Выбор числа и мощности цеховых
ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ЦЕХОВЫХ
ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций
| № | Наименование цеха | Рр, кВт |  , кВАр |  , кВАр | Число и мощность трансформаторовt | Суммарная мощность трансформаторов, кВА | Коэффициент загрузки | ||
Нормальный  | Аварийный  | При отключении 30% нагрузки | |||||||
| Литейный | 587.14 | 351.23 | 684.18 | 2x400 | 800.00 | 0.86 | 1.71 | 1.20 | |
| Механический | 188.64 | 115.11 | 220.99 | 2x160 | 320.00 | 0.69 | 1.38 | 0.97 | |
| Инструментальный | 269.52 | 175.01 | 321.36 | 2x160 | 320.00 | 1.00 | 2.01 | 1.41 | |
| Термический | 607.42 | 202.37 | 640.24 | 2x400 | 800.00 | 0.80 | 1.60 | 1.12 |
Параметры трансформаторов 10/0.4 кВ
| № | Тип и мощность | Потери | Напряжение короткого замыкания, % | Ток холостого хода, % | |
| Холостого хода | Короткого замыкания | ||||
| ТМ-160 | 0.565 | 2.65 | 4.5 | 2.6 | |
| ТМ-400 | 1.05 | 5.5 | 4.5 | 2.1 |
Рис. Размещение трансформаторных подстанций
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Расчет потерь в трансформаторах
Расчетные формулы:
;
.
Потери в трансформаторах
| № | Наименование цеха/тип трансформатора | Рр кВт | кВАр | РРТ кВт |  кВАр |  кВА |  кВт |  кВт |  % |  % |  кВт |  кВАр |
| Литейный 2хТМ-400 | 587.14 | 351.23 | 293.57 | 175.62 | 342.09 | 1.05 | 5.5 | 4.5 | 2.1 | 5.07 | 21.57 | |
| Механический 2хТМ-160 | 188.64 | 115.11 | 94.32 | 57.56 | 110.49 | 0.565 | 2.65 | 4.5 | 2.6 | 1.83 | 7.59 | |
| Инструментальный 2хТМ-160 | 269.52 | 175.01 | 134.76 | 87.51 | 160.68 | 0.565 | 2.65 | 4.5 | 2.6 | 3.24 | 11.42 | |
| Термический 2хТМ-400 | 607.42 | 202.37 | 303.71 | 101.19 | 320.12 | 1.05 | 5.5 | 4.5 | 2.1 | 4.57 | 19.93 |
Нагрузки на стороне высокого напряжения трансформаторных подстанций
| № | Наименование цеха/тип трансформатора | Тип тр-ра | РрТ кВт | кВАр |  кВт |  кВАр |  кВт |  кВАр |  кВА |  А |
| Литейный | ТМ-400 | 293.57 | 175.62 | 5.07 | 21.57 | 298.64 | 197.18 | 357.86 | 20.69 | |
| Механический | ТМ-160 | 94.32 | 57.56 | 1.83 | 7.59 | 96.15 | 65.15 | 116.14 | 6.71 | |
| Инструментальный | ТМ-160 | 134.76 | 87.51 | 3.24 | 11.42 | 138.00 | 98.93 | 169.80 | 9.81 | |
| Термический | ТМ-400 | 303.71 | 101.19 | 4.57 | 19.93 | 308.28 | 121.11 | 331.22 | 19.15 |
Варианты схем внутризаводского электроснабжения
Рис. Кабельные трассы. Радиальная схема
Рис. Кабельные трассы. Магистральная схема
Рис. Вариант 1. Радиальная схема
Рис. Вариант 2. Магистральная схема
Длины кабельных линий
Вариант 1
| № | Наименование линии | Количество линий | Длина, м | Суммарная длина, м |
| ГРП-ТП1 | ||||
| ГРП-ТП2 | ||||
| ГРП-ТП3 | ||||
| ГРП-ТП4 | ||||
| ГРП-ТП5 | ||||
| ГРП-ТП6 | ||||
| ИТОГО |
Вариант 2
| № | Наименование линии | Количество линий | Длина, м | Суммарная длина, м |
| ГРП-ТП1 | ||||
| ТП1-ТП2 | ||||
| ТП1-ТП3 | ||||
| ГРП-ТП4 | ||||
| ТП4-ТП6 | ||||
| ГРП-ТП-5 | ||||
| ТП5-ТП6 | ||||
| ИТОГО |
Количество ячеек отходящих линий ГРП
Вариант 1 ………………….. 8
Вариант 2 ………………….. 4
Таблица
Значения коэффициентов одновременности 
для определения расчетной нагрузки на шинах 6 (10) кВ РП, ГРП, ГПП
| Средневзвешенный коэффициент использования | Число присоединений 6 (10) кВ на сборных шинах РП, ГПП. | |||
| 2 … 4 | 5 … 8 | 9 … 25 | Более 25 | |
 | 0,90 | 0,80 | 0,75 | 0,70 |
 | 0,95 | 0,90 | 0,85 | 0,80 |
 | 1,00 | 0,95 | 0,90 | 0,85 |
 | 1,00 | 1,0 | 0,95 | 0,90 |
Расчет электрических нагрузок на головных участках магистралей
| По данным технологов | кВт | кВАр |  ____ Kо | Расчетные мощности | |||||||
| № | Наименование электроприемника | Количество трансформаторов, n | Суммарная номинальная мощность, Рн, кВт |  , кВт |  , кВт | Sp, кВА | IP, А | ||||
| магистраль ТП1-ГРП | |||||||||||
| ТП1 | 298.64 | 197.18 | |||||||||
| ТП2 | 96.15 | 65.15 | |||||||||
| ИТОГО | 1075.00 | 394.79 | 262.33 | 0.37 0.95 | 375.05 | 249.21 | 450.30 | 26.03 | |||
| магистраль ТП4-ГРП (ТП5-ГРП) | |||||||||||
| ТП4 | 138.00 | 98.93 | |||||||||
| ТП6 | 308.4 | 121.11 | |||||||||
| ИТОГО | 1150.00 | 446.4 | 220.04 | 0.39 0.95 | 424.08 | 209.04 | 472.80 | 27.33 | |||
Примечание:
1. 
; 
.
Выбор сечений кабелей по нагреву
Коррозионная способность земли низкая. Выбирается кабель марки ААБ.
Вариант 1
| № | Наименование линии | Количество линий | Длина, м |  , нормальный режим, А | , аварийный режим, А | Сечение, мм2 |  , А |
| ГРП-ТП1 | 20.69 | 41.38 | |||||
| ГРП-ТП2 | 6.71 | 13.42 | |||||
| ГРП-ТП3 | 6.71 | 13.42 | |||||
| ГРП-ТП4 | 9.81 | 19.62 | |||||
| ГРП-ТП5 | 9.81 | 19.62 | |||||
| ГРП-ТП6 | 19.15 | 38.3 |
Вариант 2
| № | Наименование линии | Количество линий | Длина, м | , нормальный режим, А | , аварийный режим, А | Сечение, мм2 |  , А |
| ГРП-ТП1 | 26.03 | 52.06 | |||||
| ТП1-ТП2 | 6.71 | 13.42 | |||||
| ТП1-ТП3 | 6.71 | 13.42 | |||||
| ГРП-ТП4 | 27.33 | 54.66 | |||||
| ТП4-ТП6 | 19.15 | 38.3 | |||||
| ГРП-ТП-5 | 27.33 | 54.66 | |||||
| ТП5-ТП6 | 19.15 | 38.3 |
Выбор сечений по экономической плотности тока
ТМ=4500 ч
Вариант 1
| № | Наименование линии | Количество линий | , А |  ,  | Fэ, мм2 | Принятое сечение, мм2 |
| ГРП-ТП1 | 26.03 | 1.4 | 14.78 | |||
| ГРП-ТП2 | 6.71 | 1.4 | 4.79 | |||
| ГРП-ТП3 | 6.71 | 1.4 | 4.79 | |||
| ГРП-ТП4 | 27.33 | 1.4 | 7.01 | |||
| ГРП-ТП5 | 19.15 | 1.4 | 7.01 | |||
| ГРП-ТП6 | 27.33 | 1.4 | 13.68 |
Вариант 2
| № | Наименование линии | Количество линий | , А | , | Fэ, мм2 | Принятое сечение, мм2 |
| ГРП-ТП1 | 26.03 | 1.4 | 18.59 | |||
| ТП1-ТП2 | 6.71 | 1.4 | 4.79 | |||
| ТП1-ТП3 | 6.71 | 1.4 | 4.79 | |||
| ГРП-ТП4 | 27.33 | 1.4 | 19.52 | |||
| ТП4-ТП6 | 19.15 | 1.4 | 13.68 | |||
| ГРП-ТП-5 | 27.33 | 1.4 | 19.52 | |||
| ТП5-ТП6 | 19.15 | 1.4 | 13.68 |
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ
Кабельные линии
Вариант 1
| № | Наименование линии | Количество линий | Длина, м | Суммарная длина, м | Сечение, мм2 | Удельная стоимость в ценах 1980, тыс.руб км | Удельная стоимость в ценах 2003, тыс.руб км | Стоимость линий, тыс. рублей |
| ГРП-ТП1 | 1.76 | 2.64 | ||||||
| ГРП-ТП2 | 1.76 | 5.5 | ||||||
| ГРП-ТП3 | 1.76 | 8.8 | ||||||
| ГРП-ТП4 | 1.76 | 2.86 | ||||||
| ГРП-ТП5 | 1.76 | 5.28 | ||||||
| ГРП-ТП6 | 1.76 | 20.68 | ||||||
| ИТОГО | 45.76 |
Вариант 2
| № | Наименование линии | Количество линий | Длина, м | Суммарная длина, м | Сечение, мм2 | Удельная стоимость в ценах 1980, тыс.руб км | Удельная стоимость в ценах 2003, тыс.руб км | Стоимость линий, тыс. рублей |
| ГРП-ТП1 | 1.76 | 2.64 | ||||||
| ТП1-ТП2 | 1.76 | 4.4 | ||||||
| ТП1-ТП3 | 1.76 | 8.14 | ||||||
| ГРП-ТП4 | 1.76 | 2.86 | ||||||
| ТП4-ТП6 | 1.76 | 7.7 | ||||||
| ГРП-ТП-5 | 1.76 | 5.06 | ||||||
| ТП5-ТП6 | 1.76 | 5.5 | ||||||
| ИТОГО | 36.3 |
Вариант 1
| № | Количество кабелей в одной траншее | Длина, м | Удельная стоимость в ценах 1980, тыс.руб км | Удельная стоимость в ценах 2003, тыс.руб км | Стоимость, тыс. рублей |
| 2.86 | 71.50 | 4.29 | |||
| 2.31 | 57.75 | 9.24 | |||
| 1.78 | 44.50 | 5.56 | |||
| 1.27 | 31.75 | 2.86 | |||
| ИТОГО | 21.95 |
Вариант 2
| № | Количество кабелей в одной траншее | Длина, м | Удельная стоимость в ценах 1980, тыс.руб км | Удельная стоимость в ценах 2003, тыс.руб км | Стоимость, тыс. рублей |
| 2.86 | 71.50 | 4.29 | |||
| 2.31 | 57.75 | 2.89 | |||
| 1.78 | 44.50 | 10.46 | |||
| 1.27 | 31.75 | 0.18 | |||
| ИТОГО | 17.81 |
Вариант 1
| № | Вид оборудования | Норма отчислений, % | Капитальные затраты, тыс. рублей | Издержки, тыс. рублей |
| Кабели | 6.3 | 45.76 | 2.88 | |
| Строительная часть | 6.3 | 21.95 | 1.38 | |
| Ячейки ГРП | 1.04 | 420.00 | 4.37 | |
| ИТОГО | 487.71 | 8.63 |
Вариант 2
| № | Вид оборудования | Норма отчислений, % | Капитальные затраты, тыс. рублей | Издержки, тыс. рублей |
| Кабели | 6.3 | 36.3 | 2.28 | |
| Строительная часть | 6.3 | 17.81 | 1.12 | |
| Ячейки ГРП | 1.04 | 210.00 | 2.18 | |
| ИТОГО | 264.11 | 5.58 |
Параметры кабельных линий
Вариант 1
| № | Наименование линии | Количество линий | Длина, м | Сечение, мм2 |  ,  | R, Ом |
| ГРП-ТП1 | 1.94 | 0.06 | ||||
| ГРП-ТП2 | 1.94 | 0.24 | ||||
| ГРП-ТП3 | 1.94 | 0.39 | ||||
| ГРП-ТП4 | 1.94 | 0.13 | ||||
| ГРП-ТП5 | 1.94 | 0.23 | ||||
| ГРП-ТП6 | 1.94 | 0.46 |
Вариант 2
| № | Наименование линии | Количество линий | Длина, м | Сечение, мм2 |  ,  | R, Ом |
| ГРП-ТП1 | 1.94 | 0.06 | ||||
| ТП1-ТП2 | 1.94 | 0.19 | ||||
| ТП1-ТП3 | 1.94 | 0.36 | ||||
| ГРП-ТП4 | 1.94 | 0.13 | ||||
| ТП4-ТП6 | 1.94 | 0.34 | ||||
| ГРП-ТП-5 | 1.94 | 0.22 | ||||
| ТП5-ТП6 | 1.94 | 0.24 |
Потери мощности
Вариант 1
| № | Наименование линии | Количество линий | R, Ом | , А | Потери в одной КЛ, кВт | Суммарные потери, кВт |
| ГРП-ТП1 | 0.06 | 20.69 | 0.08 | 0.15 | ||
| ГРП-ТП2 | 0.24 | 6.71 | 0.03 | 0.03 | ||
| ГРП-ТП3 | 0.39 | 6.71 | 0.05 | 0.05 | ||
| ГРП-ТП4 | 0.13 | 9.81 | 0.04 | 0.04 | ||
| ГРП-ТП5 | 0.23 | 9.81 | 0.07 | 0.07 | ||
| ГРП-ТП6 | 0.46 | 19.15 | 0.51 | 1.01 | ||
| ИТОГО | 1.36 |
Вариант 2
| № | Наименование линии | Количество линий | R, Ом | , А | Потери в одной КЛ, кВт | Суммарные потери, кВт |
| ГРП-ТП1 | 0.06 | 26.03 | 0.12 | 0.24 | ||
| ТП1-ТП2 | 0.19 | 6.71 | 0.03 | 0.03 | ||
| ТП1-ТП3 | 0.36 | 6.71 | 0.05 | 0.05 | ||
| ГРП-ТП4 | 0.13 | 27.33 | 0.29 | 0.29 | ||
| ТП4-ТП6 | 0.34 | 19.15 | 0.37 | 0.37 | ||
| ГРП-ТП-5 | 0.22 | 27.33 | 0.49 | 0.49 | ||
| ТП5-ТП6 | 0.24 | 19.15 | 0.26 | 0.26 | ||
| ИТОГО | 1.74 |
Время максимальных потерь
=2886.21 ч
Годовые потери электроэнергии
| № | ВАРИАНТ |  , ч |  , кВт |  , кВт×ч |  ,  |  , тыс. руб |
| Радиальная схема | 2886.2 | 1.36 | 3925.23 | 0.2 | 0.79 | |
| Магистральная схема | 2886.2 | 1.74 | 5021.99 | 0.2 | 1.00 |
Суммарные издержки
| № | ВАРИАНТ | Амортизация и обслуживание, тыс. руб | Стоимость потерь электроэнергии, тыс. руб | Суммарные издержки, тыс. руб |
| Радиальная схема | 8.63 | 0.79 | 9.42 | |
| Магистральная схема | 5.58 | 6.58 |
Расчетные затраты
| № | ВАРИАНТ | Капитальные вложения, тыс.руб | Суммарные издержки, тыс. руб | Расчетные затраты  |
| Радиальная схема | 487.71 | 9.42 | 67.95 | |
| Магистральная схема | 264.55 | 6.58 | 38.33 |
К исполнению принимается магистральный вариант.
ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ЦЕХОВЫХ
ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ