Электроснабжение бумажной фабрики (стр. 3 из 13)
По данным таблицы 3 построен суточный график нагрузки для рабочего дня, который представлен на рисунке 3. График нагрузки выходного дня также приведён на рисунке 3.
Рисунок 3. Суточный график электрических нагрузок
Для построения годового графика используется суточный график для рабочих и выходных дней, принимаем, что в году 127 зимних,127 летних и 111 выходных дней. Годовой график электрических нагрузок показан на рис.4.
Рисунок 4. Годовой график электрических нагрузок
Число часов использования максимальной нагрузки определяется по выражению:
, (3.1)TMAX=
ч.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
Для построения картограммы нагрузок как наглядной картины территориального расположения мощностей цехов необходимы центры электрических нагрузок (ЦЭН) этих цехов. В данной работе предполагается, что ЦЭН каждого цеха находится в центре тяжести фигуры плана цеха, так как данных о расположении нагрузок в цехах нет. Нагрузки цехов представляются в виде кругов, площадь которых равна нагрузке этих цехов, а радиус определяется по выражению:
, (4.1)где m – выбранный масштаб, кВт/мм.
Выбираем масштаб m=1,7 кВт/мм. Расчет радиусов сведён в таблицу 5.
Осветительная нагрузка на картограмме представлена в виде секторов кругов, площадь которых соотносится с площадью всего круга как мощность освещения ко всей мощности цеха до 1000 В. Углы секторов определяются по выражению
, (4.2)Расчёт этих углов представлен в таблице 5.
Окружности без закрашенных секторов обозначают нагрузку напряжением выше 1000 В.
Координаты центра электрических нагрузок фабрики в целом определяются по выражению:
, 
(4.3),где Рмi – активная нагрузка i-того цеха;
Xi, Yi – координаты ЦЭН i-того цеха;
n — число цехов предприятия.
Для определения ЦЭН цехов, конфигурация которых на плане отлична от прямоугольной, используется следующий алгоритм:
1. цех i разбивается на j таких частей, что каждая из них является прямоугольником;
2. по генплану определяются ЦЭН этих частей Xi,j, Yi,j и их площади Fi,j;
3. находится активная мощность, приходящаяся на единицу площади этого цеха
;4. определяется активная мощность, размещенная в каждой из прямоугольных частей рассматриваемого цеха Рм i,j;
5. с использованием выражения (4.3) находятся координаты ЦЭН цеха в целом.
Согласно генерального плана предприятия по вышеизложенной методике, определяются ЦЭН цеха №5, цеха №6 , цеха №11, цеха №12, цеха №16, цеха №20, цеха №21 и цеха №22.
Рассмотрим расчёт для цеха №5:
1. разбиваем цех на три прямоугольные части;
2. их координаты ЦЭН равны соответственно: X5.1=97; Y5.1=202; X5.2=95; Y5.2=186; F5.1=400 м2; F5.2=1200 м2
3. удельная активная мощность цеха №5
кВт/м2;4.
кВт; 
кВт;5.
.Координаты ЦЭН цехов определены непосредственно при помощи генплана и сведены в таблицу 5.
Таблица 5. Картограмма электрических нагрузок
| № цеха. | Xi, мм. | yj, мм. | Рm, кВт. | Ri, мм. | Ро, кВт. | а, град. |
| 1. | 14 | 219 | 52,08 | 0,9 | 10,08 | 69,7 |
| 2. | 36 | 211 | 310,244,9 | 2,2 | 30,24 | 35,1 |
| 3. | 65 | 211 | 2030,24 | 5,6 | 30,24 | 5,4 |
| 4. | 97 | 220 | 250,08 | 1,9 | 10,08 | 14,5 |
| 5. | 95,5 | 190 | 2103,04 | 5,8 | 23,04 | 4 |
| 6. | 116 | 192 | 859,22 | 3,7 | 59,22 | 24,8 |
| 7. | 158 | 198 | 2192,32 | 5,9 | 112,32 | 18,4 |
| 8. | 20 | 147 | 614 | 3,1 | 54 | 31,7 |
| 9. | 46 | 157 | 227,36 | 1,9 | 27,36 | 43,3 |
| 10 | 76 | 136 | 42,08 | 0,8 | 10,8 | 92,4 |
| 11. | 95 | 132 | 111,48 | 1,3 | 6,48 | 21 |
| 12. | 123 | 143 | 65,3 | 1 | 15,3 | 84,3 |
| 13. | 45 | 126 | 247,56 | 2 | 7,56 | 11 |
| 14. | 60 | 94 | 246,3 | 2 | 6,3 | 9,2 |
| 15. 76 | 76 | 94 | 270,16 | 2,1 | 20,16 | 26,9 |
| 16. | 95 | 93 | 42,7 | 0,8 | 2,7 | 22,8 |
| 17. | 137 | 88 | 85,92 | 1,2 | 25,92 | 108,6 |
| 18. | 170 | 85 | 53,28 | 0,9 | 17,28 | 116,7 |
| 19. | 167 | 144 | 10,68 | 1,6 | 10,08 | 22,7 |
| 20. | 91,5 | 88 | 644,32 | 3,2 | 4,32 | 2,4 |
| 21. | 60,5 | 34,5 | 1829,3 | 5,4 | 69,3 | 13,6 |
| 22. | 139 | 38 | 2074,34 | 5,7 | 74,34 | 13 |
| 23. | 25 | 45 | 31,8 | 0,7 | 1,8 | 20,4 |
Координаты центра электрических нагрузок фабрики в целом, определённые на основе данных таблицы 5 с помощью выражения (4.3):
; 
.Центры электрических нагрузок приведены на рисунке 5
Рисунок 5. Центры электрических нагрузок
5. ВЫБОР СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ
В систему питания входят питающие линии электропередачи и ППЭ. Канализация электрической энергии от источника питания до ППЭ осуществляется двухцепными воздушными линиями напряжением 110 кВ. В качестве ППЭ используем унифицируемую комплектную подстанцию блочного исполнения типа КТПБ-110/6-104.
5.1 Выбор устройства высшего напряжения ППЭ
Вследствие малого расстояния от подстанции энергосистемы до фабрики (3 км) можно рассмотреть следующих два вида устройства высшего напряжения (УВН):
1. блок «линия–трансформатор»;
2. выключатель.
В первом варианте УВН состоит только из разъединителя наружной установки. Отключающий импульс от защит трансформатора (дифференциальной или газовой) подается на выключатель системы, называемый головным выключателем, по контрольному кабелю.
Во втором варианте УВН состоит из выключателя наружной установки. Отключающий импульс от защит трансформатора подается на выключатель, который и отключает поврежденный трансформатор.
Сравниваемые варианты представлены на рисунке 6. Выбираем УВН второго варианта (выключатель) так как этот вариант обладает большей надежностью и имеет меньшее время восстановления питания.
Рисунок 6. Варианты УВН
5.2 Выбор трансформаторов ППЭ
Выбор трансформаторов ППЭ осуществляется согласно ГОСТ 14209–85. Поскольку на проектируемом предприятии есть потребители I и II категории, то на ПГВ устанавливаем два трансформатора. Мощность трансформаторов должна обеспечить потребную мощность предприятия в режиме работы после отключения повреждённого трансформатора, при чём нагрузка трансформаторов не должна снижать естественного их срока службы.