Электроснабжение цементного завода (стр. 2 из 4)

Второй метод с достаточной степенью точности позволяет определять расчетные нагрузки узлов на всех ступенях системы электроснабжения, начиная от шин цеховых подстанций и выше в сторону питания. При условии наличия графика нагрузки может считаться вообще в полнее удовлетворительным.

Третий метод наиболее точен и применяется для расчета нагрузок на всех ступенях системы электроснабжения, но при условии наличия данных о каждом приемнике узла.

Использования четвертого метода возможны во всех случаях, когда достаточно исходных данных для определения отклонения расчетной нагрузки от средней.

Вспомогательные методы определения расчетных нагрузок:

1. по удельному расходу энергии на единицу продукции.

2. по удельной нагрузки, приходящейся на единицу производственной площади.

Определение расчетных нагрузок цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса.

Расчетная нагрузка (активная Р, и реактивная Q) силовых приемников цеха определяется из соотношений:

Р_Р = К_С * Р_Н

Q_Р = Р_Р * tgφ

где Р_Н – суммарная установленная мощность всех приемников цеха;

К_С – средний коэффициент спроса

tgφ - соответствующий характерному для приемников данного цеха средневзвешенному значению коэффициента мощности

Расчетная нагрузка осветительных приемников цеха определяется по установленной мощности и коэффициенту спроса

Р _РО = Р_НО * К_{С О}

где К_{С О} – коэффициент спроса, для освещения

Р_НО – установленная мощность приемников электрического освещения.

Величина Р_НО может находиться и по формуле:

Р_НО = Р_УДО * F

где Р_УДО – удельная нагрузка, Вт/м² площади пола цеха. В нашем случаи:

Р_УДО = 4.6 Вт/м²

Полная расчетная мощность силовых и осветительных приемников цеха определяется:

Расчетная активная и реактивная мощности групп приемников выше 1000В определяются из соотношений, а полная из выражения:

Р_Р = К_С * Р_Н

Q_Р = Р_Р * tgφ

Активные суммарные, расчетные и реактивные нагрузки потребителей 0,38 кВ/0,22 кВ и 6 кВ в целом по предприятию определяются суммированием соответствующих нагрузок цехов

Определение расчетной нагрузки завода в целом

Полная расчетная мощность предприятия определяется по активным расчетным и реактивным нагрузкам цехов, с учетом расчетной нагрузки освещения территории предприятия, потерь мощности в трансформаторах и ГПП , с учетом компенсации реактивной мощности.

Активные суммарные расчетные и реактивные нагрузки предприятия по результатам расчетов (табл. 1.3) силовых приемников до 1000 В.

Р_Р = 535 кВт; Q_Р = 272.7 кВар;

Осветительных приемников (цехов и территорий):

Р _РО = 24.1 кВт

Расчетная нагрузка 0.38 кВ цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса

Таблица 1.3

№ по г плану	Наименование цеха	Силовая нагрузка
		РН, кВт	КС	Cosφ	tgφ	РР, кВт	QР, кВар
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Насосная	350	0.8	0.8	0.75	280	210
2	Столовая	140	0.7	0.95	0.32	98	31.3
3	Заводоуправление	60	0.9	0.98	0.2	54	10.8
4	Цех хранения мелющихся тел	40	0.85	0.98	0.2	35	7
5	Матерьяльный склад	30	0.85	0.98	0.2	25.5	5
6	Склад	50	0.85	0.98	0.	42.5	8.5
итого	535	272.7

Расчетная осветительная нагрузка по цехам завода

Таблица 1.4

№ по ген плану	Наименование цеха	Осветительная нагрузка					Силовая и осветительная нагрузка
		F, м2	РУД, Вт/м2	РНО, кВт	КСО	РРО, кВт	РР+ РРО, кВт	QР, кВар	SР, кВА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Насосная	1325	4.6	6.1	0.9	5.7	285.7	210	354.5
2	Столовая	702	4.1	2.8	0.95	2.2	100.2	31.3	105
3	Заводоуправление	982	4.1	4.02	0.87	3.6	57.6	10.8	59
4	Цех хранения мелющихся тел	990	3.4	3.3	0.81	2.8	37.8	7	38.5
5	Матерьяльный склад	825	3.4	2.8	0.8	2.2	27.7	5	28
6	Склад	2798	3.4	9.5	0.85	7.6	50.1	8.5	51
итого	23	24.1	272.7	636

Так как трансформаторы цеховых и главных понизительных подстанций еще не выбраны, то приближенно потери мощности в них определяются:

DР_т=0,02×S_p; DQ_т=0,1×S_p

В нашем случаи:

= 354.5 кВА

DР_т=0.02*636= 12.72 кВт

DQ_т=0,1*636 = 63.6 кВар

Необходимая мощность компенсирующих устройств по заводу в целом определяется:

Q_ку = Pс_.г (tg j_ест.-tg j_н.)

где P_с.г – активная среднегодовая нагрузка завода;

tg j_ест – соответствует средневзвешенному естественному коэффициенту мощности за год;

tg j_н – соответствует нормативному значению коэффициента мощности.

P_с.г= (P_p×T_мах)/T_дг

где Т_мах = 5300; Т_дг – действительное годовое число работы потребителей электроэнергии.

P_с.г= (535*5300)/8500 = 333.5 кВт

По заданным данным завода:

Cos j_ест = 0.95 (tg j_ест = 0.3)

Принимаем нормативное значение коэффициента мощности:

Cos j_н. = 0.96 (tg j_н. = 0.29)

Мощность компенсирующих устройств равна:

Q_ку = 333.5*(0.3-0.29) = 3.33 кВар

Некомпенсированная мощность на шинах ГПП:

Q=Q_p -Q_ку

где Q_p – расчетная реактивная мощность завода, отнесенная к шинам ГПП с учетом коэффициента разновременности максимумов силовой нагрузки

К_рм = 0.95;

Q

=(SQ_p+SQ'_p) × K_р.м+DQ_т

Q

= SQ_p* K_р.м+DQ_т = 272.7*0.95+63.6 = 322.6 кВар

Q= Q

-Q_ку = 272.7-3.33 = 269.3 кВар

В качестве компенсирующих устройств принимаем батареи статических конденсаторов. Определяем потери активной мощности в них:

DP_ку= Р_уд * Q_ку

где Р_уд- удельные потери активной мощности, составляющие 0,2% от Q_ку

DP_ку = 0.006*3.33 = 0.019 кВт

Общая активная мощность с учетом потерь в компенсирующих устройствах на шинах подстанции:

Р = Р_рΣ + ΔР_ку = 535+0.019 = 535.019 кВт

где Р_рΣ – расчетная активная мощность предприятия, отнесенная к шинам ГПП с учетом коэффициента разновременности максимума силовой нагрузки, К_рм = 0.95;

Р_р = (Р_р + Р'_р)* K_р.м + Р_ро +DР_т

Р_р = SР_p* K_р.м+DР_т

Р_р = 535*0.95+24.1+12.75=545.1 кВт

Расчетная нагрузка на шинах ГПП с учетом компенсации реактивной мощности равна:

S'_p=

= = 623 кВА

Предполагаем, что на предприятии будет предусмотрена ГПП. Потери мощности в трансформаторах ГПП ориентировочно определяются:

DР’_т=0,02*S’_p; DР’_т = 0.02*623 = 12.4 кВт;

DQ’_т=0,1*S’_p; DQ’_т = 0.1*623 = 62.3 кВар;

Полная расчетная мощность завода на стороне высшего напряжения ГПП будет равна:

S_p =

І= 667 кВА

Выбор мощности трансформаторов

Выбираем трансформаторы для линии с учётом перспективы развития энерголинии.

Выбираем трансформатор марки ТМН-2500/110

Напряжение: ВН = 115кВ НН = 11кВ

Потери: х.х. = 21-26 кВт К.З. = 85 кВт

I_x.x. – 0.85 %

Напряжение К.З. на номинальной ступени – 10.5 %

Цена = 11825000 тенге

Определяем потери в трансформаторе, активное и индуктивное сопротивление:

∆Q_M = (I₀ * S_н) / 100 = ( 0.85* 2500) / 100 = 21,25 кВАр

R_тр = (Р_кз * U²_{ном. т}) / S²_ном = (85 * 115²) / 2500² = 0,17 Ом

X_тр = (U_k * U_н²) / 100 * S_н = (11 * 115²) / 100 * 2500 = 058 Ом

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК, ПОСТРОЕНИЕ КАРТОГРАММЫ И ВЫБОР РАСПОЛОЖЕНИЯ ПИТАЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ

Для определения местоположения ГПП при проектировании системы электроснабжения на генеральный план промышленного предприятия наносится картограмма нагрузок, которая представляет собой размещенные на генеральном плане окружности, причем площади, ограниченные этими окружностями, в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкам цехов. Для каждого цеха наносится своя окружность, центр которой совпадает с центром нагрузок цеха.