Так как трансформаторы цеховых и главных понизительных подстанций еще не выбраны, то приближенно потери мощности в них определяются:
DРт=0,02×Sp; DQт=0,1×Sp
В нашем случаи:
= 354.5 кВА
DРт=0.02*636= 12.72 кВт
DQт=0,1*636 = 63.6 кВар
Необходимая мощность компенсирующих устройств по заводу в целом определяется:
Qку = Pс.г (tg jест.-tg jн.)
где Pс.г – активная среднегодовая нагрузка завода;
tg jест – соответствует средневзвешенному естественному коэффициенту мощности за год;
tg jн – соответствует нормативному значению коэффициента мощности.
Pс.г= (Pp×Tмах)/Tдг
где Тмах = 5300; Тдг – действительное годовое число работы потребителей электроэнергии.
Pс.г= (535*5300)/8500 = 333.5 кВт
По заданным данным завода:
Cos jест = 0.95 (tg jест = 0.3)
Принимаем нормативное значение коэффициента мощности:
Cos jн. = 0.96 (tg jн. = 0.29)
Мощность компенсирующих устройств равна:
Qку = 333.5*(0.3-0.29) = 3.33 кВар
Некомпенсированная мощность на шинах ГПП:
Q=Qp -Qку
где Qp – расчетная реактивная мощность завода, отнесенная к шинам ГПП с учетом коэффициента разновременности максимумов силовой нагрузки
Крм = 0.95;
Q =(SQp+SQ'p) × Kр.м+DQт
Q = SQp* Kр.м+DQт = 272.7*0.95+63.6 = 322.6 кВар
Q= Q -Qку = 272.7-3.33 = 269.3 кВар
В качестве компенсирующих устройств принимаем батареи статических конденсаторов. Определяем потери активной мощности в них:
DPку= Руд * Qку
где Руд- удельные потери активной мощности, составляющие 0,2% от Qку
DPку = 0.006*3.33 = 0.019 кВт
Общая активная мощность с учетом потерь в компенсирующих устройствах на шинах подстанции:
Р = РрΣ + ΔРку = 535+0.019 = 535.019 кВт
где РрΣ – расчетная активная мощность предприятия, отнесенная к шинам ГПП с учетом коэффициента разновременности максимума силовой нагрузки, Крм = 0.95;
Рр = (Рр + Р'р)* Kр.м + Рро +DРт
Рр = SРp* Kр.м+DРт
Рр = 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:
Sp = ²= 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
Ix.x. – 0.85 %
Напряжение К.З. на номинальной ступени – 10.5 %
Цена = 11825000 тенге
Определяем потери в трансформаторе, активное и индуктивное сопротивление:
∆QM = (I0 * Sн) / 100 = ( 0.85* 2500) / 100 = 21,25 кВАр
Rтр = (Ркз * U2ном. т) / S2ном = (85 * 1152) / 25002 = 0,17 Ом
Xтр = (Uk * Uн2) / 100 * Sн = (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.
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×m
Из 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 Yi кВтМ |
|
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 |
|
|
|
|
