3 Построение картограммы и определение центра электрических нагрузок
Подстанция ГПП является одним из основных звеньев системы электроснабжения любого промышленного предприятия, поэтому правильное размещение подстанций является основой рационального построения схемы распределения электроэнергии. Местоположение подстанций выбирается таким образом, чтобы трансформаторные и преобразовательные подстанции всех мощностей и напряжений располагались по возможности ближе к центру питаемых ими групп нагрузок. Отступления от этого принципа неизбежно приводят к росту потерь электроэнергии и к увеличению расхода проводов и кабелей.
Проектирование систем электроснабжения предприятий осуществляется на основе генерального плана объекта, на который наносятся все производственные цеха и отдельные участки предприятия. Расположение цехов на генеральном плане определяется технологическим процессом производства, а также архитектурно-строительными и эксплуатационными требованиями.
Центр электрических нагрузок предприятия необходимо знать для выбора целесообразного места расположения ГПП на территории предприятия. Расположение главной понизительной, распределительной и цеховых подстанции вблизи питаемых ими нагрузок позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электроэнергии и сократить протяженность как сетей высокого напряжения предприятия, так и цеховых электрических сетей. Это приводит к уменьшению расхода проводникового материала и снижению потерь электроэнергии в системе электроснабжении.
Зная расчетную нагрузку каждого цеха
(
)
и координаты центра электрических
нагрузок цеха (xi,
yi),
координаты центра электрических нагрузок
предприятия находятся:
;
.
(3.1)
Радиус окружности, площадь которой соответствует полной расчетной мощности цеха в выбранном масштабе, см:
,
(3.2)
где m = 25 кВА/см2 – принятый масштаб картограммы;
– расчетная мощность i-го
цеха, кВА.
Углы секторов, характеризующих осветительную и высоковольтную нагрузку i-го цеха, град:
,
,
(3.3)
где Sр.о.i и Sр.св.i – расчетные нагрузки освещения и приемников выше 1000 В, кВА.
Для цеха № 18:
см;
;
.
Расчет для остальных цехов приведен в таблице 3.1.
Центр электрических нагрузок предприятия, м:
;
.
Таблица 3.1 – Построение картограммы
-
№
цеха
Sр
xi
yi
Sрi · xi
Sрi · yi
Sр.св.
Sр.о.
R
αо
αвн
кВА
м
м
м
м
кВА
кВА
см
град
град
1
190,102
50,000
865,000
9505,114
164438,470
65,132
-
1,56
123,3
-
2
169,819
200,000
900,000
33963,756
152836,902
86,682
-
1,47
183,8
-
3
217,796
350,000
900,000
76228,646
196016,519
32,541
-
1,67
53,8
-
4
3973,396
140,000
600,000
556275,424
2384037,532
1328,684
3000
9,43
68,6
154,9
5
319,750
344,000
565,500
109993,984
180818,598
20,299
1376
4,65
4,3
292,1
6
67,274
287,000
465,000
19307,521
31282,220
6,443
-
0,93
34,5
-
7
78,226
365,500
427,000
28591,626
33402,528
42,796
-
1,00
196,9
-
8
21,957
450,000
460,000
9880,721
10100,293
16,303
-
0,53
267,3
-
9
34,613
10,000
480,000
346,134
16614,424
6,114
-
0,66
63,6
-
10
77,507
150,000
350,000
11625,988
27127,305
36,157
-
0,99
167,9
-
11
1625,542
25,000
265,000
40638,551
430768,641
209,000
-
4,55
46,3
-
12
374,645
70,000
80,000
26225,178
29971,632
77,811
-
2,18
74,8
-
13
16,950
145,000
210,000
2457,728
3559,468
15,284
-
0,46
324,6
-
14
25,280
145,000
150,000
3665,611
3792,011
15,284
-
0,57
217,7
-
15
231,761
147,500
85,000
34184,816
19699,725
229,263
-
1,72
356,1
-
16
134,581
150,000
10,000
20187,086
1345,806
14,589
-
1,31
39,0
-
17
562,742
217,500
142,500
122396,431
80190,765
145,895
-
2,68
93,3
-
18
859,752
235,000
15,000
202041,832
12896,287
12,840
2025
6,06
1,6
252,7
19
16,406
460,000
175,000
7546,897
2871,102
5,987
-
0,46
131,4
-
20
444,890
307,500
127,500
136803,544
56723,421
161,627
-
2,38
130,8
-
21
132,005
405,000
81,500
53462,064
10758,415
17,446
1,30
47,6
-
Итого
9574,995
1505328,651
3849252,065
Картограмма нагрузок предприятия представлена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Картограмма нагрузок предприятия