Электрические нагрузки

       k_з – коэффициент загрузки трансформатора, k_з = 0,80  

       Реактивные  потери холостого хода в трансформаторе определяются по формуле, кВАР:

                                           (2.12) 

     

 

       где I_хх – ток холостого хода, %  

       Реактивные  потери короткого замыкания в  трансформаторе определяются по формуле, кВАР: 

                                  (2.13) 

      

     

       где U_кз – напряжение короткого замыкания, %

     

Таблица 2.1    Потери мощности цеховых трансформаторов
№ подстанции	Кол-во тр-ров	Расчетные мощности				Потери  расчетные
		Рр, кВт	Qр, кВт	Sр кВА	kз.р
						Рр, кВт	Qр, квар
ТП1	2	999,87	72,49	1002,49	0,80	7,43	47,13
ТП2	2	999,87	72,49	1002,49	0,80	7,43	47,13
ТП3	2	985,56	12,42	985,63	0,78	7,27	46,40
ТП4	2	985,56	12,42	985,63	0,78	7,27	46,40
ТП5	2	976,35	182,52	993,27	0,79	7,34	46,73
ТП6	2	977,29	117,82	984,36	0,78	7,26	46,35

 

       Рассчитываем  коэффициенты загрузки и полные мощности с учетом потерь. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       3 ВЫБОР МЕСТА РАСПОЛОЖЕНИЯ ГПП 
 

       3.1 Расположение ГПП 

       С целью определения места расположения главной понизительной подстанции предприятия определяют координаты активного и реактивного условного  центра электрических нагрузок (УЦН). 

       Определим координаты х_а – центра активной нагрузки, м:  

                (3.1) 

     

       где Р_рi – расчётная активная мощность i-го цеха, кВт

       х_i – координата по оси абцисс до центра цеха, м 

       Определим координаты у_а – центра активной нагрузки, м: 

                   (3.2) 

     

 

       где у_i – координата по оси ординат до центра цеха, м 

       Определим координаты х_а – центра реактивной нагрузки, м:  

                              (3.3) 

     

 

       где Q_рi – расчётная активная мощность i-го цеха, кВАР 

       Определим координаты у_а – центра реактивной нагрузки, м: 

                  (3.4) 

     

     _{Данные  сводим в талицу 5.1.}

       _{3.2 Расчет картограммы  завода}

_{Для примера расчет производится для отдела восстановления.}

       Определяем  радиус окружности активной мощности: 
 
 
 
 
 

     где Р_р – активная расчетная мощность, кВт;

     m – масштаб, кВт²/м ². 

       Определяется  радиус окружности реактивной мощности: 
 
 
 

     где Q_р - реактивная расчетная мощность, кВар. 

       Угол  освещения определяется по формуле: 
 
 
 
 

       Данные  сводим в таблицу 3.1. 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

       

     

Таблица 3.1     Картограмма нагрузок
№ п. п	Наименование  цехов	Рр, кВт	Qр, кВт	Ri,м - (Р)	Х,м	Y,м	Рi*X	Pi*Y	Qi*X	Qi*Y	Ri,м - (Q)	Освещение	Доля осветит  нагр угол
1	Отделение восстановления	1790,17	1650,11	23,88	163	36	291798	64446	268968	59404	23	62	6
2	Заводоуправление	124,86	55,77	6,31	184	102	22975	12736	10261	5688	4	80	115
3	Отделение регенерации	636,82	605,46	14,24	433	275	275744	175126	262163	166501	14	61	17
4	Компрессорная	5508,13	2667,71	41,88	256	36	1410081	198293	682934	96038	29	31	1
5	Отделение рафинации	450,17	372,30	11,97	28	171	12605	76980	10424	63663	11	62	25
6	Отделение выщелачивания	373,49	270,42	10,91	446	142	166578	53036	120609	38400	9	36	18
7	Лаборатория	79,36	41,27	5,03	180	279	14285	22141	7429	11515	4	33	76
8	Оборотная насосная	3722,89	1795,17	34,43	185	188	688735	699904	332107	337493	24	35	2
9	Насосная станция	1597,62	954,41	22,56	356	137	568753	218874	339769	130754	17	58	6
10	Склад сырья	141,44	61,88	6,71	417	42	58979	5940	25802	2599	4	55	70
11	Инструментальный  цех	259,11	150,62	9,08	318	280	82397	72551	47899	42175	7	62	43
	ЦЭН- центр эл. нагрузок	14424,96	8474,50	67,78	249	111	3592929	1600026	2108365	954229	52

 

     

                       3.3 Расчет электрических нагрузок 

       Зная  нагрузку от высоковольтных двигателей и значения коэффициентов загрузки трансформаторов с учетом потерь, рассчитываем нагрузку целиком по заводу. Расчет нагрузок на 10 кВ выполняем аналогично расчету на 0,4 кВ.  Расчёт сводим в таблицу 3.2

     

Таблица3.2     Результирующие электрические нагрузки ГПП  35/10 кВ
Наименование  узла	Коэф. реактивной мощности cos f	Расчетная нагрузка			Количество  и мощность трансформ. шт. кВА	Расчетный послеавар ток Ip  A
		кВт	кВАр	кВА
		Рр	Qp	Sp
Двигатели АД		3400	1646,70
ТП1-ТП2		2014,60	239,25		4х630
ТП3-ТП4		1986,08	519,60		4х630
ТП5		983,70	229,25		2х630
ТП6		984,70	264,90		2х630
Двигатели СД с опержающим cos		2720	-1317,36
Двигатели СД		2720	1317,36
ЗРУ-10 без компенсации	0,94	14809,09	5534,40	15809,5
Компенсация			0
Итого ЗРУ-10	0,94	14809,09	5534,40	15809,5	2х16000	913,84
Потери  в тр-рах ГПП		77,49	1044,11
Итого на 110 кВ	0,91	14886,58	6578,51	16275,4		85,52

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       3.4 Баланс реактивной мощности 

    Определяем  значение входной реактивной мощности, т.е. разрешенной мощности передаваемой из сети энергосистемы в сеть предприятия  в режиме наибольших активных нагрузок энергосистемы, кВАР:

                                                 (3.8)

     

       tgj_э1 = 0,34¸0,42 при напряжении 35 кВ 

       Находим необходимую мощность компенсирующих устройств (КУ) в целом для завода, кВАР:

    Q_вбк = Q_pв - Q_э1 = 0                                                                  (3.9) 

    Q_вбк = 5034,40 – 6252,36 = – 1217,96

       Установка высоковольтных конденсаторных батарей не требуется. 

       3.5 Выбор напряжения питания 

       Выбор напряжения питания, т.е. внешнего электроснабжения, зависит от мощности, потребляемой предприятием, его удаленности от источника питания, напряжения, имеющегося на источнике питания.

             Для приближенного  определения рационального напряжения U_рац, кВ воспользуемся формулами Илларионова и Стилла, кВ: 

                          (3.10) 

                                     (3.11) 

       где L – расстояние от источника питания до ГПП, км,

       Р – активная мощность завода, МВт. 

     

     

 

       Выбираем  напряжение питания U=35 кВ, т.к. оно имеет экономические преимущества для предприятий при передаваемой мощности 5-15 МВТ на расстояние 10-15 км. На этом напряжении можно и распределять электроэнергию к П/С-35/0,4-0,66 или П/С-35/6-10 кВ. 

       3.6 Выбор напряжения распределения 

       Выбираем  напряжение распределения U=10 кВ, т.к. на предприятии преобладают высоковольтные двигатели 10 кВ. 

       3.7 Технико - экономический расчет