Электроснабжение машиностроительного завода

 

 

 

 

 

Активная мощность нагрузки на шинах 10 кВ с учетом потерь в трансформаторах ТП определяется по формуле

 

Реактивная мощность нагрузки на шинах 10 кВ с учетом потерь в трансформаторах ТП определяется по формуле

 

Расчетная силовая нагрузка цеха на шинах 10 кВ с учетом потерь мощности в трансформаторах ТП определяется по формуле

 

Определяется расчетная силовая нагрузка цеха по формулам (3.19) - (3.21)

 

 

 

Расчет для остальных цехов аналогичен. Результаты сведены в таблицу 3.7.

Таблица 3.7 Расчетная мощность нагрузки на шинах 10 кВ цеховых ТП

№ КТП	Р`м(тп), кВт	QвкТП, квар	Sм, кВА
1	863,03	450,71	973,63
2	568,08	132,47	583,32
3	1131,81	202,67	1149,82
4	415,27	173,76	450,16
5	604,52	213,76	641,20
6	756,78	131,91	768,19
7	989,17	163,62	1002,61
8	1239,11	249,40	1263,96

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчет и построение  картограммы электрических нагрузок, определение центра электрических  нагрузок

Для нахождения места размещения ГПП и ТП на генеральном плане предприятия наносится картограмма нагрузок Рi, представляющих собой окружности, площади которых равны pR2 и в выбранном масштабе М равны расчетной нагрузке Рi данных цехов.

               Рi = pR2М ,                                                  (4.1)

Тогда радиус окружности равен

 

где М = 1 кВт/м2, (1 кВт = 0,1 мм2).

Для первого цеха:

                          

Круг делится на сектора, каждый из которых равен нагрузке осветительной, силовой на низкой и высокой стороне.

Площадь круга равна расчетной мощности цеха

                                            Рр = Рмс + Р10кВ + Рмо,                                         (4.3)

Находятся углы секторов, соответствующие силовой нагрузке на низкой и высокой сторонам,  осветительной нагрузкам

 

 

 

Все результаты расчетов приведены в таблицу 4.1.

Центром электрических нагрузок является точка с координатами Хо, Уо, где сосредоточенна основная нагрузка

 

 

где    Хi , Yi - геометрические координаты i - го цеха;

Рi  - активная мощность нагрузки i - го цеха;

SРi - суммарная активная мощность нагрузки всего предприятия, кВт;

n - количество цехов.

Результаты расчета ЦЭН приведены в таблице 4.2.

ЦЭН показан на генплане. Ввиду невозможности установки ГПП в ЦЭН, ГПП установлена на свободной территории предприятия в направлении районной подстанции.

 

Таблица 4.1 Данные для построения картограммы электрических нагрузок

№ пп	Наименование цеха	Рмс, кВт	P10кВ, кВт	Рмо, кВт	Рр, кВт	ri, мм	wo, град	wсил, град	wв/в, град
1	Гальванический цех №11	313,5		33,6	347,0	33,25	34,82	325,1	0,00
2	Кузнечно-прессовый участок цеха №21	468,0	2560	28,8	3056	98,67	3,39	55,12	301,4
3	Блок складов	50,0		21,0	70,98	15,04	106,42	253,5	0,00
4	Котельная	240,0		13,0	252,9	28,38	18,44	341,5	0,00
5	Литейный участок цеха №21	630,0	2000	34,6	2664,5	92,12	4,67	85,12	270,21
6	РММ цеха №9	210,0		23,5	233,45	27,27	36,16	323,84	0,00
7	Склад сбыта	37,5		7,9	45,37	12,02	62,44	297,56	0,00
8	Участок цеха №34	420,0		54,7	474,72	38,88	41,50	318,50	0,00
9	Склад ГСМ	96,0		5,1	101,11	17,94	18,21	341,79	0,00
10	Депо электрокар	63,0		9,4	72,44	15,19	46,92	313,08	0,00
11	Вент. Участок	90,0		17,7	107,6	18,52	59,03	300,9	0,00
12	Нейтрализатор	180,0	945	21,0	1145,98	60,41	6,59	56,55	296,86
13	Штамповочный участок цеха №21	409,5		24,4	433,94	37,17	20,27	339,73	0,00
14	Механический цех №4	412,5		58,6	471,13	38,74	44,80	315,20	0,00
15	Заводоуправление	182,0		27,6	209,65	25,84	47,48	312,52	0,00
16	АТС	48,0		3,1	51,09	12,76	21,74	338,26	0,00
17	Инженерный корпус	204,0		36,0	240,00	27,65	54,00	306,00	0,00
18	Компрессорная ВВД	322,5	970	10,5	1277,99	63,80	2,96	90,85	266,20
19	Механический цех №33	396,0		46,9	442,90	37,56	38,12	321,88	0,00
20	Столовая	100,0		8,9	108,89	18,62	29,38	330,62	0,00
21	Инструментальный цех №23	245,0		28,1	273,14	29,49	37,09	322,91	0,00
22	Гараж	35,0		4,7	39,72	11,25	42,79	317,21	0,00
23	Насосная питьевой воды	60,0		3,1	63,15	14,18	17,94	342,06	0,00
24	Печатный цех	192,0		16,8	208,79	25,79	28,94	331,06	0,00
25	Ремонтный цех	240,0		27,7	267,70	29,20	37,25	322,75	0,00
26	Склад металла	92,0		10,5	102,49	18,07	36,85	323,15	0,00
27-I	Проходная	12,0		0,5	12,52	6,31	14,91	345,09	0,00
27-II	Проходная	12,0		0,5	12,50	6,31	14,40	345,60	0,00

 

 

 

 

Таблица 4.2 Определение местоположения ЦЭН

№ пп	Наименование цеха	Рр, кВт	X, м	Y, м	P*X	P*Y
1	Гальванический цех №11	347,07	475	565	164859,4	196096
2	Кузнечно-прессовый участок цеха №21	3056,80	490	350	1497832	1069880
3	Блок складов	70,98	850	395	60335,42	28038,22
4	Котельная	252,96	660	580	166953,6	146716,8
5	Литейный участок цеха №21	2664,56	650	420	1731964	1119115
6	РММ цеха №9	233,45	665	695	155245,2	162248,7
7	Склад сбыта	45,37	720	472	32665,37	21413,96
8	Участок цеха №34	474,72	995	605	472346,4	287205,6
9	Склад ГСМ	101,11	810	345	81902,80	34884,52
10	Депо электрокар	72,44	125	475	9055,28	34410,08
11	Вент. Участок	107,65	670	472	72125,69	50810,93
12	Нейтрализатор	1145,98	190	540	217736,7	618830,7
13	Штамповочный участок цеха №21	433,94	355	455	154048,2	197442,1
14	Механический цех №4	471,13	485	440	228497,3	207296,5
15	Заводоуправление	209,65	395	5	82810,96	1048,24
16	АТС	51,09	315	415	16092	21200,57
17	Инженерный корпус	240,00	275	585	66000	140400
18	Компрессорная ВВД	1277,99	165	410	210868,5	523976,4
19	Механический цех №33	442,90	325	130	143943,4	57577,37
20	Столовая	108,89	610	10	66420,98	1088,868
21	Инструментальный цех №23	273,14	740	840	202124,8	229439,0
22	Гараж	39,72	210	620	8341,44	24627,10
23	Насосная питьевой воды	63,15	925	680	58411,37	42940,25
24	Печатный цех	208,79	505	150	105437,0	31317,94
25	Ремонтный цех	267,70	465	640	124479,2	171326,3
26	Склад металла	102,49	850	395	87117,71	40484,11
27-I	Проходная	12,52	340	10	4256,256	125,184
27-II	Проходная	12,52	1200	495	15024	6197,4
	Сумма	12801,2			6242717	5475904
Xo	487,67
Yo	427,76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Выбор числа и мощности трансформаторов  на ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ

Основными требованиями при выборе числа трансформаторов ГПП являются: надежность электроснабжения потребителей, а также минимум приведенных затрат на трансформаторы. Надежность электроснабжения потребителей II категории обеспечивают резервами, вводимым автоматически или действиями дежурного персонала.

Применяются двух трансформаторные подстанции, которые экономически более целесообразны чем подстанции с одним или большим числом трансформаторов.

5.1 Определение реактивной мощности, вырабатываемой синхронными двигателями

Каждый установленный синхронный двигатель является источником реактивной мощности, минимальную величину которой по условию устойчивой работы СД определяют по выражению:

 

где Ксд - коэффициент загрузки СД по активной мощности

 

где Рзад, Рн - заданная и номинальная мощности СД, соответственно 1600 и 630 кВт,

 

 

Определение оптимальной реактивной мощности Qэ1, передаваемой из энергосистемы в сеть в период максимальных нагрузок энергосистемы.

Экономически целесообразную загрузку по реактивной мощности определяют по формуле:

 

где Qн.сд - номинальная мощность СД;

Звк - удельная стоимость 1 квар конденсаторной батареи;

К1, К2 - потери в СД, при его номинальной реактивной мощности;

Срп - расчетная стоимость потерь, принимается 675×12 руб/кВт (за год).

 

где Ен, Еа, Етр - нормативные коэффициенты для линий, оборудования и НБК, приведены в таблице 5.1;

DРуд - удельные потери мощности, равные 0,003 кВт;

QБСК - мощность НБК, принятая равной 412 квар из условия QБСК » Qн. сд ;

Кяч, Кбат - стоимость ячейки КРУ и НБК мощностью 412 квар, с учетом НДС принимаемые Кбат = 126,142 тыс. р., Кяч = 246,6 тыс. р.

Таблица 5.1 - Нормативные коэффициенты

Наименование элемента		Коэффициенты
	Сравнительной эффективности капитальных вложений, Ен	Аммортизационных отчислений, Еа	Текущего ремонта, Етр
Воздушная линия	0,12	0,028	0,004
Кабельная линия	0,12	0,03	0,015
Оборудование	0,12	0,063	0,01
НБК	0,12	0,075	0,008

         Определение Звк производится по формуле (5.4)

 

 

Определение производится по формуле (5.3)

   

Так как Qсд.э > Qсд , то принимаем Qсд.э = Qсд, т.е. Qсд.э = 322,32 квар.

Суммарная экономически целесообразная реактивная мощность, получаемая от СД, определяется по выражению:

 

 

5.2 Определение расчетной  активной мощности предприятия

Расчетная активная мощность предприятия

 

где Рмå(0,4) - суммарная активная мощность на напряжении 0,4 кВ, кВт;

         ΔР’тп - расчетные потери в трансформаторах цеховых ТП, кВт;

         Рмå(10) - суммарная активная высоковольтная мощность   

Рмåв/в = 6450 кВ.

 

5.3 Определение реактивной  мощности, получаемой от энергосистемы

Расчет Qэ1 производится двумя способами.

I способ

 

где a = 0,25  при Uн = 110 кВ и 0,2 при Uн = 35 кВ.

Расчет приводится для напряжений 110 и 35 кВ

 

 

II способ

 

где QмSзав - суммарная реактивная мощность, потребляемая предприятием, квар;

QсдэS - суммарная экономически целесообразная реактивная мощность, получаемая от СД, квар

 

где QΣвктп - суммарная мощность цеховых ТП с учетом потерь;

QмΣ(10кВ) - суммарная мощность высоковольтной нагрузки 10 кВ.

 

 

При дальнейшем расчете используется наименьшее значение Qэ1, т.е. значение Qэ1 рассчитанное I способом по формуле (5.7)

 

 

5.4 Выбор числа и мощности  трансформаторов на ГПП

Как было отмечено выше, основную долю нагрузки предприятия составляют потребители II категории, для питания которых используются два масляных трансформатора.

Выбор мощности производится для двух напряжений: 110 кВ и 35 кВ.

Определение полной мощности производится по формуле

 

где Крм  - коэффициент разновременности максимума нагрузок, принимаемый 0,9;

РмΣзав - принимается равной 12388,35 кВт;

Qэ1  - принимается равной 3097,06 квар для 110 и  квар 2477,65 для 35 кВ.

Для 110 кВ

 

Если на ГПП устанавливается два трансформатора, то номинальная мощность каждого из них определяется по условию

 

 

где Кз  - коэффициент загрузки, равный 0,7.

Выбор силового трансформатора производится по таблице 5.2.2 /15/.

Расчет и выбор силового трансформатора на 35 кВ производится аналогично и сводится в таблицу 5.2.