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:

; (4.1)

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

m – масштаб, кВт/мм.

Пример:

мм.

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

, (4.2)

где Р_расч.о – нагрузка освещения цеха, кВт.

Пример:

.

Координаты центра нагрузок предприятия определяются по формулам:

; (4.3)

; (4.4)

где X_i, Y_i – координаты геометрических центров цехов, м;

P_i – 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

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:

; (5.1)

где S_тр. – Номинальная мощность трансформатора, кВА;

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

К_з – 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

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:

, (5.2)

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

S_тр.– номинальная мощность трансформатора;

∑S_тр – 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]:

; (5.3)

, (5.4)

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

u_к – напряжение короткого замыкания, %;

I_x – ток холостого хода, %;

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

; (5.5)

, (5.6)

где Р_К и Р_Х – (каталожные данные) активные потери короткого замыкания и холостого хода;

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

Тогда приведённые потери в трансформаторах определим по [3]:

, (5.7)

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

Пример:

кВт;

Потери энергии за год в трансформаторе:

, (5.8)

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

Пример:

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

Стоимость потерь в трансформаторах определяется по [3]:

, (5.9)

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

n – число трансформаторов;

Пример:

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:

; (5.10)

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

; (5.11)

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

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