Электроснабжение цементного завода (стр. 3 из 4)
Главную понизительную подстанцию следует располагать как можно ближе к центру нагрузок, так как это позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электрической энергии и значительно сократить протяженность как распределительных сетей высокого напряжения завода, так и цеховых электрических сетей низкого напряжения, уменьшить расход проводникового материала и снизить потери электрической энергии.
Площадь круга в определенном масштабе равна расчетной нагрузке соответствующего цеха Рi ;
Pi=p ×Ri
×mИз этого выражения радиус окружности:
ri = 
где Ррi - мощность i-го цеха, m – масштаб для определения площади круга (постоянный для всех цехов предприятия).
Осветительная нагрузка наносится в виде сектора круга, изображающего нагрузку до 1000 В. Угол сектора определяется:
a= (Sрoi×360°)/Ррi
Для определения места ГПП находится центр электрических нагрузок отдельно для активной (табл. 2.1) и реактивной (табл. 2.2) нагрузок, так как питание активной и реактивных нагрузок производится от разных установок (генераторы и компенсирующие устройства).
На генплан завода наносятся оси координат. Находим координаты центра электрических нагрузок каждого цеха.
Пример: насосная
х =159; у = 215
координаты центра электрических нагрузок завода определяются по формулам:
ХОА = (Ррi*Хi)/ Ррi YОА = (Ррi*Yi)/ Ррi (2.1)
ХОР = (Qрi*Хi)/ Qрi YОР = (Qрi*Yi)/ Qрi (2.2)
где ХОА, YОА (ХОР, YОР) – координаты центра активных (реактивных) нагрузок завода;
Хi,Yi – координаты центра нагрузок i-го цеха.
В нашем случае:
ХОА = (280*159)/ 535 = 83 м
YОА = (280*215)/ 535 = 112 м
ХОР = (210*159)/ 272.7 = 122 м
YОР = (210*215)/ 272.7 = 165 м
Принимаем для построения картограммы нагрузок масштаб: m =1 кВт/мм2
Определение ЦЭН активной мощности
Таблица 2.1
| № цеха по ген плану | Р pi кВА | Р pо кВт | ri мм | α град | Хi м | Yi м | PP Хi кВтМ | PPi YiкВтМ |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | 285.7 | 5.7 | 9.5 | 7.3 | 159 | 215 | 45426.3 | 61425.5 |
| 2 | 100.2 | 2.2 | 5.5 | 8 | 153 | 115 | 15330.6 | 11523 |
| 3 | 57.6 | 3.6 | 4.2 | 24 | 47 | 110 | 2707.2 | 6336 |
| 4 | 27.7 | 2.2 | 3 | 31 | 125 | 75 | 3462.5 | 2077.5 |
| 5 | 37.8 | 2.8 | 3.5 | 29 | 200 | 110 | 7560 | 4158 |
| 6 | 50.1 | 7.6 | 4 | 65 | 180 | 35 | 9018 | 1753.5 |
| Итого: | 560 | 24.1 | 864 | 660 |
Определение ЦЭН реактивной мощности
Таблица 2.2
| № цеха по ген плану | Q pi квар | Хi м | Yi м | Q pi Хi кварм | Q pi Yi кварм |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | 210 | 159 | 215 | 33390 | 45150 |
| 2 | 31.3 | 153 | 115 | 4789 | 3599 |
| 3 | 10.8 | 47 | 110 | 507.6 | 1188 |
| 4 | 7 | 125 | 75 | 861 | 525 |
| 5 | 5 | 200 | 110 | 1000 | 550 |
| 6 | 8.5 | 180 | 35 | 1530 | 297 |
| Итого: | 272.7 |
3.Выбор варианта электроснабжения.
После определения электрической нагрузки и установления категории надёжности потребителя намечаются возможные варианты электроснабжения с питанием кабельными или воздушными линиями различных напряжений. Окончательный выбор одного из вариантов определяется сравнением технико-экономических показателей указанных вариантов. Обычно рассматриваются 2-3 варианта с выявлением капитальных затрат; ежегодных эксплуатационных расходов; расходов цветного металла; суммарных затрат.
Капитальные затраты на сооружение кабельных и воздушных линий определяются по укреплённым показателям стоимости сооружения 1 км линии и стоимости оборудования отдельных элементов проектируемой системы электроснабжения (трансформаторов, коммутационной, защитной и измерительной аппаратуры в комплектном исполнении – КТП, КРУ, КСО).
Стоимость электроэнергии определяется стоимости электроэнергии, вырабатываемой энергосистемой или промышленной электростанцией.
Величины отчислений, идущих на амортизацию, ремонт и обслуживание, приведены в таблице, при этом процент на амортизацию устанавливается таким, чтобы к концу срока службы линии или оборудования были полностью восстановлены расходы, затраченные на их установку. Так, если установлен срок службы оборудования 20 лет, то процент на амортизацию будет составлять
100/20 = 5 %.
Таблица
| Наименование объекта сети | Отчисление, % | ||
| на аморт. и кап.рем. | на текущ. рем. и обсл. | Всего | |
| Воздушные линии, устанавливаемые на деревянных опорах. | 5,3 | 0,5 | 5,8 |
| Воздушные линии, устанавливаемые на железобетонных и металлических опорах. | 3,5 | 2 | 5,5 |
| Электрооборудование, установленное на подстанциях. | 3 | 2 | 5 |
| Кабельные линии, прокладываемые в земле | 6,3 | 3 | 9,3 |
I вариант электроснабжения.
Рассчитываем капитальные и эксплуатационные расходы.
1) капитальные затраты оборудования берутся по стоимости оборудования и линии.
Выбираем масленые выключатели.
Масленые выключатели выбираются по Iрасч , U и Sоткл . С учетом прокладки двух линий.
Iрасч = Sр / (√3*U) = 636 / (1.73*115) = 3.2 А
Sоткл = Sc / Xc = 700 / 0.5 = 1400 мВА
По полученным данным выбираем масленый выключатель по справочнику.
МКП – 110 Б
U=110 кВ I = 600 А
Iоткл = 20 кА Iуд = 52 кА
Sоткл = 3800 мВА
Цена: 3250000 тенге
Выбираем по табличным данным отделители, короткозамыкатели и разъединители по Iрасч и U.
Отделители:
ОД – 110 У
U = 110 кВ Iном = 630 А
Iуд = 80 кА Iп.т. = 31.5 кА
tоткл = 0.15/0.45с
цена: 2570000 тенге
К отделителю выбираем короткозамыкатель марки К.З – 110У
U = 110 кВ Iуд = 82 кА
Iп.т. = 12.5 кА tоткл = 0.18/0.28с
цена: 50000 тенге
Разъединители марки РЛНД-110/600
Iтермич = 12 кА Цена: 52500тенге
Выбор линии. Выбираем двух цепную линию с сталеалюминевыми проводами.
Определение сечения провода по ј.
Максимальное время работы трансформатора 8400ч в год.
Ј = 1.0 А/мм2
Iр = 36,7 кА
Sэк = I’p / ј = 36,7 / 1 = 36,7
По условию возможного коронирования при напряжении 115 кВ следует принять по ПУЭ сечение провода не менее 70 мм2.
Стоимость 1 км линии = 800000 тенге.
Кл = 1км/л*ℓл = 800000*6,2 = 4960000 тенге
Кт = 2*стоимость тр-ра = 2*1182500 = 23650000 тенге
Выбираем 2 масленых выключателей на напряжение 10 кВ марки ВМ В-10.
Iр для напряжения 10 кВ = 1371 А.
U = 10 кВ Iном = 40 А
Iуд = 25кА Iоткл = 10 кА
Sоткл = 170 мВА
Цена: 2500000 тенге
Разъединители на напряжение 10 кВ выбрали марки РВ- 10/400
Iтермич = 10 кА
Цена: 16000тенге
Выбор короткозамыкателей КЗ – 110М.
| Параметры | Каталожная | Расчётная | условия для |
| величина | величина | выбора и | |
| аппарата | установки | проверки | |
| Номинальное | 110 | 110 | Uном.а≥Uном.у |
| напряжение, кВ | |||
| Номинальный | 31 | 3,2 | Iном.откл≥Iр |
| ток, кА | |||
| Динамическая стойкость, кА | 12.5 | 6.3 | Iтерм ≥ Iy |
Выбор масляных выключателей МКП – 110Б – 2/5.
| Параметры | Каталожная | Расчётная | условия для | |
| величина | величина | выбора и | ||
| аппарата | установки | проверки | ||
| Номинальное | 110 | 110 | Uном.а≥Uном.у | |
| напряжение, кВ | ||||
| Номинальный | 25 | 3,2 | Iном.откл≥Iр | |
| ток, кА | ||||
| Номинальное | 3800 | 3800 | Sоткл.ном≥Sр | |
| Sоткл, МВА | ||||
| Динамическая стойкость, кА | 10 | 6,3 | Iтерм ≥ Iy | |
Выбор разъединителей РЛНД – 110М/600