Х
ор
= (31,9 х 174 + 1109,9 х 25,5 + 82,8 х 66 + 1049,9 х 97,5 + 2190,1 х
112,5 + + 973,9 х 156 + 706,8 х 177 + 135,7 х 181,5 + 499,9 х 30 + 1718,3
х 57 + + 576,8 х 121,5 + 1200,4 х 175,5 + 28,8 х 142,5 + 114 х
106,5) / (31,9 + 1109,9 + + 82,8 + 1049,9 + 2190,1 + 973,9 + 706,8 + 135,7
+ 499,9 + 1718,3 + 576,8 + + 1200,4 + 28,8 + 114) = 1099667,4 /
10419,2 = 105,54м
Υ
ор
= (31,9 х 249 + 1109,9 х 231 + 82,8 х 193,5 + 1049,9 х 117 + 2190,1 х
145,5 + + 973,9 х 213 + 706,8 х 168 + 135,7 х 99 + 499,9 х 108 + 1718,3 х
49,5 + +576,8 х 46,5 + 1200,4 х 34,5 + 28,8 х 87 + 114 х 16,5) /
10419,2 = = 1273133,7 / 10419,2 = 122,19 м
Координаты ЦЭН предприятия в метрах и в сантиметрах в масштабе
1:150000
Х
оа
= 104,23м Х
оа
= 6,95см
Υ
оа
= 116,2м Υ
оа
= 7,75см
Υ
ор
= 105,54м Υ
ор
= 7,04см
Х
ор
= 122,19м Х
ор
= 8,15см
Диаграммы активных и реактивных нагрузок нанесены на генплан
предприятия (рис. 3.)
57
58
1
3
11
2
1
4
1
1
1
0
8947 65
32
– радиус активной нагрузки Масштаб 1:15000
– радиус реактивной нагрузки в 1 см 15 м
Рисунок 3 Картограмма
Картограмма
Б
А
ГПП
Y (м)
X (м)
3.4 Расчет нагрузок на стороне Н.Н. ГПП
Для выбора мощности трансформатора ГПП и сечения В.Л. питающих
предприятия.
Порядок расчета делаем по рекомендации ( II стр.71).
Расчетные нагрузки электроснабжения напряжением выше 1000В, к
которым кроме цеховых трансформаторов, подключены отдельные
приемники (двигатели и т.п.), определяются по методике до 1000В без
понижающих коэффициентов.
Порядок расчета.
1. Определяем средневзвешенный коэффициент использования
активной нагрузки, приведенное число ЭП узла группа А
К
и узла
= ΣР
см
А / ΣР
уст
А N
э узл
= (ΣР
уст
А)
2
/ ΣР
2
уст
А
Данные Р
см
А и Р
уст
А возьмем из таблицы 3.1.
К
и узла
= 4388,1 / 13050 = 0,33
N
э узл
= 13050
2
/ 20814954 = 8,18
По таблице 2.6. (I стр.48) определяем К
м
= 1,72
Рассчитываем расчетную, активную мощность Р
р узла
А
Р
р узла
А = ΣР
см
А К
м
Р
р узла
А = 4388,1 х 1,72 = 7547,53 кВт
Реактивная расчетная мощность узла при N
э
<10 будет равна
Q
р узл
А = L х Q
см
А; где
L = 1,1 при N
э
<10
Q
см
– табл. 3.1
Q
р узл
А = 1,1 х 4336,6 = 4709,26 кВАР
59
2. Расчет нагрузки группы В. Возьмем ΣР
см
В и ΣР
уст
В из таблицы 3.2.
Р
см узла
В = ΣР
см
В = 5985,4 кВАР
Q
см узл
В = ΣQ
см
В = 5779,3 кВАР
3. Рассчитаем ВВ ЭП. Все ВВ двигатели можно разбить на II группы
(таблица 3.3).
I группа – ВВ асинхронные двигатели цеха вулканизации
II группа – ВВ синхронные двигатели компрессорной
Таблица 3.3
4.Определяем расчетную, активную нагрузку В.В. ЭП для каждой
группы.
I Р
расч
В.В. = Р
ном
х N х К
и
х К
з
; где
Р
ном
– установленная активная мощность СД
К
и
– Коэффициент использования при всех рабочих СД
К
и
= 1
60
Параметр I
группа
II
группа
Активная мощность Р
сд
кВт 250 800
Реактивная мощность Р
сд
кВт 120 384
Частота вращения и об/мин 3000 3000
Коэффициент загрузки Р
сд
0,85 0,85
Коэффициент мощности соs φ 0,9 0,9
Число синхронных и асинхронных
рабочих двигателей
3 4
Тип двигателя (I стр134, табл 2.48) АО450L
-2
СТД-
800-2
N – количество СД
К
з
– Коэффициент загрузки СД
I Р
расч
В.В. = 250 х 3 х 1 х 0,85 = 637,5 кВт
II Р
расч
В.В. = 800 х 4 х 1 х 0,85 = 2720 кВт
Определим суммарную расчетную, реактивную мощность В.В. СД
Q
расч
ВВ = Р
расч
ВВ tqφ х β кВАР
I Q
расч
ВВ = 637,5 х 0,48 х 0,85 = 260,1 кВАР
II Q
расч
ВВ = 2720 х 0,48 х 0,85 = 1379,8 кВАР
Определяем суммарную расчетную,активную нагрузку на шинах Н.Н.
ГПП.
Р
расч.уз
= К
м
Р
расч
А + Р
расч
В + ΣР
расч
ВВ
Р
расч.уз
= 7547,53 + 5985,4 + 3357,5 = 16890,43 кВт
Определяем рассчитанную реактивную нагрузку на шинах Н.Н. ГПП
Q
расч.уз
= 1,1 х Q
см
А + Q
см
В ± Q
расч
ВВ
При синхронных двигателях реактивная нагрузка идет со знаком «-»
Q
расч.уз
= 4709,26 + 5779,3 – 1379,8 + 260,1 = 9368,86 кВАР
6. Определим мощность трансформатора ГПП с условием потерь в
трансформаторах ЦТП. Ориентировочно примем все потери равными:
Р
т
= 0,01 х S
т
кВт; Q
т
= 0,15S
т
кВАР; где
S
т
– мощность всех трансформаторов ЦТП (таб. 5.2)
Р
т
– потери активной энергии
Q
т
– потери реактивной энергии
Р
т
= 0,01 х 25700 = 257 кВт
Q
т
= 0,15 х 25700 = 3855 кВАР
61
S
предпр
=
√
( Р
расч . уз
+Р
т
)
2
+(Q
расч. уз
+Q
т
)
2
=21772, 16 к ВА
3.5 Выбор напряжения внешнего электроснабжения.
Для питания внешних сетей предприятия и первичных обмоток
трансформатора ГПП напряжение выбирают исходя из наличия нескольких
уровней напряжения на районной подстанции энергосистемы, с учетом
мощности предприятия, его удаленности, количества и единичной мощности
ЭП (электродвигатели, электропечи и др.)
Первоначально величину рационального напряжения определяют по
формуле Стилла (IV стр. 183)
U
рац
=4 ,34×
√
ℓ+16 Р '
предпр
, где
Р'
предпр
- расчетная мощность предприятия с учетом потерь в
трансформаторах ГПП и коэффициента разновременности максимума
нагрузки отдельных цехов.
- расстояние от энергосистемы до ГПП
К
о
– коэффициент разновременности нагрузок отдельных цехов
К
о
= 0,95 - 0,98
К
п
– коэффициент потерь в трансформаторах ГПП. При
неизвестной мощности величину потерь в трансформаторе можно принять
3%-5%
К
п
= 1,03-0,05
Р
расч
– берем из раздела №8
Р'
предпр
= 1,05 х 0,98 х 17118,63 = 17615,07 кВт = 17,62 МВт
U
рац
= 4,34 х
√
13+16×17 ,62
= 74,53 кВ
62
Округляем до 110кВ
Для внешнего электроснабжения выбираем напряжение 110кВ, т.к.
согласно рекомендациям (I стр.108), данные напряжение более
целесообразно, чем 35кВ, при мощности предприятия 10-150МВА.
3.6 Выбор схемы внешнего электроснабжения
Система электроснабжения предприятия состоит из источников
питания и линий электропередачи, осуществляющих подачу электроэнергии
к предприятию понизительных, распределительных и преобразовательных
подстанций и связывающих их ВЛ и КЛ.
Главными признаками, определяющими ПС, является ее
местоположение, назначение и роль в энергосистеме, число и мощность
установленных трансформаторов, их типы и ВН.
К факторам, определяющим подстанцию по степени сложности
относят: способ присоединения (тупиковая, проходная, сложный
коммутационный узел); число линий на ВН типы коммутационной
аппаратуры на стороне 110кВ, конструкция РУ.
Основными условиями для выбора схемы внешнего электроснабжения
являются:
1. Надежность - зависит от категории потребителей и технологии
производства.
2. Экономичность - определяется приведенными затратами на схему
электроснабжения.
3. Качество электроснабжения.
Для завода РТИ имеющего среднюю мощность применяем схему с
одним приемным пунктом, которым будет являться ГПП. Основными
положениями при разработке схем ГПП являются:
1. Применение простейших схем с минимальным числом
выключателей.
63
2. Применением одиночной системы сборных шин с разделением на
секции
3. Применение раздельной работы линий и трансформаторов.
Так как ввиду низкой надежности электросхем без выключателей,
область их применения сокращается. Шире используются блочные схемы, а
так же схемы мостов с выключателями.
Для проекта электроснабжения данного завода используем тупиковую
схему ГПП. Она представляет собой 2 блока линия - трансформатор с
автоматическими выключателями на стороне 110кВ каждого трансформатора
и один автоматический выключатель в схеме моста (перемычки) РУ-110кВ
находится на открытом воздухе.
Работа схемы ГПП.
При повреждении в одном из трансформаторов ГПП защитой
отключается выключатель Q2 или Q3. Линии W1 и W2 остаются в работе.
При повреждении в линии W1 или W2 отключаются выключателями на ГПП
системы, а трансформатор Т1 или Т2 через секционный выключатель Q1
остаются в работе, т.е. соблюдается условие 3.
Распределительное устройство НН ГПП находится в здании, т.е.
является закрытым. Комплектуется из камер КРУ. Максимальное количество
отходящих линий при двух секциях 24-33 и выбирается в зависимости от
мощности трансформаторов. Для РУ-10 кВ рекомендуют схему с одной
системой сборных шин с разделением её на секции. Секционный
выключатель при нормальной работе разомкнут. В случае отключения
трансформатора секционный выключатель Q6 включается автоматическим
устройством АВР.
Преимуществами схем с автоматическими выключателями является:
1. Автоматические выключатели позволяют отключить как токи
нагрузки, так и токи перегруза в аварийном режиме.
2. Не создаются токи перегрузки в линиях, как в схемах с
короткозамыкателях.
64
3. Обеспечивается лучшая селективность и быстродействие схемы при
отключениях.
Недостатком являются более высокие затраты при строительстве ГПП.
Рисунок 4 Схема подключения
3.7 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП
Наиболее часто ГПП промышленных предприятий выполняют 2
х
трансформаторными, что соответствует требованиям I и II категориям
надежности электроснабжения. Одно трансформаторные ГПП допустимы
при наличии централизованного резерва трансформаторов и при поэтапном
строительстве ГПП.
65
Установки более 2
х
трансформаторов возможны в исключительных
случаях, когда требуется выделить резко переменные нагрузки и питание их
от отдельного трансформатора при реконструкции ГПП.
Правильный выбор трансформаторов по числу и мощности на ГПП
является основным вопросом построения рациональной схемы
электроснабжения. В нормальных условиях силовые трансформаторы
должны обеспечивать питание всех ЭП предприятия. В процессе
эксплуатации возможно кратковременное включение трансформаторов на
параллельную работу, при переводе нагрузок, для вывода в плановый ремонт
одного из трансформаторов.
Выбор мощности трансформатора ГПП производят на основании
расчетной нагрузки предприятия в нормальном режиме работы с учетом
режима энергоснабжающей организации по реактивной мощности. Если
энергосистема не обеспечивает предприятие реактивной мощностью, то на
нем должны устанавливаться компенсирующие устройства реактивной
мощности.
tq φ для проектируемых предприятий принимается равным 0,4.
Для ООО «Газэнергоавтоматика» имеющего в основном нагрузки II
категории надежности электроснабжения 98,3% (разд. II табл. 2.1)
необходимо установить 2
х
трансформаторную ГПП, тогда номинальную
мощность каждого трансформатора определяем по условию.
S
ном.т
≥S
расч.
Σ / 2К.з. где
S
расч.
Σ – расчетная полная мощность предприятия (разд. №8)
К.з. – коэффициент загрузки при перегрузках в послеаварийном
режиме, применяем 0,7
В аварийном режиме оставшийся трансформатор должен быть
проверен на допустимую перегрузку с учетом возможного отключения
потребителей III категории электроснабжения (ПУЭ издание 7с).
66