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.

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	184,142	-	5 000	0,037	-
2	155,621	-	5 200	0,029	-
3	212,642	-	3 600	0,059	-
4	3852,092	3000,000	60 000	0,064	0,050
5	315,829	1376,000	1 800	0,175	0,764
6	66,435	-	800	0,083	-
7	74,334	-	8 400	0,008	-
8	20,465	-	3 200	0,006	-
9	34,055	-	1 200	0,028	-
10	71,695	-	4 400	0,016	-
11	1606,421	-	7 500	0,214	-
12	367,766	-	4 800	0,076	-
13	15,547	-	3 000	0,005	-
14	23,881	-	3 000	0,007	-
15	210,774	-	4 500	0,046	-
16	133,245	-	1 200	0,111	-
17	549,615	-	8 400	0,065	-
18	349,038	900,000	1 500	0,233	0,600
19	15,452	-	600	0,025	-
20	430,102	-	5 800	0,074	-
21	130,448	-	800	0,163	-

Расчетная номинальная мощность, кВА:

,

(22)

где – средняя нагрузка за максимально загруженную смену, кВА;

,

(23)

где n – число трансформаторов на КТП;

К_з – коэффициент загрузки, принимаемый:

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

0,8 – для двухтрансформаторных КТП при преобладании потребителей II категорий;

0,9 – 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 (24):

,

(24)

где S_ном.тр. – номинальная мощность выбранного трансформатора.

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

Принятые к установке мощности силовых трансформаторов проверяются по послеаварийной перегрузке с учетом возможного отключения в цехах потребителей 3-й категории по соотношениям:

где на величину отключаемой мощности потребителей III категории.

Пример выбора трансформаторов для КТП 1:

,

Предварительно к установке принимается двухтрансформаторная подстанция с трансформаторами мощностью 2х400 кВА.

,

,

Условие выполняется.

Выбор трансформаторов приведен в таблице 9.

Таблица 9 – Выбор места расположения, числа и мощности КТП

№ КТП	№ цеха	потребители	тип КТП	Рр, кВт	Р8р.ц, кВт	Кз	nтр	Sном.тр, кВА	Sном., кВА	Кз уточ.
1	2	1,2,3	встроен.	407,654	354,482	0,8	2	221,551	400	0,509
2	4	4(33%)	встроен.	795,465	691,709	0,7	2	494,078	630	0,631
3	4	4(34%)	встроен.	819,570	712,669	0,7	2	509,049	630	0,650
4	4	9,4(33%)	встроен.	818,633	711,855	0,7	2	508,468	630	0,649
5	5	5,6,7,8,освещение терр.	встроен.	414,244	360,212	0,7	2	257,294	400	0,518
6	17	17,13,14	встроен.	413,440	359,513	0,9	1	399,459	400	0,517
7	11	10,11(47%)	встроен.	508,121	441,844	0,8	2	276,152	400	0,635
8	11	11(53%)	встроен.	507,899	441,651	0,8	2	276,032	400	0,634
9	12	12,15,16	встроен.	480,180	417,548	0,9	1	463,942	630	0,762
10	18	18	встроен.	297,450	258,652	0,7	2	184,751	250	0,595
11	20	20,21,19	встроен.	361,132	314,028	0,8	2	196,267	400	0,451

Все трансформаторы подходят по перегрузочной способности.