Электроснабжение сахарного завода

 

№ цеха	F, м2	Руд, Вт/м2	ксо	Ррасч.он , кВт	Qрасч.он , кВАр
1	2	3	4	5	6
1	12069,7	17	0,6	123,11	47,5
2	15881,2	17	0,6	161,9	62,5
3	13975,5	17	0,6	142,6	55,04
4	41930	8	0,5	167,7	137,6
5	12670	8	0,7	71	56,7
6	5500	17	0,7	65,45	25,3
7	10565,5	17	0,7	125,7	48,5
8	10584	17	0,5	89,9	34,74
9	10587,9	8	0,68	57,6	47,3
10	10587,9	17	0,5	89,9	34,74
11	5500	17	0,5	46,75	18,1
12	1820	17	0,4	12,4	4,8
13	3600	17	0,2	12,24	4,73
14	10587,9	17	0,6	107,9	41,7
15	10587,9	17	0,6	107,9	41,7
16	10587,9	17	0,6	107,9	41,7
17	5500	17	0,5	46,75	18,1
18	10587,9	17	0,5	89,9	34,74
19	1820	8	0,5	7,2	5,97
20	1820	17	0,4	12,4	4,8
Итого	206763,3			1987,77	766,3

 

 

 

Расчетная нагрузка электрического освещения  территории предприятия

к_с=0,5; Р_уд=0,15 Вт/м²; F_тер=534517,5 м² [7]

Р_{расч.тер}=Р_уд∙к_с∙F_тер, (Вт)                                                                                (4.5)

Р_{расч.тер} =0,15∙0,5∙534517,5=40088,8 Вт.

Q_{расч.тер} =Р_{расч.тер} ∙0,33 ,(Вар)                                                                         (4.6)

Q_{расч.тер} =40088,8_∙0,33=13229,3 ВАр,

где Р_{расч.тер} и Q_{расч.тер} – расчетная активная и реактивная мощность территории завода.

4.3Расчетная нагрузка всего завода

Расчетная нагрузка на низшем напряжении:

Р_{расч.Σн}=ΣР_{расч.нн} +ΣР_{расч.он} ,(кВт)                                                                    (4.7)

Р_{расч.Σн} =20447,4+1987,77=22435,17 кВт,

Q_{расч.Σн} =ΣQ_{расч.нн} +ΣQ_{расч.он}, (кВар)                                                                  (4.8)

Q_{расч.Σн} =19913,19+766,3=20679,49 кВар

где Р_{расч.Σн} и Q_{расч.Σн} - расчетная активная и реактивная мощность суммарной нагрузки.

S_{расч.Σн} = , (кВА)                                                                  (4.9)

S_{расч.Σн}=

где S_{расч.Σн} – расчетная полная мощность суммарной нагрузки.

Суммарные потери активной и реактивной мощности в трансформаторах  цеховых подстанций и цеховых сетях до 1 кВ принимаем равными 3 и 10% полной транспортируемой мощности:

ΔР_ц=0,03∙S_{расч.Σн},(кВт)

ΔР_ц=0,03∙30511,9=915,4 кВт,

ΔQ_ц=0,1∙S_{расч.Σн},(кВар)

ΔQ_ц=0,1∙30511,9=3051,2 кВар,

где ΔР_ц и ΔQ_ц – суммарные потери активной и реактивной мощности.

Расчетная полная активная и реактивная мощности завода:

Р_{расч.п.п} =к_о.м∙ΣР_{расч.нн} +ΣР_{расч.он} +ΔР_ц, (кВт) [5]                                (4.10)

Р_{расч.п.п} =0,85∙20447,4+1987,77+915,4=20283,46 кВт,

Q_{расч.пп}=к_о.м∙ΣQ_{расч.нн} +ΣQ_{расч.он} +ΔQ_ц, (кВар)                                             (4.11)

Q_{расч.пп}=0,85∙19913,19+766,3+3051,2=20743,7 кВар,

S_{расч.п.п}= ,(кВА)                                                                  (4.12)

S_{расч.п.п} =

Реактивная мощность Q_с, поступающая от питающей энергосистемы к шинам низшего напряжения ГПП, определяется исходя их условий задания на проект и вычислительной выше расчетной активной мощности.

tgφ= =0,33 [7]

Q_с=Р_{расч.пп}∙tgφ_c, (кВар)                                                                                   (4.13)

Q_с=

Расчетная нагрузка, по которой определяется мощность трансформаторов ГПП.

S_{расч.гпп} = , (кВА)                                                                      (4.14)

S_{расч.гпп} =

Мощность компенсирующих устройств.

Q_ку=Q_{расп.пп} –Q_с, (кВар) [15]                                                                           (4.15)

Q_ку=20743,7-5882,2 =14861,5 кВАр.

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ  КОЛИЧЕСТВА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

5.1 Предварительный выбор количества  цеховых трансформаторов на предприятии.

Количество трансформаторов  при практически полной компенсации  реактивной мощности в сети до 1 кВ (N_min) и при отсутствии компенсации в сети до 1 кВ (N_mаx) следующим образом.

к_з.т – коэффициент загрузки цеховых трансформаторов. Принимаем 0,7 [4].

N_min=Р_{расч.Σн} /к_з.т∙S_ном.т,                                                                                       (5.1)

N_mаx=S_{расч.Σн} /к_з.т∙S_ном.т,                                                                                       (5.2)

Удельная плотность нагрузки:

ρ_пп= /F_зав, (кВА/м²)                                                              (5.3)

ρ_пп=0,054 кВА/м².

Берем два типоразмера трансформаторов:1600 и 1000 кВА.

S_ном.т =1000 кВА,

N_min=32; N_mаx=43.

Таким образом, необходимо сравнить варианты количества трансформаторов (1000 кВА), N_т =32…43.

Для типоразмера 1600 кВА получим:

S_ном.т =1600 кВА,

N_min=20; N_mаx=27.

Таким образом, необходимо сравнить варианты количества трансформаторов  для данного типоразмера трансформатора (1600 кВА), N_т=20…27.

5.2 Определение мощности КУ напряжением до 1 кВ и выше.

Для типоразмера 1000 кВА, N_т = 33, к_зт = 0,7.

Число трансформаторов  определяет наибольшую реактивную мощность, которая может быть передана со стороны 6 кВ в сеть низшего напряжения при N_т=33.

Q_т= , (кВар)                                                            (5.4)

где к_зт – коэффициент загруженности трансформатора;

      N_т – количество трансформаторов;

      S_ном.т – мощность трансформатора;

     Р_{расч.Σн} – расчетная суммарная нагрузка.

Q_т=

Q_бн=Q_расчΣн–Q_т, (кВар)                                                                                      (5.5)

Q_бн=

Q_бв=Q_ку–Q_бн, (кВар)                                                                                          (5.6)

Q_бв =

Установка компенсирующего устройства не требуется.

Для типоразмера до 1600 к Ва, N_т=21, к_зт=0,7.

Число трансформаторов определяет наибольшую реактивную мощность, которая  может быть передана со стороны 6 кВ в сеть низшего напряжения при N_т=21.

Q_т= , (кВар)                                                            (5.7)

где к_зт – коэффициент загруженности трансформатора;

      N_т – количество трансформаторов;

      S_ном.т – мощность трансформатора;

      Р_расчΣн – расчетная суммарная нагрузка.

Q_т=

Q_бн=Q_расчΣн – Q_т, (кВар)                                                                                    (5.8)

Q_бн=

Q_бв=Q_ку – Q_бн, (кВар)                                                                                        (5.9)

Q_бв=

Требуется установка компенсирующего  устройства.

5.3 Выбор варианта количества цеховых трансформаторов.

Количество трансформаторов  с вторичным напряжением до 1 кВ выбирается на основе технико-экономического расчета.

Удельные приведенные затраты на компенсацию реактивной мощности:

З_бн= /

З_б= /

Стоимость трансформаторов 1000 и 1600 кВА:

к_т1000=1700 тыс. руб.,

к_т1600=1900 тыс. руб.

Суммарные отчисления от капитальных затрат.

Е_∑=0,223 1/год.

Пример расчета для первого  варианта:

З_т=З_бн∙Q_бн+Е_∑∙N_т∙ К_т1000, (тыс. руб./год)

З_т1000=12555,8 тыс. руб./год,

З_т1600=8917,13 тыс. руб./год.

Самым экономичным является вариант с 21 трансформаторами с

S_ном.т=1600 кВА.

5.4 Выбор местоположения и мощности трансформаторов ГПП

Местоположение, тип, мощность и другие параметры ГПП в основном обуславливаются величиной и  характером электрических нагрузок, размещение их на генеральном плане, а также производственными, архитектурно-строительными эксплуатационными требованиями. Важно, чтобы ГПП находилась, возможно, ближе к центру питаемых от нее нагрузок. Это сокращает протяженность, а следовательно, стоимость и потери в питающих и распределительных сетях электроснабжения предприятия.

Положение центра нагрузок (координаты X и Y – в сантиметрах на генплане).

X_цен=                                                     (5.10)

Y_цен=                                                         (5.11)

Выбираем мощность трансформатора устанавливаемого на ГПП 

S_{номт ГПП} = (кВА)                                                                                   (5.12)

S_{номт ГПП} =

Выбираем трансформатор 2xТД – 16000/110 [5].

 

5.5 Определение радиусов окружностей картограммы нагрузок и угла освещенности.

Радиус окружности картограммы нагрузки отдельных цехов определяется следующим образом:

R_i =                                                                                                      (5.13)

где R_i – радиус окружности активной нагрузки цеха, м;

      Р_Рi – расчетная активная нагрузка цеха, кВт;

     m – масштаб активной нагрузки, кВт/м²;

Угол освещения определяется по формуле:

                                                                                          (5.14)

где Р_iон.i – расчетная мощность осветительной нагрузки цеха, кВт.

Принимаем для наименьшей нагрузки цех №19 радиус R=1мм, тогда:

Определяем радиус для  наибольшей нагрузки цех №16 при  принятом масштабе:

Нанесение нагрузки на генплан  в данном масштабе возможно.

Данные расчетов заносим  в таблицу 5.1