4 Разработка схем внутреннего электроснабжения

Для внутреннего внутризаводского электроснабжения могут быть выбраны радиальные, магистральные и смешанные схемы в зависимости от размещения электрических нагрузок по территории предприятия, их величины и категории потребителей по требуемой степени надежности.

Для данного предприятия предлагается 2 варианта схем внутреннего электроснабжения.

4.1 Выбор числа, мощности, места расположения и типа цеховых подстанций

Подстанции должны располагаться как можно ближе к центру питаемых нагрузок. Рекомендуется к установке комплектные распределительные устройства и подстанции. Наивыгоднейшим является смещение подстанций на некоторое расстояние от геометрических центров питаемых ими потребителей. С этой целью выполняются внутрицеховые, встроенные и пристроенные КТП. Выбор места расположения зависит от ширины (числа пролетов) и протяженности цеха, а также от технологического процесса и условий среды внутри цеха. При наличии цехов с малой расчетной мощностью они должны снабжаться электроэнергией от ближайших цехов линиями 0,4 кВ, а их мощность суммируется с мощностью питающего цеха.

Ориентировочный выбор мощности и числа цеховых КТП производится по удельной плотности нагрузки, кВА/м²:

, (4.1)

где S_p – расчетная нагрузка цеха, кВА;

F – площадь цеха, м².

Для цеха № 18:

.

Расчет для остальных цехов приведен в таблице 4.1

Плотность нагрузки 10 кВ цеха № 18, кВА/м²:

.

Выбор мощности трансформаторов выполняется исходя из их рациональной загрузки в нормальном режиме с учетом минимального, необходимого резервирования в послеаварийном режиме. При этом учитывается компенсация реактивной мощности.

Таблица 4.1 – Удельная плотность цеховых нагрузок

№ цеха	Sр.ц.	Sр.ц.(10кВ)	F	Gp	Gp (10кВ)
	кВА	кВА	м2	кВА/м2	кВА/м2
1	190,102	-	5 000	0,038	-
2	169,819	-	5 200	0,033	-
3	217,796	-	3 600	0,060	-
4	3973,396	3000,000	60 000	0,066	0,050
5	319,750	1376,000	1 800	0,178	0,764
6	67,274	-	800	0,084	-
7	78,226	-	8 400	0,009	-
8	21,957	-	3 200	0,007	-
9	34,613	-	1 200	0,029	-
10	77,507	-	4 400	0,018	-
11	1625,542	-	7 500	0,217	-
12	374,645	-	4 800	0,078	-
13	16,950	-	3 000	0,006	-
14	25,280	-	3 000	0,008	-
15	231,761	-	4 500	0,052	-
16	134,581	-	1 200	0,112	-
17	562,742	-	8 400	0,067	-
18	859,752	2025,000	1 500	0,573	1,350
19	16,406	-	600	0,027	-
20	444,890	-	5 800	0,077	-
21	132,005	-	800	0,165	-

Расчетная номинальная мощность, кВА:

, (4.2)

где Р_см – средняя нагрузка за максимально загруженную смену, кВА;

Р_см = Р_р/К_М,

где К_М – коэффициент максимума, принимаемый равным 1,05;

n – число трансформаторов на КТП;

К_з – коэффициент загрузки, принимаемый:

0,7 – для двухтрансформаторных КТП при преобладании потребителей I и II категорий;

0,95 – для однотрансформаторных КТП при преобладании потребителей III категории.

Значение К_з определяется с учетом допустимой перегрузки трансформатора. Полученное значение S_T округляется до стандартного значения, уточняется К_з по формуле:

, (4.3)

где S_ном.тр. – номинальная мощность выбранного трансформатора.

Соответствие уточненного значения К_з рекомендуемому, позволяет судить о соответствии перегрузочной способности трансформатора требуемой

, (4.4)

с учетом отключения потребителей III категории.

Выбор трансформаторов приведен в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Выбор места расположения, числа и мощности КТП

№ КТП	№ цеха	потребители	тип КТП	Рр, кВт	Рсм, кВт	Кз	nтр	Sном.тр, кВА	Sном., кВА	Кз уточ.
вариант 1
1	2	1,2,3	встроен.	429,310	408,866	0,70	2	292,047	250	0,82
2	4	4,9(1/3)	встроен.	834,278	794,551	0,70	2	567,536	630	0,63
3	4	4,9(1/3)	встроен.	834,278	794,551	0,70	2	567,536	630	0,63
4	4	4,9(1/3)	встроен.	834,278	794,551	0,70	2	567,536	630	0,63
5	5	5,6,7,8	встроен.	357,289	340,276	0,70	2	243,054	250	0,68
6	11	11(50%)	встроен.	484,565	461,941	0,70	2	329,636	250	0,92
7	11	11(50%)	встроен.	484,565	461,491	0,70	2	329,636	250	0,92
8	12	12,15(50%)	пристр.	350,442	333,754	0,95	1	351,320	400	0,83
9	18	16,18	встроен.	812,129	773,456	0,70	2	552,468	630	0,61
10	20	19,20,21	встроен.	371,329	353,647	0,70	2	252,605	250	0,71
11	17	10,13,14, 15(50%),17	встроен.	551,938	525,655	0,95	1	553,321	630	0,83
вариант 2
1	2	1,2,3	встроен.	429,310	408,866	0,70	2	292,047	250	0,82
2	4	4,9(1/3)	встроен.	834,278	794,551	0,70	2	567,536	630	0,63
3	4	4,9(1/3)	встроен.	834,278	794,551	0,70	2	567,536	630	0,63
4	4	4,9(1/3)	встроен.	834,278	794,551	0,70	2	567,536	630	0,63
5	5	5,6,7,8	встроен.	357,289	340,276	0,70	2	243,054	250	0,68
6	11	11(50%)	встроен.	484,565	461,941	0,70	2	329,636	400	0,58
7	11	11(50%)	встроен.	484,565	461,491	0,70	2	329,636	400	0,58
8	12	12	пристр.	284,352	270,811	0,95	1	285,065	400	0,68
9	15	10,13,14,15	встроен.	300,184	285,890	0,95	1	300,936	400	0,71
10	17	17	встроен.	398,160	379,200	0,95	1	399,158	400	0,95
11	18	18	встроен.	731,813	696,964	0,70	2	497,832	630	0,55
12	20	19,20,21	встроен.	371,329	353,647	0,70	2	252,605	250	0,71

Все трансформаторы подходят по перегрузочной способности при условии отключения части или всех неответственных потребителей.

Пример. Проверка на перегрузочную способность трансформаторов КТП1 по формуле (4.4)

,

значит отключается часть неответственных потребителей (III категория): 50% от СП2.

,

условие выполняется, значит трансформатор проходит по перегрузочной способности и принимается к установке на КТП1.