Stații și posturi de transformare

Tema proiectului :

Să se proiecteze o stație de transformare, un post de transformare industrial, un post de transformare urban și un post de transformare rural dintr-un sistem de alimentare cu energie electrica a unei zone . Stația de transformare se racordeaza la SEE prin două LEA de lungime D [km] , tensiunea in punctul de racord fiind de 110 sau 220kV.

Stația de transformare va cuprinde bara de inalta tensiune , o bara de distributie de 20kV si o instalatie de distributie de 6 kV .

La instalatia de 6 kV se vor racorda un numar N_G de generatoare , tot la bara de 6 kV se va racorda postul de transformare industrial .

La instalatia de 20 kVse vor racorda posturile de transformare rurale si cele urbane , in cazul in care numarul de posturi de transformare ≥ 10 . Daca numarul de posturi de transformare urbane < 10 ne racordam la bara de 6 kV.

In postul de transformare industrial vom avea 2 transformatoare , respectiva bara de 6 kV de la care se vor racorda un numar N_M motoare .

Calculul datelor initiale :

S = 2 ; n = 4 => U = 220 kV

D = 15 + n = 19 [km]

N_G = 1 + int ( n / 10 ) = 1

P_G = 3 + 3 int ( n / 10 ) = 3 [MW] - puterea generatorului

N_U = 4 + int ( n / 3 ) = 5 - numarul de distribuitori urbani

N_R = 5 + int ( n / 10 ) = 5 - numarul de distribuitori rurali

N_PTU = 6 + int ( n / 2 ) = 8 - numarul de PT urbane

N_PTR = 10 + int ( n / 2 ) = 12 - numarul de PT rurale

L_U = 2 + n/10 = 2.4 [km] - lungimea distribuitorilor urbani

L_R = 10 + n = 14 [km] - lungimea distribuitorilor rurali

S_PTU = 250 [kVA] - puterea unui transformator din PT urban

S_PTR = 100 [kVA] - puterea unui transf din PT rural

N_H = 1 + int ( n/10 ) = 1 - numarul de hale industriale

L = 20 + n = 24 [m] - lungimea halei

l = 10 + n = 14 [m] - latimea halei

N_M = 10 + n = 14 - numarul de motoare din hala

Se vor alege motoarele din urmatoarea gama de puteri : 10.000 , 5.000 , 1.000 , 600 , 500 , 400 , 250 , 150 , 100 , 60 , 25 , 15 , 10 , 5 , 3 , 1 [kW].

Motoarele cu o putere mai mare de 400 kW se vor alimenta de pe bara de 6 kV, restul alimentându-se de pe bara de 0,4 kV .

cos φ = 0.75 - factorul de putere

η_M = 0.8 - randamentul motoarelor

k_i = 0.8 - coeficientul de incarcare al motoarelor

S_k = 3000 + 150 n = 3600 [MVA] - puterea de scurtcircuit .

1.Se va construi schema monofilara a instalatiei .

2.Se vor alege si se vor verifica echipamentele de inalta, medie si joasa tensiune .

3.Se vor reprezenta schemele monofilare , vedere de sus si o sectiune prin statia de transformare , post de transformare urban , post de transformare rural si cel industrial .

Se vor alege motoarele din gama data , iar in functie de consumul acestora se vor dimensiona transformatoarele din postul de transformare industrial .

Dupa alegerea motoarelor se vor amplasa intr-o hala si se va determina locul de amplasare al tabloului de medie si joasa tensiune cat mai aproape de centrul de sarcina al motoarelor .

Se va calcula puterea electrica absorbita de fiecare motor avand in vedere ca puterea de la 10 000 ÷ 1 kW este puterea mecanica .

ETAPA I

1.Schema monofilara .

2.Se vor alege transformatoarele .

3.Se vor alege generatoarele .

1.Schema monofilara .

2.Transformatoare :

Se aleg motoarele în funcție de puterea indicată și se va calcula puterea aparentă absorbită de fiecare în parte,curentul absorbit total de pe bara de 0,4 kV respectiv 6 kV.

Se va calcula puterea electrica absorbita de fiecare motor, avand in vedere ca puterea aleasa este puterea mecanica si puterea aparenta a fiecarui motor .

P_el=P_mec/η_M ;S=P_el/cos⁡φ

P_M0.4=∑_(i=1)^9▒P_(〖el〗_i )

Transformatorul 1:

P_M0.4=500+312,5+187,5+125+75+31,25+18,75+12,5+6,25=1268,75 [kW]=1,26875 [MW]

S=P_el/cos⁡φ

S_M0.4=P_M0.4/cos⁡φ *k_i=1,26875/0,75*0,8=1,353 [MVA]

Transformatorul 2:

P_M6=12500+6250+1250+750+625=21375 [kW]=21,375 [MW]

P_(M_T2 )=〖P_M0.4+P〗_M6=1,26875+21,375 =22,64375 [MW]

S_(M_T2 )=P_(M_T2 )/cos⁡φ *k_i+(N_U*N_PTU*S_PTU )=22,64375/0,75*0,8+(5*8*250)=34,153 [MVA]