Построение картограммы нагрузок предприятия

ЦРП промышленного предприятия желательно размещать в центре нагрузок. В этом случае параметры сети электроснабжения будут наиболее экономичными. Для этого необходимо определить геометрические центры всех цехов графически, в масштабе, отобразить мощность, потребляемую каждым цехом, в соотношении с мощностью, затрачиваемой на освещение этого цеха.

Радиус окружности, отражающий мощность цеха с учётом освещения:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru ; (4.1)

где Pр.(ц+о) – расчётная мощность цеха с учётом освещения, кВт;

m – масштаб, кВт/мм.

Пример:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru мм.

Угол, определяющий сектор окружности радиусом R, который отражает содержание нагрузки освещения в общей нагрузке цеха определяется по формуле:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru , (4.2)

где Ррасч.о – нагрузка освещения цеха, кВт.

Пример:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru .

Координаты центра нагрузок предприятия определяются по формулам:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru ; (4.3)

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru ; (4.4)

где Xi, Yi – координаты геометрических центров цехов, м;

Pi – расчётная мощность каждого отдельного цеха, кВт.

Расчеты заносятся в табл. 4.1. Координаты центра нагрузок промышленного предприятия считаются таким образом, чтоб начало координат находилось в левом нижнем углу генплана:

Например:

X = 228,9 м, Y = 204,7 м. координаты центра нагрузок

Таблица 4.1

Пример таблицы: Координаты центра нагрузок цехов завода

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru
5. Выбор числа и мощности ТП и КУ

Выбор трансформаторов производится по полной мощности, численно равной активной расчётной мощности, потребляемой цехами завода, что возможно при компенсации реактивной мощности на стороне 0,38 кВ. Выбор трансформаторов производится с учётом того, что перегрузка в дневные часы компенсируется недогрузкой в ночные, вследствие чего справедлива формула:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru ; (5.1)

где Sтр. – Номинальная мощность трансформатора, кВА;

Ррасч.з – Расчётная мощность, потребляемая заводом, с учётом полной компенсации реактивной мощности, без потерь, кВА;

Кз – коэффициент загрузки трансформаторов (для I категории – 0,6; для II- 0,7; для III – 0,9).

Выбираются 2 типоразмера трансформаторов.

На КТП принимаются к установке трансформаторы, каталожные данные которых заносятся в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Каталожные данные трансформаторов

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru

Условия при установке трансформаторов: при 1 категории необходима установка 2 трансформаторов имеющих резерв между собой по стороне 0,38 кВ т.к. потребители первой категории должны иметь два независимых источника питания и резерв, при 2 категории необходима установка 2 трансформаторов с возможным резервом между собой по стороне 0,38 кВ т.к. потребители второй категории должны иметь два независимых источника питания, при 3 категории достаточно одного трансформатора. Резерв необходим связи с тем, что при отключении одного трансформатора второй будет нести нагрузку двух трансформаторов и перерыв в электроснабжении будет минимальным.

Так же возможно при второй категории установка 1 трансформатора но при условии запитки двумя независимыми линиями, так чтоб одна из линий была в резерве в нормальном режиме, а вторая несла полную нагрузку.

Аналогично выбираются КТП для других цехов и заносятся в таблицу 5.1, получается, сколько на заводе установлено однотрасформаторных КТП с первым типоразмером трансформаторов и сколько со вторым типоразмером. На генплане проставляется нумерация КТП и номера силовых щитов 0,38кВ

Таблица 5.2

Компоновка ТП при компенсации РМ на стороне НН

Цех Категор. № КТП S, кВА Трансфор-маторы КЗ.ТР
расч. тр-ная

Реактивная мощность, которую необходимо компенсировать на одном трансформаторе:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru , (5.2)

где Qр –полная расчетная реактивная мощность завода из табл.2.3

Sтр.– номинальная мощность трансформатора;

∑Sтр – суммарная мощность всех трансформаторов цеха двух типоразмеров;

Конденсаторные установки, которые необходимо установть на одном из типоразмеров трансформаторов выбираются по таблице 5.3.

Аналогично выбираются конденсаторные установки для второго типоразмера трансформаторов и заносятся в таблицу5.3.

Таблица 5.3

Справочные данные конденсаторной установки

  Тип установки Номинальная мощность, кВАр Число и мощность регулируемых ступеней, шт × кВАр
... ... ...

Потери реактивной мощности в трансформаторе:

Потери короткого замыкания и холостого хода по [3]:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru ; (5.3)

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru , (5.4)

где Sном.тр. – номинальная мощность трансформатора, кВА;

uк – напряжение короткого замыкания, %;

Ix – ток холостого хода, %;

Определим приведённые активные потери короткого замыкания и холостого хода по [3]:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru ; (5.5)

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru , (5.6)

где РК и РХ – (каталожные данные) активные потери короткого замыкания и холостого хода;

kИ.П.= 0,05 – коэффициент использования потерь.

Тогда приведённые потери в трансформаторах определим по [3]:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru , (5.7)

где kЗ – средний коэффициент загрузки трансформаторов, kЗ = 0,6.

Пример:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru кВт;

Потери энергии за год в трансформаторе:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru , (5.8)

где τмакс – время максимальных потерь, ч (п.3);

Пример:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru кВт∙ч.

Аналогично определяются потери мощности и энергии во втором трансформаторе и результаты заносятся в табл. 5.4.

Таблица 5.4

Каталожные и расчётные данные трансформаторов

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru

Стоимость потерь в трансформаторах определяется по [3]:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru , (5.9)

где С0 = 0,04 – стоимость 1 кВт∙ч электроэнергии;

n – число трансформаторов;

Пример:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru тыс.у.е.

Капиталовложения на сооружение КТП по [3]:

К1000 = 6,29 тыс. у.е.;

К250 = 4,51 тыс. у.е.

Общие затраты на сооружение КТП и КУ при полной компенсации РМ на стороне НН 0,38 кВ:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru ; (5.10)

Суммарные годовые затраты для варианта, полной компенсации РМ на стороне НН, тыс. у.е.:

Построение картограммы нагрузок предприятия - student2.ru ; (5.11)

где рн = 0,125 – нормативный коэффициент при сроке окупаемости 8 лет;

αэ – амортизационные отчисления на обслуживание и ремонт [3];

Наши рекомендации