⋅

⋅

:=

S

k1SO1

1339 kVA

=

Straty mocy czynnej:

∆P

tSO1

n

SO1

∆P

j.250

⋅

n

SO1

∆P

obc.250

⋅

S

kSO1

n

SO1

S

n.250

⋅













2

⋅

+

:=

∆P

tSO1

1

8.39 kW

=

Straty mocy biernej:

∆Q

tSO1

n

SO1

∆Q

j.250

⋅

n

SO1

∆Q

obc.250

⋅

S

kSO1

n

SO1

S

n.250

⋅













2

⋅

+

:=

∆Q

tSO1

1

0.59 kVAr

=

Moc czynna całkowita jaką należy przesłać do SO:

P

cSO1

P

tk1

∆P

tSO1

+

:=

P

cSO1

1

596 kW

=

Kielce 2011r

9

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

Moc bierna całkowita jaką należy przesłać do SO:

Q

cSO1

Q

tk1

∆Q

tSO1

+

:=

Q

cSO1

1

165 kVAr

=

Moc pozorna całkowita jaką należy przesłaćdo SO:

S

cSO1

P

cSO1

2

Q

cSO1

2

+

:=

S

cSO1

1

619 kVA

=

max S

cSO1

(

)

6191 kVA

=

Prąd całkowity przesyłany linią kablową do SO:

I

cSO1

S

cSO1

3 U

n1.250

⋅

:=

I

cSO1

1

60 A

=

max I

cSO1

(

)

596 A

=

Harmonogram pracy transformatorów w stacji SO1 z uwzględnieniem mocy przełączeniowej

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

6.3 10

5

×

1.26 10

6

×

1.89 10

6

×

2.52 10

6

×

3.15 10

6

×

3.78 10

6

×

4.41 10

6

×

5.04 10

6

×

5.67 10

6

×

6.3 10

6

×

S

kSO1

S

k1SO1

t

m

II trafo

I trafo

Zestawienie obliczeń harmonogramu pracy dla stacji SO1 zawiera Tabela 4.

Kielce 2011r

10

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

3.3.2. Stacja SO2

Moc k-tego przełączenia:

k

2

:=

- ilość przełączań:

k

1

1

:=

k

2

2

:=

S

k1SO2

S

n.250

k

1

k

1

1

+

(

)

⋅

∆P

j.250

∆P

obc.250

⋅

⋅

:=

S

k1SO2

1339 kVA

=

- moc I przełączenia

S

k2SO2

S

n.250

k

2

k

2

1

+

(

)

⋅

∆P

j.250

∆P

obc.250

⋅

⋅

:=

S

k2SO2

2319 kVA

=

- moc II przełączenia

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

7.2 10

5

×

1.44 10

6

×

2.16 10

6

×

2.88 10

6

×

3.6 10

6

×

4.32 10

6

×

5.04 10

6

×

5.76 10

6

×

6.48 10

6

×

7.2 10

6

×

S

kSO2

S

k1SO2

S

k2SO2

t

m

Harmonogram pracy transformatorów w stacji SO2 z uwzględnieniem mocy przełączeniowej

III trafo

II trafo

I trafo

Zestawienie obliczeń harmonogramu pracy dla stacji SO2 zawierają Tabela 5.

3.3.3. Stacja SO3

Moc k-tego przełączenia:

k

2

=

- ilość przełączań

S

k1SO3

S

n.200

k

1

k

1

1

+

(

)

⋅

∆P

j.200

∆P

obc.200

⋅

⋅

:=

S

k1SO3

1079 kVA

=

- moc I przełączenia

S

k2SO3

S

n.200

k

2

k

2

1

+

(

)

⋅

∆P

j.200

∆P

obc.200

⋅

⋅

:=

S

k2SO3

1868 kVA

=

- moc II przełączenia

Harmonogram pracy transformatorów w stacji SO2 z uwzględnieniem mocy przełączeniowej

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

7.2 10

5

×

1.44 10

6

×

2.16 10

6

×

2.88 10

6

×

3.6 10

6

×

4.32 10

6

×

5.04 10

6

×

5.76 10

6

×

6.48 10

6

×

7.2 10

6

×

S

kSO3

S

k1SO3

S

k2SO3

t

m

III trafo

II trafo

I trafo

Zestawienie obliczeń harmonogramu pracy dla stacji SO3 zawierają Tabela 6.

Kielce 2011r

11

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

3.4. Rozdzielnia silnikowa (RS)

Do obliczeń zakładamy całodobową pracę czterech silników.

n

s

4

:=

- ilość zastosowanych silników.

Całkowita moc czynna pobierana przez RS dla potrzeb zasilania silników:

P

cs

n

s

P

s

⋅

:=

P

cs

400 kW

=

Całkowita moc bierna pobierana przez RS dla potrzeb zasilania silników:

Q

cs

n

s

P

s

⋅

1

cosϕ

s

2

−

⋅

cosϕ

s

:=

Q

cs

353 kVAr

=

Prąd całkowity przesyłany linią kablową do RS:

I

cs

n

s

P

s

⋅

3 U

sn

⋅

cosϕ

s

⋅

:=

I

cs

51 A

=

3.5. Obciążenie Głównej Stacji Zasilającej (GPZ)

Moc czynna pobierana przez stacje oddziałowe (SO)

P

GPZ

P

cSO1

P

cSO2

+

P

cSO3

+

P

cs

+

:=

P

GPZ

1

3057 kW

=

max P

GPZ

(

)

20099 kW

=

Moc bierna pobierana przez SO:

Q

GPZ

Q

cSO1

Q

cSO2

+

Q

cSO3

+

Q

cs

+

:=

Q

GPZ

1

1090 kVAr

=

max Q

GPZ

(

)

5809 kVAr

=

Moc pozorna pobierana przez SO:

S

GPZ

P

GPZ

2

Q

GPZ

2

+

:=

S

GPZ

1

3245 kVA

=

max S

GPZ

(

)

20921 kVA

=

Zestawienie obliczeń w Tabeli 7.

Kielce 2011r

12

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

3.6. Dobór baterii kondensatorów dla GPZ

Współczynnik tgφ

GPZ

liczymy z zależności:

tgϕ

GPZ

Q

GPZ

P

GPZ

:=

tgϕ

GPZ

1

0.36

=

Przyjmujeny współczynnik mocy: tgφ

0

=0,23

Moc baterii kondensatorów zainstalowanych w GPZ do kompensacji mocy biernej:

Q

BkGPZ

i

P

GPZ

i

tgϕ

GPZ

i

tgϕ

0

i

−

(

)

:=

Q

BkGPZ

1

234 kVAr

=

max Q

BkGPZ

(

)

234 kVAr

=

Moc czynna po kompensacji:

przy założeniu że:

P

BkGPZ

0

:=

to :

P

kGPZ

P

GPZ

P

BkGPZ

+

:=

P

kGPZ

1

3057 kW

=

Moc bierna pobierana przez GPZ po skompensowaniu mocy biernej Q

GPZ

przez

baterie kondensatorów:

Q

kGPZ

Q

GPZ

Q

BkGPZ

−

:=

Q

kGPZ

1

856 kVAr

=

max Q

kGPZ

(

)

5628 kVAr

=

Moc pozorna pobierana pzez GPZ z uzwględnieniem oddziaływania baterii kondensarorów
po ich załączeniu:

S

kGPZ

P

kGPZ

2

Q

kGPZ

2

+

:=

S

kGPZ

1

3174 kVA

=

max S

kGPZ

(

)

20872 kVA

=

3.7. Dobór trafo dla stacji GPZ

Wykres godzinowy obciążenia GPZ:

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

2.1 10

6

×

4.2 10

6

×

6.3 10

6

×

8.4 10

6

×

1.05 10

7

×

1.26 10

7

×

1.47 10

7

×

1.68 10

7

×

1.89 10

7

×

2.1 10

7

×

S

kGPZ

t

m

Kielce 2011r

13

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

Moc średnia kwadratowa:

S

sr.GPZ

1

24

i

S

kGPZ

i

(

)

2

t

m

i

⋅









∑

=

1

24

i

t

m

i

∑

=

:=

S

sr.GPZ

12219 kVA

=

Wykres godzinowy uporzadkowany obciążenia GPZ

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

2.1 10

6

×

4.2 10

6

×

6.3 10

6

×

8.4 10

6

×

1.05 10

7

×

1.26 10

7

×

1.47 10

7

×

1.68 10

7

×

1.89 10

7

×

2.1 10

7

×

S

kGPZu

S

sr.GPZ

t

m

Moc średnia kwadratowa S

k.sr

dla obciążeń wiekszych od S

sr.GPZ

(S

kGPZ

> S

sr.GPZ

):

S

k

, t

k

- wartości dla S

kGPZ

> S

sr.GPZ

S

k.sr

i

S

k

i

( )

2

t

k

i

⋅









∑

i

t

k

i

∑

:=

S

k.sr

17806 kVA

=

Moc średnia kwadratowa S

p.sr

dla obciążeń mniejszych od S

sr.GPZ

(S

k3

< S

sr.k

):

S

p

, t

p

- wartości dla S

kGPZ

< S

sr.GPZ

S

p.sr

i

S

p

i

( )

2

t

p

i

⋅









∑

i

t

p

i

∑

:=

S

p.sr

5991 kVA

=

Poszukiwaną moc tranformatorów po wyznaczeniu współczynników k

k

i k

p

z wykresu:

k

k

1.1

:=

k

p

0.37

:=

z układu równań :

S

nt

S

k.sr

k

k

≥

S

nt

S

p.sr

k

k

≥

Kielce 2011r

14

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

znajdujemy poszukiwaną minimalną moc trafo:

S

k.sr

k

k

16187 kVA

=

S

p.sr

k

p

16193 kVA

=

,

Dla potrzeb zasilania głównej stacji zasilającej GPZ przyjęto trzy transformatory, typu:

TAOA - 6300/15

, o parametrach:

n

GPZ

3

:=

- ilość zastosowanych trafo

S

n

6300 kVA

⋅

:=

U

n1

15.75 kV

⋅

:=

U

n2

6.3 kV

⋅

:=

∆P

j

9.3 kW

⋅

:=

∆P

obc

43 kW

⋅

:=

U

Z%

7.0 %

⋅

:=

I

j

0.8 %

⋅

:=

zakres regulacji ± 2x2,5%

izolacja uzwojenia klasy A

3.8. Harmonogram pracy transformatorów w GPZ

Moc k-tego przałączania:

k

2

:=

- ilość przełączeń:

k

1

1

=

k

2

2

=

S

k1GPZ

S

n

k

1

k

1

1

+

(

)

⋅

∆P

j

∆P

obc

⋅

⋅

:=

S

k1GPZ

4143 kVA

=

- moc I-go przełączenia

S

k2GPZ

S

n

k

2

k

2

1

+

(

)

⋅

∆P

j

∆P

obc

⋅

⋅

:=

S

k2GPZ

7177 kVA

=

- moc II-go przełączenia

Harmonogram pracy transformatorów w stacji SO2 z uwzględnieniem mocy przełączeniowej

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

2.1 10

6

×

4.2 10

6

×

6.3 10

6

×

8.4 10

6

×

1.05 10

7

×

1.26 10

7

×

1.47 10

7

×

1.68 10

7

×

1.89 10

7

×

2.1 10

7

×

S

kGPZ

S

k1GPZ

S

k2GPZ

t

m

III trafo

II trafo

I trafo

Straty mocy czynnej:

∆P

tGPZ

n

GPZ

∆P

j

⋅

n

GPZ

∆P

obc

⋅

S

kGPZ

n

GPZ

S

n

⋅













2

⋅

+

:=

∆P

tGPZ

1

31.54 kW

=

Kielce 2011r

15

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

Straty mocy biernej:

∆Q

tGPZ

n

GPZ

∆Q

j

⋅

n

GPZ

∆Q

obc

⋅

S

kGPZ

n

GPZ

S

n

⋅













2

⋅

+

:=

∆Q

tGPZ

1

1.89 kVAr

=

Moc czynna całkowita jaką należy przesłać do SO:

P

cGPZ

P

kGPZ

∆P

tGPZ

+

:=

P

cGPZ

1

3088 kW

=

Moc bierna całkowita jaką należy przesłać do SO:

Q

cGPZ

Q

kGPZ

∆Q

tGPZ

+

:=

Q

cGPZ

1

858 kVAr

=

Moc pozorna całkowita jaką należy przesłaćdo SO:

S

cGPZ

P

cGPZ

2

Q

cGPZ

2

+

:=

S

cGPZ

1

3205 kVA

=

max S

cGPZ

(

)

21055 kVA

=

Prąd całkowity przesyłany linią kablową do SO:

I

cGPZ

S

cGPZ

3 U

n1

⋅

:=

I

cGPZ

1

117 A

=

max I

cGPZ

(

)

772 A

=

Zestawienie obliczeń harmonogramu pracy dla stacji GPZ zawiera Tabela 8.

Kielce 2011r

16

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

3.7. Dobór linii kablowych dla potrzeb zasilania stacji SO

3.7.1 Linia zasilająca dla SO1:

Najwieksza wartość prądu całkowitego przesyłanego linią kablową:

I

cSO1.max

596 A

=

Dla potrzeb zasilania SO1 kable układane będą bezpośrednio w ziemi w układzie płaskim
w min. odstępie między kablami 7cm.

Dla powyższych warunków dobrano po dwa kable na fazę typu YHAKXS 1x120mm

2

Sprawdzenie prawidłowości doboru kabla:

n

k1

2

:=

- ilość kabli na fazę,

r

1

:=

- współczynnik redukcji w zależności od sposobu ułożenia,

I

120

320 A

⋅

:=

- obciążalność długortwała linii o przekroju 120mm

2

,

t

dop

90 °C

⋅

:=

- maks. temp. żyły dla obciążenia długotrwałego,

t

r

20 °C

⋅

:=

- temp. robocza żyły,

t

0

20 °C

⋅

:=

- temp. obliczeniowa,

Dopuszczalny maksymalny prąd długotrwały obciążenia linii:

I

dop1

r n

k1

⋅

I

120

⋅

t

dop

t

r

−

t

dop

t

0

−

⋅

:=

I

dop1

640 A

=

Warunek prawidłowości doboru kabla na obciążenia długotwałe:

I

dop1

J

cSO1.max

≥

- warunek spełniony

Maksymalna temperatura robocza kabla:

t

r.max

t

r

t

dop

t

r

−

(

)

I

cSO1.max

I

dop1













⋅

+

:=

t

r.max

85 °C

=

t

r.max

t

dop

≤

- warunek spełniony

Sprawdzenie dobranych kabli na warunki zwarciowe

Schemat zastępczy dla stacji SO1

X

s

R

tGPZ

R

tGPZ

X

tGPZ

X

tGPZ

R

kSO1

R

kSO1

X

kSO1

X

kSO1

GPZ

A

R

tSO1

X

tSO1

X

tSO1

R

tSO1

Linia kablowa 6kV

SO1

Sieć

elektroenergetyczna

2x3xYHAKXs 1x120mm2

2x EG-OH-2500-NL

2x TAOA-6300/15

Odbiory

Założenia projektowe:

S

R

250 MVA

⋅

:=

- moc zwarciowa

t

z

1.5 s

⋅

≡

- czas trawania zwarcia

U

n

15 kV

⋅

≡

Kielce 2011r

17

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

Reaktancja zasilającej sieci elektroenergetycznej:

θ

GPZ

U

n2

U

n1

:=

X

S

1.1 U

n

2

⋅

S

R

θ

GPZ

2

⋅

:=

X

S

0.1584 Ω

=

Reaktancja i rezystancja trafo w GPZ

U

R%

∆P

obc

S

n

:=

U

R%

0.683 %

=

R

tGPZ

U

R%

U

n2

2

⋅

S

n

:=

R

tGPZ

0.043 Ω

=

Przyjmuję do obliczeń:

U

X%

U

Z%

:=

U

X%

7 %

=

X

tGPZ

U

X%

U

n2

2

⋅

S

n

:=

X

tGPZ

0.441 Ω

=

Reaktancja i rezystancja linii kablowej zasilającej stacje odziałowe:

- reaktancja kilometryczna

X

k1

0.28

Ω

km

⋅

:=

- rezystancja kilometryczna R

k1

0.253

Ω

km

⋅

:=

- długość linii zasilającej

L

SO1

200m

:=

X

kSO1

X

k1

L

SO1

⋅

:=

X

kSO1

0.056 Ω

=

R

kSO1

R

k1

L

SO1

⋅

:=

R

kSO1

0.051 Ω

=

Prąd początkowy zwarcia w punkcie A:

I

pzSO1

1.1 U

sn

⋅

3

X

S

X

tGPZ

n

GPZ

+

X

kSO1

n

k1

+













2

R

tGPZ

n

GPZ

R

kSO1

n

k1

+













2

+

⋅

:=

I

pzSO1

11.3 kA

=

Zastępczy prąd cieplny:

Współczynnik cieplny k

c

znajdujemy z charakterystyk: k

c

f t

z

I

pz

I

n

,













=

przyjmujemy: k

c

1

:=

I

tzSO1

k

c

I

pzSO1

⋅

:=

I

tzSO1

11.3 kA

=

Kielce 2011r

18

Elektroenergetyka Zakaładów Przemysłowych

Minimalny całkowity przekrój linii kablowej na jedną fazę:

przyjmuje wartość współczynnik dla danej linii kablowej:

k

76

A

s

⋅

mm

2

⋅

:=

s

min

I

tzSO1

t

z

⋅

k

:=

s

min

182.9 mm

2

=

s

k1

240 mm

2

⋅

s

min

>

:=

- warunek spełniony kabel dobrany prawidłowo

Sposób doboru i sprawdzenia poprawności dobranych kabli dla pozostałych stacji
odziałowych SO2, SO3 i rozdzielni silnikowej RS przebiega analogicznie jak dla stacji SO1.

4. Zestawienie tabelaryczne obliczeń

Kielce 2011r

19