2 Выбор напряжения распределительных сетей

Выбор напряжения питающих и распределительных сетей зависит от мощности, потребляемой предприятием, его удаленности от источника питания, напряжения источника питания (особенно для небольших и средних предприятий), количества и единичной мощности электроприемников (электродвигатели, электропечи, преобразователи и др.).

Основные рекомендации по выбору напряжения:

Напряжение 10-35 кВ имеет экономические преимущества при передаваемой мощности не более 20 МВА. Его применение целесообразно, например, для удаленных насосных станций водозаборных сооружений промышленных предприятий. Это же напряжение может применяться и для распределения электроэнергии на предприятиях указанной мощности при помощи глубоких вводов в виде магистралей, к которым присоединяются трансформаторы 35/0,4 - 0,66 или 35/6 - 10 кВ, а также для питания мощных электроприемников (сталеплавильные электропечи) па предприятиях большей мощности.

Напряжение 110 кВ целесообразно применять при потребляемой промыш­ленным предприятием мощности 20 - 150 MB-А даже при необходимости соот­ветствующей трансформации на РПС.

При мощностях, превышающих 120 - 150 мВ А, для электроснабжения промышленных предприятий возможно применение напряжения 220 кВ при наличии свободной мощности на РПС на этом напряжении

Напряжения 10 и 6 кВ применяются в питающих и распределительных сетях небольших и средних предприятий и на второй и последующих ступенях распределительных сечей крупных предприятий.

Принимаем на высокой стороне от ГПП напряжение 10 кВ, поскольку потребляемая мощность не более 20 MBА (см. таблицу 3.1). На низкой стороне принимаем напряжение 380 В – для вспомогательных механизмов стана, 690 В - для основных механизмов стана и освещения 220 В.

3 Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок производим с помощью программы "Нагрузка" (версия 7.03).

Исходными данными для расчета служат ведомость электроприемников (таблица 1.3) и основные расчетные коэффициенты (cosφ, Кс, Ки), которые принимаем по справочным данным [3] для определенной отрасли промышленности.

Расчетные нагрузки определяем по формулам:

P_p=K_p·ΣK_И·p_Н (3.1)

где Кр коэффициент расчетной мощности;

Ки - групповой коэффициент использования;

Рп - групповая поминальная активная мощность, кВт.

Коэффициент расчетной мощности зависит от эффективного числа электроприемников, средневзвешенного коэффициента использования, а также постоянной времени нагрева сети, для которой рассчитываются электрические нагрузки.

Приняты следующие постоянные времени нагрева:

То = 10 мин. - для сетей напряжением до 1 кВ, питающих распределительные шинопроводы, пункты, сборки, щиты;

То = 2,5 ч. для магистральных шинопроводов и цеховых трансформаторов;

То = 30 мин. - для кабелей напряжением 6 кВ и выше, питающих цеховые трансформаторные подстанции и распределительные устройства. Расчетная мощность определяется для этих элементов при Кр = 1.

, (3.2)

Групповая номинальная активная мощность определяется по формуле:

(3.3)

где Рн поминальная активная мощность одного электроприемника, кВт;

n - число электроприемников.

В случае, когда расчетная мощность Рр окажется меньше номинальной наиболее мощного электроприемника, следует принимать Рр =Рном.mах.

Расчетная реактивная мощность определяется следующим образом:

для питающих сетей напряжением до 1 кВ в зависимости от nэ.

При n_э≤10

Qp=1,1· Σ К_и·р_н·tgφ, (3.4)

При n_э>10

Qp= Σ К_и·р_н·tgφ, (3.5)

где nэ - эффективное число электроприемников.

Как правило nэ определяется по выражению:

Для магистральных шинопроводов и на шинах цеховых трансформаторных подстанций, а также при определении реактивной мощности в целом по цеху, корпусу, предприятию, расчетная реактивная мощность определяется следующим образом:

Q_p=K_p·ΣК_и·р_н·tgφ (3.8)

К расчету активной и реактивной мощности силовых электроприемников напряжением до 1 кВ необходимо добавить осветительные нагрузки:

P_осв=Pудо·Kсо·S·10^-3 (3.9)

где Руд – удельная осветительная нагрузка на единицу площади цеха, Вт/м2.

Ксо - коэффициент спроса освещения (0,95);

S - площадь цеха, м2.

Полная мощность определяется по формуле:

, (3.10)

Расчетный ток:

(3.11)

Расчет электрических нагрузок для электроприемников нагревательных печей и клетей ДУО и КВАРТО представлен в таблице 3.1.

Сводная таблица нагрузок участка представлена в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Характеристика расчетных нагрузок участка нагревательных печей и клетей ЛПЦ-1

№ п/п	Наименование	РР, кВт	Qp, кВАр	Sp, кВА	cosφ	tgφ	% от общей нагрузки участка
1	0,4 кВ участка печи	723	678	991	0,73	0,93	3,5
2	0,4 кВ участка машзал	1802	1315	2231	0,81	0,72	8,5
3	10 кВ	18257	1837	18350	0,99	0,10	88
4	Итого по участку	20732	3927	21100	0,98	0,18	100