3.2 Определения центра нагрузок.

ГПП является одним из основных звеньев в системе электроснабжения любого предприятия, от расположения ГПП зависят потери энергии. ГПП является одним из основных вопросов при проектировании предприятия, [приложение ]

Находим радиус окружности, которая графически показывает нагрузку каждого цеха:

r = P_mц / (π *200)

где: P_mц – расчетная нагрузка цеха [кВт].

r₁= √ 5060,83 / (3,14*200) = 2,83 мм

r₂= √ 4389/ (3,14*200) = 2,64 мм

r₃= √ 4043,2/ (3,14*200) = 2,54 мм

r₄= √ 2903,748/ (3,14*200) = 2,15 мм

r₅= √ 3718,226/ (3,14*200) = 2,43 мм

Проведём произвольно оси координат и найдём координаты центров нагрузок цехов по оси X и Y. Генеральный план предприятия находится в приложении .]]]]]

1) х=87 у=400

2) х=237 у=350

3) х=487 у=437

4) х=550 у=287

5) х=175 у=125

Определяем координаты ГПП:

Определяем центр координаты по оси X:

Х_{0 =} Σ(P_mц * Х_i )

Σ P_mц

Х_{0 =} 5060,83*87 + 4389*237+ 4043,2*487 + 2903,748 *550 + 3718,226*175₌ 283,2 мм

5060,83 кВт + 4389кВт + 4043,2кВт + 2903,748кВт + 3718,226 кВт

Определяем центр координаты по оси Y:

Y_{0 =} Σ(P_mц * Y_i )

Σ P_mц

Y_{0 =} 5060,83*400+ 4389*350+ 4043,2*437 + 2903,748 *287 + 3718,226*125₌ 329,4 мм

5060,83 кВт + 4389кВт + 4043,2кВт + 2903,748кВт + 3718,226 кВт

6.Выбор схемы электроснабжения.

Требования, предъявляемые к электрической схеме станции, подстанции, следует понимать как требования к самой установке, поскольку схема опреде­ляет основное электрическое оборудование и эксплуатационные свойства уста­новки. Эти требования сводятся к следующему:

соответствие электрической схемы условиям работы станции, подстанции в энергосистеме, ожидаемым режимам, а также технологической схеме станции;

удобство эксплуатации, а именно: простота и наглядность схемы, мини­мальный объем переключений, связанных с изменением режима, доступность электрического оборудования для ремонта;

удобство сооружения электрической части с учетом очередности ввода в эксплуатацию генераторов, трансформаторов, линий;

возможность автоматизации установки в экономически целесообразном объеме;

достаточная, экономически оправданная степень надежности.

Последнее требование нуждается в разъяснении. Надежность представляет собой свойство объекта (элементов оборудования, системы из ряда элементов, электроустановки в целом) выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в определенных пределах.

Под надежностью электрической станции, подстанции следует понимать свойство (способность) выдавать мощность в сеть в соответствии с запланированным графиком, снабжать электроэнергией потребителей, сохраняя качество электроэнергии в пределах, установленных действующими нормативами. Количественно надежность объекта оценивают с помощью ряда показателей, выбираемых и определяемых с учетом особенностей объекта, условий его эксплуатации и последствий отказов, т. е. нарушений работоспособности. Отказы рассматривают как случайные события.

Схема ГПП снесена в приложение № .

Расчёт токов короткого замыкания.

В системах электроснабжения промышленных предприятий могут возникать короткие замыкания (КЗ), приводящие к рез­кому увеличению токов. Поэтому все основное электрообору­дование системы электроснабжения должно быть выбрано с учетом действия таких токов.

Коротким замыканием называется соединение токоведущих частей разных фаз или потенциалов между собой или на корпус оборудования, соединенный с землей, в сетях электроснабжения или в электроприёмниках. КЗ может быть по разным причинам: ухудшение сопротивления изоляции во влажной или химически активной среде, при недопустимом перегреве изоляции, механические воздействия, ошибочные воздействия персонала при обслуживании и ремонте и т. д.

Как видно из самого названия процесса, при КЗ путь тока укорачивается, т. е., он идет, минуя сопротивление нагрузки, поэтому он может увеличиться до недопустимых величин, если напряжение не отключится под действием защиты.

Различают следующие виды коротких замыканий:

1. трехфазное симметричное КЗ:

2. двухфазное — две фазы соединяются между собой без соеди­нения с землей;

3. однофазное — одна фаза соединяется с нейтралью источника через землю;

4. двойное замыкание на землю — две фазы соединяются между собой и землей.

Основными причинами КЗ являются нарушения изоляции отдельных частей электроустановок, неправильные действия пер­сонала, перекрытия изоляции из-за перенапряжений в системе. Замыкания нарушают электроснабжение потребителей, в том числе и неповрежденных, подключенных к поврежденным участкам сети, вследствие понижения на них напряжения и нарушения работы энергосистемы. Поэтому КЗ должны ликвидироваться устройствами защиты в возможно короткие сроки.

Но напряжение может не отключиться и при наличии зашиты, если КЗ случилось в удаленной точке, и из-за большого сопротивления до места КЗ ток недостаточен для срабатывания зашиты. Но этот ток может быть достаточным для загорания проводов, что может привести к пожару.

Отсюда возникает необходимость расчета тока короткого замыкания — ТКЗ. Величина ТКЗ может меняться, если к сети электроснабжения присоединяются другие электроприемники в более удаленных местах. В таких случаях снова производится расчет ТКЗ в месте установки новых электроприемников.

ТКЗ производит также электродинамическое действие на аппараты и проводники, когда их детали могут деформироваться под действием механических сил, возникающих при больших токах.

Термическое действие ТКЗ заключается в перегреве аппаратов и проводов. Поэтому при выборе аппаратов их нужно проверять по условиям КЗ, с тем чтобы они выдержали ТКЗ в месте их установки.

Как известно, наряду с сетями с глухозаземленной нейтралью существуют сети с изолированной нейтралью. На практике в большинстве случаев происходят однофазные короткие замыкания. В сетях с изолированной нейтралью при соединении одной фазы с землей режим не является коротким замыканием и бесперебойность электроснабжения не нарушается, но он должен быть отключен, так как соответствует аварийному состоянию. При замыкании одной фазы на землю в данной сети напряжения на двух других фазах повышаются в 1,73 раза, а напряжение на нулевой точке становится равным фазному напряжению относительно земли.

В сетях с глухозаземленной нейтралью при соединении провода с землей сгорает предохранитель или срабатывает автоматический выключатель, при этом электроснабжение нарушается, а при сгорании предохранителя могут повредиться обмотки двигателей при работе на двух фазах.