Построение картограммы нагрузок завода продольно-строгальных станков.
Картограмма нагрузок представляет собой план завода с нанесенными на нем окружностями, площади которых пропорциональны величине расчетных нагрузок цехов. Радиус окружности для заготовительно- сварочного цеха определяется как:
, мм
,где R – радиус окружности, мм;
Pp – расчетная мощность цеха,кВт;
mp – масштаб мощности, mp=0,01 кВт/мм2;
Для представления о том какая часть мощности используется для освещения цеха, на окружности выделяют сектор, площадь которого пропорциональна нагрузке цеха на освещение. Угол сектора для заготовительно- сварочного цеха определяется как:
Аналогичным образом определяется радиус окружностей и угол сектора для остальных цехов. Результаты расчетов сведены в таблицу 4.
По результатам расчетов строим картограмму активных нагрузок завода, которая изображена на рисунке 3.
Таблица 4 - Расчет картограммы нагрузок: определение радиуса окружности и угла сектора.
|
№ |
Наименование |
Pр, кВт |
Po, кВт |
б, |
R ,мм |
|
1 |
Механический цех мелких станков |
200 |
57.57 |
103.62 |
18.81 |
|
2 |
Механический цех крупных станков |
1000 |
33.86 |
12.19 |
42.06 |
|
3 |
Механический цех уникальных станков |
1120 |
17.79 |
5.72 |
44.52 |
|
4 |
Цех обработки цветных металлов |
341.7 |
6.05 |
6.37 |
24.59 |
|
5 |
Сборочный цех |
320 |
28.40 |
31.95 |
23.79 |
|
6 |
Чугунолитейный цех |
2720 |
43.10 |
5.70 |
69.37 |
|
7 |
Цех цветного литья |
1050 |
29.32 |
10.05 |
43.10 |
|
8 |
Заготовительно-сварочный цех |
240 |
13.01 |
19.51 |
20.61 |
|
9 |
Термический цех |
659.6 |
10.21 |
5.57 |
34.16 |
|
10 |
Компрессорная а) 0.4 кВ |
204 |
6.91 |
12.19 |
19.00 |
|
б) синхр.двигатели 10 кВ |
4250 |
86.71 |
|||
|
11 |
Модельный цех |
54 |
15.68 |
104.53 |
9.77 |
|
12 |
Заводоуправление, столовая |
192.5 |
12.38 |
23.15 |
18.46 |
|
13 |
Главный магазин |
22.5 |
11.56 |
184.96 |
6.31 |
|
14 |
Электроцех |
90 |
1.39 |
5.57 |
12.62 |
Масштаб mp=1,7 кВт/мм
Рисунок 3 – Картограмма активных нагрузок завода
5. Выбор номинального напряжения линии электропередач, сечения и марки проводов
Согласно заданию питание осуществляется от подстанции неограниченной мощностью, на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью по 100 МВА, напряжением 230/115/37 кВ. Трансформаторы работают раздельно. Расстояние от подстанции до завода 16км. Таким образом, существует два варианта по выбору питающего напряжения. Произведем сравнение обоих вариантов.
Оценим по эмпирической формуле Стилла величину нестандартного напряжения:
При питании от подстанции энергосистемы:
где l – длина линии, км;
Pp – передаваемая расчетная мощность, кВт;
Из стандартного ряда напряжений выбираем два ближащих значения: 110 кВ и 35 кВ. Так как имеются потребители I и II категории, то принимаем питание по двухцепной ВЛ.
Расчетный ток при напряжении 35 кВ:
А.
где Sp – полная расчетная мощность, кВА;
n – количество линий;
По величине расчетного тока Iр и экономической плотности тока jэ, определяется приближённое сечение проводов ВЛ. Экономическая плотность тока находится по продолжительности использования максимума нагрузки Тмах=4345 ч, из литературы [1] jэ=1,1 А/мм2
мм2;
Из литературы [7 таблица П3.3] выбираем провод марки АС – 120 у которого длительно допустимый ток равен Iдоп = 390 А, удельные активные и индуктивные сопротивления Ом/км, Ом/км.
Выбранное сечение провода необходимо проверить на: а) допустимость к нагреву током форсированного режима; б) величину допустимых потерь напряжения.
Проверка по нагреву сводится к сравнению форсированного тока линии с допустимым:
, ,А.
, А(выполняется);
Проверка по потерям напряжения выполняется по формуле:
%
Аналогичный расчет делаем и для напряжения 110 кВ. Результаты расчетов сведем в таблицу 5.
Таблица 5 – Выбор сечения проводов, проверка по падению напряжения.
|
, кВ |
, А |
, А |
, мм2 |
Марка провода |
, Ом/км |
, Ом/км |
l, км |
, % |
|
35 |
120.06 |
240.11 |
109.14 |
АС-120 |
0.27 |
0.4 |
16 |
1.58 |
|
110 |
38.20 |
76.40 |
34.73 |
АС-70 |
0.46 |
0.43 |
16 |
0.31 |
Подсчитаем затраты на электроснабжение при напряжении 35 и 110 кВ.
Используем укрупненные данные 1989 года с учетом увеличения цен в 100 раз.
Приведенные затраты, тыс. руб/год.:
, тыс. руб/год
где рн – нормативный коэффициент экономической эффективности, рн = 0,12 литературы [].
К – капиталовложения, тыс. руб.
И – годовые эксплуатационные расходы, руб/год.
Капиталовложения будут равны:
,
где Ккомм.аппар. – капиталовложения на высоковольтные коммутационные аппараты, тыс. руб,
Клин – капиталовложения в сооружения линии, тыс. руб,
Ктр – капиталовложения на силовой трансформатор, тыс. руб.
Питание осуществляется по двуцепной линии, опоры металлические с двухцепной подвеской цепей. Упрощеная схема внешнего электроснабжения предприятия приведена на рисунке 4.
Рисунок 4 – Упрощеная схема внешнего электроснабжения завода продольно-строгальных станков.
Из литературы [5,таблица 5.2] находим, что стоимость ОРУ с элегазовыми выключателями на напряжение 110 кВ составляет 3200 тыс. руб., стоимость сооружения 1 км двухцепной сталеалюминевой воздушной линии проводами марки АС-70 на железобетонных опорах на 110 кВ равна 1500 тыс. руб, [5 ,таблица 10.15]. Стоимость силового трансформатора напряжением 110/10 кВ и мощностью 10МВА равна 4360 тыс. руб. [5, таблица 3.6].
, тыс. руб.;
Стоимость ОРУ с элегазовыми выключателями на напряжение 35 кВ составляет 2500 тыс. руб, стоимость сооружения 1 км двухцепной сталеалюминевой воздушной линии проводами марки АС-120 на металлических опорах на 35 кВ равна 1360 тыс. руб, [5 ,таблица 10.15]. Стоимость силового трансформатора напряжением 35/10 кВ равна 3200 тыс. руб. [5, таблица 3.6].
, тыс. руб.;
Годовые эксплуатационные расходы:
,
где Иэ – расходы на потери электроэнергии в данной установке, руб/год,
Иа – амортизационные отчисления, руб/год,
Ио – расходы на обслуживание электроустановки, руб/год., этот вид расходов изменяются незначительно, поэтому им можно пренебречь.
Линия 110 кВ:
Расходы на потери электроэнергии вычисляются по формуле:
Для линий: ,тыс.руб/год;
,где ДSmax – потери активной мощности в электроустановке при максимальной нагрузке на напряжение 110кВ
, кВА
Для трансформаторов:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17
