Визначення кількості та потужності цехових ТП та компенсація реактивної потужності навантажень НН

Розрахунок проводимо за алгоритмом:

1. Визначається базовий коефіцієнт реактивної потужності , який орієнтовно можна прийняти згідно табл. 5.1 (залежно від вищої напруги головної знижувальної підстанції ( ГЗП) чи підстанції глибокого вводу (ПГВ)):

(4.1)

Приймаємо

2. Визначається економічне значення реактивної потужності в точці балансового розмежування:

(4.2)

3. Визначається міракомпенсації реактивної потужності ψ та річна кількість годин використання реактивної потужності під час споживання з ЕЕС, що не перевищує економічне значення .

Приймаємо ; .

4. Визначається питома вартість споживання реактивної енергії, що не перевищує економічне значення, грн/квар:

(4.4)

грн/квар.

5. Визначається річна кількість годин максимальних втрат під час пересилання реактивної потужності

(4.5)

=1714,28

6. Визначається питома вартість втрат активної електроенергії під час пересилання реактивної потужності від ЕЕС до ЕПС, грн/квар:

(4.6)

7. Визначається питома вартість втрат активної електроенергії під час генерування реактивної потужності в СД і конденсаторних уставах, грн/квар:

(4.7)

8. Визначаються питомі витрати від втрат активної потужності в батареях високовольтних (БВК) і низьковольтних (БНК) конденсаторів, грн/квар:

де , - питомі втрати активної потужності на генерування реактивної потужності БВК і БНК.

9. Визначаються питомі витрати на компенсування реактивної потужності БВК і БНК, грн/квар:

(4.10)

де норма річних витрат на технічне обслуговування, %,

,

+

122.4

10. Визначається кількість цехових трансформаторів (з урахуванням бажаного

завантаження трансформаторів активною потужністю):

Приймаємо , що

11. Визначається найбільше значення реактивної потужності, яка може бути переслана через цехові трансформатори в мережу напругою до 1 кВ для заданого коефіцієнта завантаження трансформатора βі, квар:

(4.12)

=3201.36 квар.

12. Визначається потужність батарей низьковольтних конденсаторів (БНК) за критерієм мінімальної кількості цехових трансформаторів, квар:

(4.13)

13. За наявності високовольтних СД перевіряється економічна доцільність їхнього використання для компенсування реактивної потужності.

Параметри СД:

СДН-15-21-16, D₁=4,76 D₂=4,1

, тому приймаємо що а отже використання СД для компенсації реактивної потужності є доцільним.

14. Визначається реактивна потужність АД, яку доцільно використати для компенсування під час її одночасного споживання від ЕЕС, квар:

(4.14)

15. Визначається небаланс реактивноїпотужності в точці балансового розмежуванняпідприємства з електроенергетичною системою, квар:

(4.15)

, розрахунок завершено.

5. ВИБІР СХЕМИ ВНУТРІШНЬОГО ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ.

Визначення положення ГПП.

Для вибору оптимальної структури ЕПС приймемо місце встановлення підстанціЇ ГПП як центру активних потужностей електроприймачів підприємства, використовуючи такі формули:

З генерального плану підприємства для цехів маємо:

Положення і споживана потужність цехів.

Таблиця 5.1.

Номер цеху
Положення X, м	12,2	48,7				12,2	34,6	37,5		32,8		6,5	39,3	76,8	106,8
Положення Y, м		70,3	83,4	65,6	52,5	51,5	42,9	37,5	35,6	21,5		1,8	4,6	7,5	9,3
Потужність, кВт

Отже:

Знаходимо бажані координати положення ГПП:

При розміщенні ГПП необхідно мати на увазі, що для повітряної лінії 110 кВ потрібний коридор шириною 30 м, а також вільна площа для спорудження самої підстанції. Ширина коридору може бути зменшена, якщо для передавання електроенергії по території підприємства застосовувати маслонаповнені кабельні лінії високої напруги. Для прокладання кабельних ліній 35кВ потрібен коридор шириною 5 м. Вирішення питання про розміщення ГПП в центрі електричних навантажень повинно бути погоджено з технологами і будівельниками. На генеральному плані підприємства показані місце для розміщення ГПП і необхідний коридор для повітряної лінії.

У випадку, якщо питання про розміщення ГПП в ЦЕН не вдається погодити, можливі компромісні рішення щодо зміщення ГПП відносно ЦЕН. При цьому проводиться техніко-економічне обґрунтування найбільш економічно доцільного варіанта.

Оскільки цим вимогам дані координати відповідають то приймаємо рішення встановити ГПП у місці:

.

5.2. Визначення положень ТП.

Для вибору місць розташування підстанцій будується картограма і визначається центр електричних навантажень підприємства. Картограму навантажень будують на кресленні генерального плану підприємства. Навантаження кожного з цехів зображається кругом, площа якого пропорційна активній потужності

P_Mk = p×r_k²m_Р,

де, r_k- радіус круга;m_Р- масштаб побудови.

При графічній побудові центр круга суміщають з геометричним центром зображеного на генплані контуру цеха. Масштаб вибирають таким, щоб побудована картограмма наглядно відображала співвідношення потужностей цехів, і була в зручному, наглядному вигляді, не виходячи за межі генплану підприємства.

Приймемо радіус кола навантажень Цеху №11 - 30 м, тоді задавшись масштабом побудови m_Р= 1,4маємо:

Зведені дані до побудови картограми навантаженнь .

Таблиця 5.2.

Цех №	X Позиція, м	Y Позиція, м	Потужність, кВА	Радіус, м
	12,2		131,25	5,4
	48,7	70,3	2884,6	25,61
		83,4	384,56	9.3
		65,6	119,9	5,2
		52,5	852,63	13,9
	12,2	51,5	94,44	4,6
	34,6	42,9	56,83	3,6
	37,5	37,5	914,98	14,4
		35,6	917,64	14,4
	32,8	21,5	635,19

Продовження таблиці 5.2.

			1199,9	16,5
	6,5	1,8	109,9
	39,3	4,6	184,6	6.4
	76,8	7,5	52,5	3,4
	106,8	9,3	179,06	6,4

Заводськірозподільнімережівиконуютьсярадіальнимиабомагістральними. Радіальна схема використовується при розміщенні ТП в різнихнапрямкахвід

ГПП. Магістральна схема використовується при розміщенні ТП в одному напрямкувід ГПП. Домагістралі не рекомендуєтьсяприєднуватибільшетрьох-чотирьох ТП.

При виборі напруги розподільних мереж промислових підприємств перевагу віддають напрузі 10 кВ. Допускається застосування напруги 6 кВ, але вибір в кожному конкретному випадку повинен бути обгрунтований техніко-економічними розрахунками. Застосування напруги 6 кВ може бути доцільним у двох випадках:

а) при живленні підприємства від ТЕЦ генераторною напругою 6 кВ;

б) при значній кількості електродвигунів 6 кВ в загальному навантаженні

підприємства.

Оскільки в нас частка споживаної потужності двигунів 6 кВ:

а умовою для техніко-економічного рішення для вибору напруги 6 кВ є:

Тому приймаємо рішення внутрішньозаводське постачання виконувати на напрузі 10 кВ.

Взявши до уваги кілька можливих варіантів розташування ТП приймаємо рішення розташувати трансформаторні підстанції 10/0,4 кВ у цехах: №4, №5, №6, №10 потужністю 2x1600 кВт. Також встановлюємо ТП 10/6 кВ в розподільному пункті номінальною потужністю 2x800 кВт.

Завантаження трансформаторних підстанцій.

Таблиця 5.3.

№	Число і потужність Тран-рів, кВА	Складові навантаження	Pp1+…+Ppn,кВт	Qp1+…+Qpn, кВАр	Sp, кВА
∑Pp	∑Qp
ТП 1	2x1600	Цех 2		1805,133	2884,6
	1173,7
ТП 2	2x1600	Цех 1 + Цех6+Цех7+Цех8+Цех10+ +Цех11+Цех12+ +Цех13+Цех14	105+85+54+660+540+840+77++144+42	78,7+41,1+17,7+663,7+334,6+ +856,9+78,5+ +115,5+31,5	3377,5
	2218,2
ТП 3	2x1600	Цех 3 + Цех 4 + +Цех5+Цех9+ +Цех15	230,4+84+810++780+154	307,9+85,7+ +266,2+483,4+ +91,3	2400,2
2058,4	1234,5

6. СТРУМИ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ.