Электроснабжение промышленного предприятия с разработкой электропитания цехов основного производства (стр. 3 из 5)
Радиальные схемы имеют большое количество отключающей аппаратуры и питающих линий. Эти схемы применяют только для питания достаточно мощных потребителей.
Магистральными называют такие схемы, в которых электроэнергию от источника питания передают к ПС не непосредственно, а с ответвлениями на пути для питания других потребителей. Как правило магистральные схемы обеспечивают присоединение пяти-шести ПС с общей мощностью потребителей электроэнергии не менее 5000-6000 кВА. Схемы характеризуются пониженной надежностью, имеют меньшее количество отключающих аппаратов, дают возможность более рационально скомпоновать потребителей.
В практике проектирования и эксплуатации систем промышленного электроснабжения редко встречаются схемы, построенные только по радиальному или только по магистральному принципу.
1.5.2 Выбор конструктивного исполнения и схемы соединения ГПП
Схему ГПП выбираем с учетом установленной мощности потребителей электроэнергии и категории их надежности, характера электрических нагрузок и размещения их на генеральном плане предприятия, а также производственных, архитектурно-строительных и эксплуатационных требований.
Принимаем схему ГПП без сборных шин на высшем напряжении как наиболее простую и экономичную.
Для РУ 10 кВ принимаем схему с одной секционированной системой шин с двумя секциями. Каждая секция работает раздельно и получает питание от отдельного трансформатора. В нормальном режиме секционный выключатель отключен.
Трансформаторы размещаем, открыто, все остальное оборудование размещаем в закрытом помещении.
Для устройства РУ 10 кВ используем комплексные распределительные устройства КРУ2 -10 -20У3
1.6 Выбор схемы распределительной сети предприятия
1.6.1 Выбор рационального напряжения распределительной сети
Выбор напряжения распределительной сети тесно связан с решением вопросов электроснабжения предприятия. Окончательное решение принимают в результате технико-экономического сравнения вариантов, учитывающих различное сочетание напряжений отдельных звеньев системы.
С применением схем глубокого ввода напряжение первых ступеней распределения электроэнергии возросло до 220 кВ. Широкому распространению напряжения 110 кВ для небольших и средних по мощности предприятий способствует выпуск силовых трансформаторов с номинальной мощностью 1600 кВА. Более высокое номинальное напряжение и отсутствие промежуточных трансформаций значительно сокращают потери электроэнергии в системе электроснабжения.
Напряжение 35 кВ применяют для питания предприятий средней мощности и для распределения электроэнергии на первой ступени электроснабжения таких предприятий при помощи глубоких вводов.
Преимущество напряжения 20 кВ по сравнению с напряжением 35 кВ заключается в более простом устройстве и более дешевых коммутационно- защитных аппаратах.
Несмотря на имеющиеся преимущества применение напряжения 20 кВ сдерживается отсутствием электрооборудования на это напряжение.
Напряжение 10 кВ и 6 кВ широко используют на промышленных предприятиях: на средних по мощности предприятиях для питающих и распределительных сетей; на крупных предприятиях - на второй и последующих ступенях распределения электроэнергии.
Напряжение 10 кВ является более экономичным по сравнению с напряжением 6 кВ. Напряжение 6 кВ допускается применять только в тех случаях, если на предприятии преобладают приемники электроэнергии с номинальным напряжением 6 кВ или когда значительная часть нагрузки предприятия питается от заводской ТЭЦ, где установлены генераторы напряжением 6 кВ.
1.6.2 Компенсация реактивной мощности в сетях напряжением 10 кВ
Система промышленного электроснабжения представляет собой единое целое, и от правильного выбора средств компенсации, размещения источников реактивной мощности в сети, расчета их мощности зависит эффективность использования энергетических ресурсов и электрооборудования.
Увеличение потребления реактивной мощности электроустановкой вызывает рост тока в проводниках любого звена системы электроснабжения и снижения величины коэффициента мощности электроустановки.
С целью уменьшения потребляемой реактивной мощности в сетях промышленного назначения устанавливают компенсирующие устройства.
Мощность компенсирующего устройства
определяется как разность между фактической реактивной мощностью нагрузки предприятия 
и предельной реактивной мощностью 
предоставляемой предприятию энергосистемой по условиям режима ее работы.
где α – коэффициент, равный 0,9, учитывающий повышение коэффициента мощности способами, не требующими установки компенсирующих устройств
tgφсв – средневзвешенный тангенс угла сдвига фаз соответствующий коэффициенту мощности по предприятию до компенсации;
tgφэ - коэффициент реактивной мощности энергосистемы задается и равен tgφэ =0,4 .
тогда
Из расчетов видно, что мощности из энергосистемы недостаточно для компенсации реактивной мощности нагрузок, значит необходимо установить компенсирующее устройство.
В качестве компенсирующего устройства выбираем конденсаторную батарею КС 2-10,5-60- 3 Qку= 1800 кВАр. Выбираем 30-КУ.
Берём 10КУ на каждую ступень регулирование
1.7 Электрический расчет схемы электроснабжения завода
Найдем расчетные токи в сети высокого напряжения завода 10 кВ.
Сеть высокого напряжения представлена на рисунке 1.1
Рисунок 1.1- Сеть высокого напряжения
1.7.1 Выбор схемы электроснабжения ТП и троссировка КЛ
Найдем расчетные токи в сети высокого напряжения завода 10 кВ. Сеть высокого напряжения представлена на рисунке 1
Расчетный ток в линии от ТП1 до ГПП:
S(тп1+тп2)=962.1 кВА
А.Выбираем трехжильный алюминиевый кабель марки АПВГ на 10 кВ проложенный в лотке и сечением каждой жилы 16 мм2 с допустимым током
Проверяем выбранный кабель по тепловому нагреву
, где 
-поправочный коэффициент по условиям прокладки проводников 
-поправочный коэффициент по количеству проводов 
; 
Из расчетов видно, что выбранные кабели удовлетворяют условиям проверки по нагреву.
Расчетный ток линии от ГПП до ТП3.
Sтп3=1252.9кВА
Выбираем трехжильный алюминиевый кабель марки АПВГ на 10 кВ проложенный в лотке и сечением каждой жилы 16 мм2 с допустимым током
Проверяем выбранный кабель по тепловому нагреву
, где -поправочный коэффициент по условиям прокладки проводников -поправочный коэффициент по количеству проводов 
; 
Из расчетов видно, что выбранные кабели удовлетворяют условиям проверки по нагреву.
1.7.2 Расчет токов короткого замыкания в установках напряжением выше 1 кВ
В зависимости от мощности источника питания предприятия при расчетах тока К.З. выделяют два характерных случая: К.З в цепях, питающихся от системы бесконечной мощности, и К.З вблизи генератора ограниченной мощности. Системой бесконечной мощности условно считают источник, напряжение, на шинах которого остается практически неизменным при любых изменениях тока в подключенной к нему цепи. Отличительной особенностью такого источника является малое собственное сопротивление по сравнению с сопротивлением цепи К.З.
Для систем электроснабжения промышленных предприятий типичным случаем является питание от источника неограниченной мощности.
Для расчета токов К.З составляем расчетную схему электроснабжения и на ее основе схему замещения изображенную на рисунке 1.2
Рисунок 1.2- Расчетная схема электроснабжения и схема замещения