Электроснабжение промышленных предприятий

Для каждой цеховой ТП рассматривают  возможность распределения найденной  мощности НБК в цеховой сети. Критерием  целесообразности такого решения является снижение приведенных затрат, обусловленное разгрузкой сети НН от реактивной мощности.

Таблица Комплектные  конденсаторные нерегулируемые установки напряжением 0,38 кВ

 

Тип	Номинальная мощность, кВАр	Габариты, мм			Масса, кг
		Длина	ширина	высота
УК-0.38-75УЗ	75	700	560	1260	150
УК-0.38-150УЗ	150	700	560	1660	245
УКБ-0,38-150УЗ	150	580	460	1200	200
УКБ-0,38-300 УЗ	300	580	460	1990	440

 

Примечание. УК — установка  конденсаторная; УЗ — для внутренней установки; Б — бесшкафного исполнения.

 

Таблица  Комплектные конденсаторные установки напряжением 0,38 кВ с автоматическим регулированием по напряжению

 

Тип	Номинальная мощность, кВАр	Габариты, мм			Масса, кг
		Длина	ширина	высота
УКН-0,38-75УЗ	75	700	560	1260	175
УКТ-0,38-75УЗ	75	700	560	1260	175
УКТ-0,38-108УЗ	108	700	560	1660	300
УКН-0,38-150УЗ	150	700	560	1660	300
УКТ-0,38-150УЗ	150	700	560	1660	300
УКЛ (П) Н-0,38-216-108УЗ	216	1920	530	1660	610
УКЛ (П) Н-0,38-324-108УЗ	324	2690	530	1660	875
УКЛ (П) Н-0,38-432-108УЗ	432	3320	530	1660	1145
УКЛ (П) - 0,38-300-150УЗ	300	1920	530	1660	612
УКЛ (П) 0,38-450-150УЗ	450	2620	530	1660	880
УКЛ (П) Н-0,38-600-150УЗ	600	3320	530	1660	1150
УКЛ (П) Н-0,38-108-36УЗ	108	1220	560	1660	335
УКЛ (П) Н-0,38-216-36УЗ	216	1920	560	1660	575
УКЛ (П) Н-0,38-150-50УЗ	150	1220	560	1660	335
УКЛ (П) Н-0,38-300-50УЗ	300	1920	560	1660	575

 

Примечание. УК — установка  конденсаторная; Л (П) — левое (правое) расположение вводной ячейки; Н, Т — параметр регулирования, соответственно напряжение и ток; УЗ — для внутренней установки.

 

Если распределительная  сеть выполнена только кабельными линиями, то ККУ любой мощности рекомендуется присоединять непосредственно к шинам цеховой ТП. При питании от одного трансформатора двух и более магистральных шинопроводов к каждому из них присоединяют только по одной НБК. Общую расчетную мощность батарей Q_нк распределяют между шинопроводами пропорционально их суммарной нагрузке.

Для схем с магистральными шинопроводами ККУ единичной мощностью до 400 кВАр подключают к сети без дополнительной установки отключающего аппарата (ввиду установки последнего в комплекте ККУ), а при мощности более 400 кВАр — через отключающий аппарат с выполнением требований ПУЭ.

При мощности ККУ более 400 кВАр рекомендуется подключать их к шинам цеховой ТП с использованием соответствующего автоматического выключателя подстанции.

На одиночном магистральном  шинопроводе предусматривают установку не более двух близких по мощности ККУ суммарной мощностью Q_нк = Q_нк1 + Q_нк2.

Если основные реактивные нагрузки шинопровода присоединены ко второй его половине, устанавливают только одну НБК. Точку ее подключения определяют из условия

 

Q_h ≥ Q_нк/2 ≥ Q_h+1

 

где Q_h, _Qh+1 — наибольшие реактивные нагрузки шинопровода перед узлом h и после него соответственно.

 

Схема подключения НБК  к магистральным шинопроводам: а  — одна НБК; б — две НБК

Q_к.у. = (P_p + P_po)∙(tgφ₁ – tgφ₂) = 651,55∙(0,604 – 0,328) = 179,89

 

 

 

 

 

№	Наименование цехов	Кат.	Qку	Марка	Компенсирующие  установки	Σ
1	Сборочный цех	II	179,89	УКН - 0.38 - 75 УЗ  УКТ - 0.38 - 108 УЗ	1х75 + 1x108	183
2	Цех сборки щитовых устройств	II	248,11	УКН - 0.38 - 75 УЗ  ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	3х75 + 1x50	250
3	Инструментальный цех	II	102,29	ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	2х50	100
4	Механический цех	II	334,26	УКТ - 0.38 - 108 УЗ  УКН - 0.38 - 75 УЗ	1х108 + 3x75	333
5	Штамповочный цех	II	633,52	УКЛ(П)Н - 0.38 - 324 - 108УЗ  УКТ - 0.38 - 108 УЗ  ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	1х324 + 1x108 + 1x50	640
6	Цех сборки металлоконструкций	II	400,20	УКН - 0.38 - 75 УЗ  ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	2х75 + 2x50	400
7	Электроцех	II	78,03	УКН - 0.38 - 75 УЗ	1х75	75
8	Цех литья пластмасс	II	177,62	УКН - 0.38 - 150 УЗ  ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	1х150 + 1x50	183
9	Цех сборки реле	II	49,46	ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	1х50	50
10	Гальванический цех	II	249,07	ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	5х50	250
11	Цех не стандартного оборудования	II	359,99	УКТ - 0.38 - 108 УЗ	1х324	324
12	Метизный цех	II	391,08	УКН - 0.38 - 150 УЗ  ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	2х150 + 2x50	400
13	Заводоуправление	III	78,37	УКН - 0.38 - 75 УЗ	1х75	75
14	Котельная	I	324,83	УКЛ(П)Н - 0.38 - 324 - 108УЗ	1х324	324
15	Компрессорная	I	624,46	УКЛ(П)Н - 0.38 - 324 - 108УЗ  УКТ - 0.38 - 108 УЗ  УКН - 0.38 - 75 УЗ  ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	1х324 + 1x108 + 1x75 + 1x50	632
16	Насосная	I	347,51	ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	7х50	350
17	Склады	III	70,71	УКН - 0.38 - 75 УЗ	1х75	75
18	Столовая	III	19,90	ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	1х50	50
19	Транспортный цех	III	226,01	УКН - 0.38 - 75 УЗ	3х75	225
20	Заготовительный цех	II	331,93	УКТ - 0.38 - 108 УЗ  УКН - 0.38 - 75 УЗ	1х108 + 3x75	333

 

 

ВЫБОР МЕСТА РАСПОЛОЖЕНИЯ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ

 

С целью определения места  расположения ГПП, ГРП предприятия  строят картограмму электрических  нагрузок. Картограмма представляет собой размещенные на генеральном  плане предприятия или плане  цеха окружности, площадь которых соответствует в выбранном масштабе расчетным нагрузкам. Целесообразно строить картограммы отдельно для активной и реактивной нагрузок, так как питание потребителей активной и реактивной мощностью может осуществляться от разных источников. Радиусы окружностей картограммы определяют по формулам

 

 

 

где m — принятый масштаб для определения площади круга.

При построении картограммы  нагрузок отдельных цехов предприятия центры окружностей совмещают с центрами тяжести геометрических фигур, изображающих отдельные участки цехов с сосредоточенными нагрузками. Центры окружностей цехов предприятия будут совпадать с центрами геометрических фигур, изображающих на плане цеховую ТП. Для наглядности представления структуры нагрузок окружности делят на секторы, каждый из которых соответствует нагрузке низшего напряжения, нагрузке высшего напряжения и осветительной.

На основании построенных  картограмм находят координаты условного центра (УЦН).

Найденные координаты УЦН  не позволяют до конца решить задачи выбора места расположения подстанции, так как в действительности ЦЭН смещается по территории предприятия. Это объясняется изменением потребляемой мощности отдельными приемниками в соответствии с графиками их нагрузок.

 

 

 

 

 

Далее необходимо найти угол зависимости 

 

 – 360º

 – хº

Следовательно,            = 265,2º

 

Определение условного центра электрических нагрузок

 

 

 

 

 

Полная мощность после  компенсации

 

=

 

Где – реактивная мощность компенсаторной батареи.

 

№	Наименование  цехов	Кат.	R	X0	Y0	SpΣ
1	Сборочный цех	II	0,13	33,63	27,35	684,74
2	Цех сборки щитовых  устройств	II	0,14			805,07
3	Инструментальный  цех	II	0,10			459,07
4	Механический  цех	II	0,15			932,45
5	Штамповочный  цех	II	0,19			1497,13
6	Цех сборки металлоконструкций	II	0,18			1327,78
7	Электроцех	II	0,10			440,58
8	Цех литья пластмасс	II	0,19			1594,21
9	Цех сборки реле	II	0,14			866,61
10	Гальванический  цех	II	0,20			1703,24
11	Цех не стандартного оборудования	II	0,16			1039,85
12	Метизный цех	II	0,14			886,48
13	Заводоуправление	III	0,10			428,79
14	Котельная	I	0,14			871,73
15	Компрессорная	I	0,18			1407,98
16	Насосная	I	0,16			1107,76
17	Склады	III	0,07			210,77
18	Столовая	III	0,07			199,89
19	Транспортный  цех	III	0,14			797,62
20	Заготовительный цех	II	0,14			778,29
	Σ					18040,02

 

 

 

ВЫБОР СИЛОВЫХ  ТРАНСФОРМАТОРОВ ПРОМЫШЛЕННОГО  ПРЕДПРИЯТИЯ

 

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИЛОВЫМ ТРАНСФОРМАТОРНЫМ ПОДСТАНЦИЯМ

 

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов для  главных понизительных и цеховых  трансформаторных подстанций промышленных предприятий должен быть технически и экономически обоснованным, так как он оказывает существенное влияние на рациональное построение схем промышленного электроснабжения.

Критериями при выборе трансформаторов являются надежность электроснабжения, расход цветного металла и потребная трансформаторная мощность. Оптимальный вариант выбирается на основе сравнения капиталовложений и годовых эксплуатационных расходов.

Для удобства эксплуатации систем электроснабжения следует стремиться выбирать не более двух стандартных  мощностей основных трансформаторов (не считая вспомогательных). Это ведет к сокращению складского резерва и облегчает замену поврежденных трансформаторов. Желательна, где это осуществимо, установка трансформаторов одинаковой мощности.

В целях удешевления ГПП  напряжением 35 — 220 кВ следует отдавать предпочтение схемам без выключателей на стороне высшего напряжения.

Цеховые трансформаторные подстанции, как правило, не должны иметь распределительного устройства на стороне высшего напряжения. Следует широко применять непосредственное (глухое) присоединение питающей кабельной линии к трансформатору при радиальных схемах питания и присоединение через разъединитель или выключатель нагрузки при магистральных схемах питания. При номинальной мощности трансформатора 1000 кВА и выше вместо разъединителя необходимо устанавливать выключатель нагрузки, так как при напряжении б—20 кВ разъединителем можно отключать ток холостого хода трансформатора мощностью не более 630 кВА.

При сооружении цеховых трансформаторных подстанций предпочтение следует отдавать комплектным трансформаторным подстанциям (КТП), полностью изготовленным на заводах.

 

В данном курсовом проекте под руководством преподавателя  объединяем цеха в ТП.

 

№ ТП	Номера на генплане	Наименования  цехов	Категория
1	4, 11	4. Механический  цех 11. Цех не стандартного  оборудования	II
2	1, 2, 3	1. Сборочный цех 2. Цех сборки  щитовых устройств 3. Инструментальный  цех	II
3	9, 18	9. Цех сборки  реле 18. Столовая	II/III
4	6, 7	6. Цех сборки  металлоконструкций 7. Электроцех	II
5	8	8. Цех литья  пластмасс	II
6	16	16. Насосная	I
7	12, 13, 17	12. Метизный цех 13. Заводоуправление 17. Склады	II/III
8	14	14. Котельная	I
9	15	15. Компрессорная	I
10	19, 20	19. Транспортный  цех 20. Заготовительный  цех	II/III
11	5	5. Штамповочный  цех	II
12	10	10. Гальванический  цех	II

 

 

После перечитываем P_p + P_po, Q_p.

 

ТП 1 P_p + P_po = 885,63 + 976,87 = 1862,499 кВ

Q_p = 624,75+680,4 = 1305,15 кВАр

 

Далее вычисляем tg φ

 

По предыдущему параграфу  находим Q_ку

Q_к.у. = (P_p + P_po)∙(tgφ₁ – tgφ₂) = 1862,499∙(0,7 – 0,328) = 694,25

Находим марку и полную мощность после компенсации

=

 

№ ТП	Номера	Наименования  цехов	Кат.	Pp + Ppo	Qp	tgφ
1	4, 11	4. Механический цех  11. Цех не стандартного оборудования	II	1862,50	1305,15	0,70
2	1, 2, 3	1. Сборочный цех  2. Цех сборки щитовых устройств  3. Инструментальный цех	II	1852,60	1137,94	0,61
3	9, 18	9. Цех сборки реле  18. Столовая	II/III	1020,50	404,08	0,40
4	6, 7	6. Цех сборки металлоконструкций  7. Электроцех	II	1679,32	1029,04	0,61
5	8	8. Цех литья пластмасс	II	1516,39	675,00	0,45
6	16	16. Насосная	I	1053,32	693,00	0,66
7	12, 13, 17	12. Метизный цех  13. Заводоуправление  17. Склады	II/III	1452,85	1016,70	0,70
8	14	14. Котельная	I	828,06	596,44	0,72
9	15	15. Компрессорная	I	1340,07	1064,00	0,79
10	19, 20	19. Транспортный цех  20. Заготовительный цех	II/III	1497,43	1049,10	0,70
11	5	5. Штамповочный цех	II	1424,47	1100,75	0,77
12	10	10. Гальванический цех	II	1618,68	780,00	0,48
		Σ		17146,19	10851,20