Электроснабжение ремонтно-механического цеха

• Метод упорядочных диаграмм
• Метод коэффициента спроса

Расчетные нагрузки для цеха для углубленной проработки рассчитываем методом упорядочных  диаграмм.

На предварительном  этапе расчета производится группировка  электроприемников группы и узлы с учетом их характеристик (номинальные  мощности и режимы работы) и территориального расположения.

Основными электроприемниками  (Вставишь свой цех)\

Электроприемники  равномерно распределяются по территории цеха и предварительно намечается их питание от силовых шкафов, которые  получают питание от распределительного шинопровода ТП.

 

 

 

 

 

 

 

                                               Расчетная часть

 Распределение  электроприемников по узлам было  проведено следующим образом  :

Узел № 1 - ЭП  №1, №2,№3, №4, №5,№38

Узел № 2 - ЭП  №6, №7, №8, №9, №10, №11, №12, №13, №14,

Узел № 3 - ЭП №15, №16, №17, №18, №19, №20, №21, №24, №25, №26,№27

Узел № 4 - №28, №29, №30, №32, №33, №34,№22, №23, №27, №31, №35, №36,№39

Далее осуществляется расчет установленной и расчетной  мощности каждого узла.

1. Расчет нагрузки узла №1

Эффективное число электропрёмников:

Определение отношения m:

m = =

 

Так как  m>3n_э=nреал=3

Зная эффективное  число электроприёмников и коэффициент  использования для проектируемого цеха, равного К_и = 0,2, определяем по таблице …. Коэффициент максимума К_м = 2,42.

 

Установленная активная мощность электроприёмников  в узле:

 

Р_уст.уз1 =55+55+14+14+14 = 152 кВт

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетная нагрузка:

 

Р_{расч. уз1}= Р_{уст м и} = 152^.  2,42^. 0,2 = 73,5 кВт

Расчетный ток:

 

I_{расч.уз1} = = А

2. Расчет нагрузки узла №2

 

Эффективное число электроприёмников:

Определение отношения m:

 

m = =

 

так как  m>3 n_э = n_реал=4.

 

Зная эффективное  число электроприёмников и коэффициент  использования для проектируемого цеха, равного К_и = 0,2, определяем по таблице …. Коэффициент максимума К_м = 2,1.

 

Установленная активная мощность электроприёмников  в узле:

 

Р_уст.уз2=10+10+10+20+20+20+5+5+5 = 105 кВт

 

Расчетная нагрузка:

 

 

 

 

 

 

Р_{расч. уз2}= Р_{уст м и} = 105^.  2,56^. 0,14 = 37,63 кВт

 

Расчетный ток:

 

I_{расч.уз2}= =

 

Расчет нагрузки узла №3.

 

Эффективное число электроприёмников:

Определение отношения m:

 

m = =

 

так как  m>3 n_э = n_реал=11.

Зная эффективное  число электроприёмников и коэффициент  использования для проектируемого цеха, равного К_и = 0,2, определяем по таблице …. Коэффициент максимума К_м = 2,42.

 

Установленная активная мощность электроприёмников  в узле:

 

Р_уст.уз3=1,5+1,5+1,5+3,4+3,4+12+12+12+12+12+12+17,2+17,2 = 117,7 кВт

Расчетная нагрузка:

 

Р_{расч. уз3}= Р_{уст ми} = 117,7^.  0,2^. 2,24 = 52,7 кВт

Расчетный ток:

 

I_{расч.уз3}= = А

 

 

3. Расчет нагрузки узла №4

Эффективное число электроприёмников:

Определение отношения m:

 

m = =

 

так как  m>3 n_э = n_реал=7.

 

 

 

Зная эффективное  число электроприёмников и коэффициент  использования для проектируемого цеха, равного К_и = 0,2, определяем по таблице …. Коэффициент максимума К_м = 2,1.

Установленная активная мощность электроприёмников  в узле:

 

Р_уст.уз4= 4,5+4,5+4,5+7,5+7,5+7,5+7,5+4+4+4+30 = 85,5 кВт

Расчетная нагрузка:

 

Р_{расч. уз4}= Р_{уст м и} = 85,5^.  2,1^. 0,17 = 30,5 кВт

Расчетный ток:

 

I_{расч.уз4}= = А

 

 

 

 

 

 

 

Определение расчетной мощности дополнительной нагрузки на ТП и выбор трансформаторов.

Выбор числа и мощность силовых трансформаторов для главных понизительных и цеховых трансформаторных подстанции промышленных предприятии должен быть правильным и технологически и экономически обоснованным, так как он оказывает существенное влияние на рациональное построение схем промышленного электроснабжения.

  При выборе  числа и мощности трансформаторов  важными критериями являются  надежность электроснабжения, расход  цветного металла и   потребная  трансформаторная мощность.

  Мощность  трансформаторов в нормальных  условиях должна обеспечивать  питание всех приёмников электроэнергии  промышленных предприятии. Выбор  мощности силовых трансформаторов  следует осуществлять с учетом  экономически целесообразным режимом  их работы и соответствующего  обеспечения резервирования питания  потребителей при отключении  одного из трансформаторов. При этом следует иметь в виду ,что нагрузка трансформаторов в нормальных условиях не должна по нагреву вызывать сокращения естественного срока его службы.

  Расчетная  мощность трансформаторов должна  удовлетворять условия:

S_{расч.тр}

Где: Р_расч– расчетная активная мощность цеха ;

n – количество трансформаторов цеховых ТП;

 – коэффициент загрузки трансформатора ;

     

 

 

 

 

 

 

 При выборе цеховых трансформатора  необходимо также учитывать потери  мощности в линии и трансформаторах, которые составляют соответственно:

S_л = 0,03S_{ном                                                                         тр} = 0,02 S_ном

Где: S_ном – номинальная потребляемая мощность;

Тогда потери в линия и в трансформаторах  будут равны:

Выбираем трансформатор :  2ТМН-630-10/0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет  компенсирующих устройств

Условные обозначения:

 

 – коэффициент, учитывающий  повышение  естественным способом, принимается

 и _к- коэффициент реактивной мощности до и после компенсации

Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения  значение _к = 0,92…0,95

  Задавшись _киз этого промежутка, определяем _к

Q_к.ст – стандартное значение мощности выбранного КУ (кВАР)

 

 

 

параметр			Рм, кВт	Qм, кВАР	Sм,кВАР
Всего на НН без КУ	0,6	0,75	812,274	609,2	1015,33

 

Требуется:

• Рассчитать и выбрать КУ
• Выбрать трансформатор с учетом КУ
• Сравнить с трансформатором без учета КУ

Решение:

Определяется  расчетная мощность КУ:

 – _к) =0,9

_{к =} 0.92  ;_к = 0,5

 

 

 

 

 

Определяем  по таблице КУ:

УК2-0,38-50УЗ х2  и  УК3-0,38-75УЗ

Определяем  фактическое значение _к и _к после компенсаций реактивной мощности.

_ф=

_ф= 0,91

Определение расчетной мощности трансформатора с учетом потерь:

,7

 

 

 

По таблице  выбираем трансформатор типа 2ТМН – 630 10/0,4

= 0,45

Сводная ведомость  нагрузок:

Параметр	cos	Tg	Pм кВт	Qм кВАР	SмкВА
Всего на НН без КУ	0,6	0,75	812,274	609,2	1015.33
КУ				2 1
Всего НН с КУ	0,91	0,51	812,274	434.2	575.36
Потери			11,5	57.3	58,44
Всего ВН с КУ			883,774	491,5	956,89

Ответ: Выбрано: 2х УК2-0,38-50УЗ          1х УК3-0,38-75УЗ            

Трансформаторы: 2х2ТМН-630 10/0,4  К_З= 0,45

            Трансформаторы: 2х2ТМН-630 10/0,4  К_З= 0,45

 

 

 

Определение местоположения подстанции

Условные обозначения:

m – масштаб нагрузок (кВт/км²) или (кВАР/км²)

Р_нм,Q_нм – наименьшая мощность цеха (кВт) или (кВАР)

R_a иR_p– радиусы реактивной и активной нагрузок (км)

Р и Q – активная и реактивная нагрузки цехов (кВт) и (кВАР)

m_a,m_p– масштаб нагрузок активной и  реактивной (кВт/км²) или (кВАР/км²)

Х_{а0 ,} У_а0 – координаты ЦЭН активных в (км)

Х_{р0 ,} У_р0 – координаты ЦЭН реактивных (км)

ККУ – комплектное компенсирующее устройство;

ГПП – главная понизительная  подстанция

 

	Ц1	Ц2	Ц3	Ц4	Ц5
Р	63	100	160	25	40
Х	0,4	1,2	2,6	1,8	0,7
У	0,9	1,6	1,3	0,6	0,9
	0,8	0,85	0,9	0,7	0,75

 

Требуется:

• Определить координаты ЦЭН активных
• Определить координаты ЦЭН реактивных
• Нанести данные на генплан

Решение:

Принимаем радиус для  наименьшей нагрузки (Ц3)

= 0,1 км

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем , как для активной и реактивной нагрузок.

Определяем  радиус для наибольшей нагрузки (Ц1) при принятом масштабе.

 

 

Определение радиусов кругов нагрузок для нагрузки(Ц2).

 

Определение радиусов кругов нагрузок для нагрузки(Ц3).

 

 

Определение радиусов кругов нагрузок для нагрузки (Ц4).

 км

Определение радиусов кругов нагрузок для нагрузки (Ц5).

 

Определяем  реактивную нагрузку для каждого  цеха из соотношения:

определяется по

Определяем  реактивную нагрузку для Ц1 из соотношения:

 кВАР

 

 

 

 

 

Определяем  реактивную нагрузку для Ц2 из соотношения:

 кВАР

Определяем  реактивную нагрузку для Ц3 из соотношения:

 

Определяем  реактивную нагрузку для Ц4 из соотношения:

 

Определяем  реактивную нагрузку для Ц5 из соотношения:

 

Определяем  радиусы кругов для реактивных нагрузок при том же масштабе т.е при  m_p= 130кВАР/км²

По формуле:   

Определяем  радиус круга для реактивной нагрузки (Ц1)

 

Определяем  радиус круга для реактивной нагрузки (Ц2)

 

Определяем  радиус круга для реактивной нагрузки (Ц3)

 

Определяем  радиус круга для реактивной нагрузки (Ц4)

 

Определяем  радиус круга для реактивной нагрузки (Ц5)

 

Определяем  условные координаты ГПП и ЦЭН активной нагрузки:

 

 

 

 

Вблизи точки  А(1,065; 0,76) располагаем ГПП:

Определяем  условные координаты  ККУ реактивной  нагрузки:

 

 

 

 

Вблизи точки  В(0,9679;1,115) располагают ККУ или  синхронный компенсатор.

Составляем  картограмму нагрузок для всего  предприятия.

Ответ: Место  установки ГПП и ЦЭН - точка  А(1,065; 0,76)

           Место установки ККУ– точка  В( 0,9679; 1,115)

Сводная ведомость нагрузок

	Ц1	Ц2	Ц3	Ц4	Ц5
Р	63	100	160	25	40
Ra	0,38	0,24	0,39	0,06	0,09
	0,8	0,85	0,9	0,7	0,75
	0,75	0,75	0,48	1,02	0,88
Q	47,25	75	76,8	25,5	32,2
Rp	0,130	0,173	0,175	0,319	0,118