Электроснабжение завода стальной арматуры

                                                    (2.6)

где n – число трансформаторов; К_з – коэффициент загрузки трансформатора.

Рекомендуется принимать  следующие коэффициенты загрузки трансформаторов: при преобладании нагрузок I категории для двухтрансформаторных ТП К_з = 0,65÷0,7; при преобладании нагрузок II категории для однотрансформаторных подстанции в случае взаимного резервирования трансформаторов на низшем напряжении К_з = 0,7÷0,8; при преобладании II категории и наличии централизованного резерва трансформаторов, а также при нагрузках III категории К_з = 0,9÷0,95.

На двух трансформаторных подстанциях проверяется перегрузка трансформаторов в аварийном  режиме:

 

Определение расчётной мощности компенсирующих устройств:

                       (2.7)

По справочнику выбирается стандартные значения мощности КУ и  определение не скомпенсирующей мощности:

                                          (2.8)

Где N_ку – количество компенсирующих устройств.

Определение полной мощности трансформаторных подстанций:

                                                (2.9)

В соответствии с ГОСТ 14209-85 и 11677-75 цеховые трансформаторы имеют  следующие номинальные мощности: 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500кВА. В настоящее время цеховые ТП выполняются комплектными (КТП) и во всех случаях, когда этому не препятствуют условия окружающей среды и обслуживания, устанавливаются открыто.

Пример выбора и расёта трансформатора для первого цеха и питающегося от него цеха №1:

Определение расчётной мощности компенсирующих устройств: 

 

Цех в компенсации реактивной мощности не нуждается.

Определение полной мощности трансформаторных подстанций:

 

Номинальная мощность трансформаторов

 

Выбраны 2 трансформатора на 2500 кВА.

Проверка перегрузки трансформаторов  в аварийном режиме:

 

Условие не выполняется. Однако потребителей третьей категории можно отключить.

Перегрузка трансформатора в аварийном режиме составит:

 

Такая перегрузка трансформатора допустима в течении 5 суток с продолжительностью по 6 ч в сутки.

Начальная загрузка трансформатора:

 

Делаем вывод: выбранный  трансформатор проходит по коэффициентам загрузки в нормальном и аварийном режимах. Для остальных трансформаторных подстанций проводим аналогичный расчет. Полученные данные заносим в таблицы 2.3, 2.4,2.5. 

Таблица 2.3 - Выбор количества и мощности трансформаторов с учетом компенсирующих устройств (вар. №1)

№ п/п	№ ТП	Потребители э/энергии	Расчетная нагрузка		Qку, кВар	Nку	Qку.ст, кВар	Полная нагрузка		Nтран.	Sном.тр, кВА	Кз.н	Кз.ав
			Рр, КВт	Qр, кВар				Q’р, кВар	Sр, кВА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1	ТП-1	1	3687,16	0	-1216,76	0	0	0	3687,16	2	2500	0,73	1,47
2	ТП-2	2	698,7	970,5	725,95	2	360	250,5	742,24	1	1000	0,74	0,74
3	ТП-3	3	3879,9	2671	1313	4	330	1351	4108,4	2	2500	0,82	1,64
4	ТП-4	4,5,13	1360,175	877,8	401,73	2	200	677,8	1519,7	2	1000	0,75	1,51
5	ТП-5	6,7,8,9,10,11,12	755,11	860,56	611,37	2	300	260,56	798,8	1	1000	0,79	0,79

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.4 - Выбор количества и мощности трансформаторов с учетом компенсирующих устройств (вар. №2)

№ п/п	№ ТП	Потребители э/энергии	Расчетная нагрузка		Qку, кВар	Nку	Qку.ст, кВар	Полная нагрузка		Nтран.	Sном.тр, кВА	Кз.н	Кз.ав
			Рр, КВт	Qр, кВар				Q’р, кВар	Sр, кВА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1	ТП-1	1	3687,16	0	-1216,76	0	0	0	3687,16	2	2500	0,73	1,47
2	ТП-2	2,5	899,2	1087,5	772,78	2	400	287,5	944,04	1	1600	0,59	0,59
3	ТП-3	3,5	4080,4	2788	1359,86	4	330	1468	4336,43	2	2500	0,86	1,73
4	ТП-4	4,13	1034,15	643,8	302,5	2	150	343,8	1089,8	1	1600	0,68	0,68
5	ТП-5	7,10,11,12	275,82	309,12	218,09	2	112,5	84,12	288,36	1	400	0,72	0,72
6	ТП-6	6,8,9	479,29	551,44	393,27	2	200	151,44	502,64	2	400	0,62	1,25

 

 

 

 

 

№ п/п	№ ТП	Потребители э/энергии	Расчетная нагрузка		Qку, кВар	Nку	Qку.ст, кВар	Полная нагрузка		Nтран.	Sном.тр, кВА	Кз.н	Кз.ав
			Рр, кВт	Qр, кВар				Q’р, кВар	Sр, кВА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1	ТП-1	1	3687,16	0	-1216,76	0	0	0	3687,16	2	2500	0,73	1,34
2	ТП-2	2,5,13	1218,7	1281,3	854,7	2	440	401,3	1283,07	2	1000	0,64	1,28
3	ТП-3	3	3879,9	2671	1313	4	330	1351	4108,4	2	2500	0,82	1,64
4	ТП-4	4	840,15	567	289,75	2	150	267	881,55	2	630	0,699	1,39
5	ТП-5	6,7,8,9,10,11,12	755,11	860,56	611,37	2	300	260,56	798,8	2	630	0,63	1,26

Таблица 2.5 - Выбор количества и мощности трансформаторов с учетом компенсирующих устройств  (вар. №3) 

2.4 Выбор высоковольтных двигателей.

В цеху №5 (компрессорная) имеется  высоковольтная нагрузка, напряжением 6 кВ. Выбор синхронных двигателей производим по установленной активной мощности.

Активная установленная  мощность в этом цеху Р_р=10000 кВт. Устанавливаются четыре двигателя СДН-15-64-6Т4

P_н=2500 кВт

U=6 кВ

n= 1000 об/мин

η = 0,96= 96%

cosφ= 0,9

U_в=65В

I_в=270А.

m= 12000 кг.

2.5 Составление схем электроснабжения.

Характерной особенностью схем внутризаводского распределения электроэнергии является большая разветвленность  сети и наличие большого количества комутационно-защитной аппаратуры, что оказывает значительное влияние на технико-экономические показатели и на надежность системы электроснабжения.

С целью создания рациональной схемы распределения электроэнергии требуется всесторонний учет многих факторов, таких как конструктивное исполнение сетевых узлов схемы, способ канализации электроэнергии, токи КЗ при разных вариантах и др.

Схема распределения электроэнергии должна быть связана с технологической  схемой объекта. Питание приемников электроэнергии разных параллельных технологических  потоков должно осуществляться от разных источников: подстанций, РП, разных секций шин одной подстанции. Это необходимо для того, чтобы при аварии не останавливались обя технологических потока. В то же время взаимосвязанные технологические агрегаты должны присоединяться к одному источнику питания, чтобы при исчезновении питания все приемники электроэнергии были одновременно обесточены.

При построении общей схемы  внутризаводского электроснабжения необходимо принимать варианты, обеспечивающие рациональное использование ячеек  распределительных устроиств, минимальную длину распределительной сети, максимум экономии коммутационно-защитной аппаратуры. 

2.5.1 Выбор схем распределительной сети предприятия

Внутризаводское распределение  электроэнергии выполняют по магистральной, радиальной или смешанной схеме. Выбор схемы определяется категорией надежности потребителей электроэнергии, их территориальным размещением, особенностями  режимов работы.

Радиальными схемами являются такие, в которых электроэнергия от источника питания передается непосредственно к приемному  пункту. Чаще применяют радиальные схемы с числом ступеней не более  двух.

Одноступенчатые радиальные схемы применяют на небольших  и средних по мощности предприятиях для питания сосредоточенных  потребителей , расположенных в различных направлениях от центра питания. Радиальные схемы обеспечивают глубокое секционирование всей системы электроснабжения , начиная от источников питания и кончая сборными шинами до 1 кВ цеховых подстанций.