8 Расчет картограммы нагрузок
Картограмма нагрузок предприятия представляет собой окружности, размещенные на генплане. Площади окружностей пропорциональны расчетным нагрузкам цехов. Для каждого цеха в выбранном масштабе строятся соответствующей площади окружности, центр которых совпадает с центром нагрузок конкретного цеха.
Центр нагрузок отдельного цеха или предприятия в целом является символическим центром потребления электрической энергии. ГПП, РП и цеховые ТП следует располагать возможно ближе к центру нагрузок, т. к. это позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электрической энергии, и, как следствие, существенно сократить протяженность как сетей высокого напряжения, так и цеховых сетей низкого напряжения, уменьшить расход материала для проводников и заметно снизить потери электрической энергии.
Радиусы окружностей, наносимых на генплан, определяем по формуле
,
где m – масштаб для определения площади круга, m = 1 кВт/мм2.
Угол сектора осветительной нагрузки
.
Полученные значения рекомендуется занести в таблицу 8.1.
Таблица 8.1 – Данные для построения каpтогpаммы нагрузок
Наименование электроприемника (цех, отделение и т. п.) |
Расчетная суммарная нагрузка Рр, кВт |
Расчетная осветительная нагрузка Рро, кВт |
Радиус окружности r, мм |
Угол осветительной нагрузки α, град |
|
|
|
|
|
9 Определение месторасположения главной понизительной подстанции
ГПП обычно размещается на границе предприятия со стороны подвода воздушных питающих линий, если этому не препятствуют условия загрязнения изоляции.
Место расположения источника питания (главной понизительной подстанции) выбирают в любой наиболее удобной точке максимально приближенной к центрам нагрузок соответствующих групп потребителей электроэнергии. В этом случае высшее напряжение будет максимально приближено к центру потребления электроэнергии, а распределительные сети будут иметь минимальную протяженность. Если по каким-либо причинам (технологическим, архитектурным и др.) нельзя расположить источник питания в центре условных нагрузок, то его смещают в сторону внешнего источника питания. При этом увеличатся годовые приведенные затраты на систему электроснабжения, обусловленные этим смещением.
Координаты условного центра электрических нагрузок (УЦЭН) предприятия находим по следующим формулам:
Найденные координаты УЦЭН не позволяют до конца решить задачи выбора места расположения главной понизительной подстанции, т. к. условный центр электрических нагрузок смещается по территории предприятия. Это объясняется следующими причинами:
– изменением потребляемой мощности отдельными приемниками в соответствии с графиками их нагрузок;
– изменением сменности предприятия;
– дальнейшим развитием предприятия.
10 Выбор схемы заводского электроснабжения
10.1 Сети 35 – 330 кВ
Количество и вид приемного пункта (пункта приема электрической энергии от сети энергосистемы) определяются в зависимости от значения и территориального расположения электрической нагрузки предприятия, требований надежности электроснабжения, очередности строительства предприятия, условий подключения к сети энергосистемы [26].
Не рекомендуется сооружение на предприятии более двух приемных пунктов. Системы электроснабжения с двумя приемными пунктами электроэнергии следует применять:
– при повышенных требованиях к надежности питания электроприемников I категории;
– при двух обособленных группах потребителей на площадке предприятия;
– при поэтапном развитии предприятия в тех случаях, когда для питания нагрузок второй очереди целесообразно сооружение отдельного приемного пункта электроэнергии;
– во всех случаях, когда применение двух приемных пунктов экономически целесообразно.
В указанных случаях приемные пункты должны быть территориально разобщены и размещаться, как правило, по разные стороны предприятия. Должна быть исключена возможность одновременного попадания приемных пунктов в факел загрязнения.
Решение о питании промышленного предприятия от сетей энергосистемы 35 кВ следует принимать при отсутствии в районе строительства предприятия сетей энергосистемы 6-10 и 110 кВ.
Для двухтрансформаторной подстанции РУ 6-10 кВ следует выполнять с одной одиночной, секционированной выключателем системой шин. Комплектная подстанция 35/6-10 кВ заводского изготовления блочной конструкции серии КТПБ.
При построении системы электроснабжения предприятия во всех случаях, где это возможно, следует применять схемы глубоких вводов 110-330 кВ как наиболее экономичной и надежной системы распределения электроэнергии.
Для предприятий с электрической нагрузкой, составляющей десятки мегаватт, приемными пунктами могут быть главные понизительные подстанции (ГПП), подстанции глубокого ввода (ПГВ).
По требованию энергоснабжающей организации на ГПП может осуществляться и распределение электроэнергии на первичном напряжении 110-330 кВ.
ПГВ осуществляет прием электроэнергии из энергосистемы на напряжениях 110-220 кВ, является разновидностью ГПП и отличается от нее расположением (в непосредственной близости от энергоемкого цеха, корпуса) и простейшей схемой на стороне 110-220 кВ (блок «линия-трансформатор»).
При питании промышленных предприятий от сетей энергосистемы напряжением 110 кВ следует рассматривать целесообразность применения в качестве приемных пунктов комплектных подстанций 110 кВ заводского изготовления блочной конструкции серии КТПБ.
Выбор схемы электрических соединений на стороне высокого напряжения 110-330 кВ подстанций рекомендуется производить в следующей последовательности, начиная с простейших схем:
– блок «линия-трансформатор» с разъединителем, отделителем, выключателем;
– два блока с неавтоматической перемычкой со стороны линий;
– мостики разных видов с выключателями;
– четырехугольники;
– одна рабочая секционированная и обходная система шин;
– две рабочие и обходная системы шин;
– две рабочие секционированные и обходная системы шин.
При выборе схем электрических соединений подстанций промышленных предприятий следует руководствоваться типовыми материалами для проектирования подстанций, разработанными институтом Энергосетьпроект [25].
Выбор конкретной схемы электрических соединений на стороне высокого напряжения 110-330 кВ подстанции должен быть обоснован в проекте.
Схема РУ выбирается с учетом схемы прилегающей сети, ее параметров и перспектив развития, количества присоединяемых ВЛ и трансформаторов, необходимости секционирования и установки компенсирующих устройств, размера и стоимости земельного участка, природно-климатических условий и других факторов. Схема РУ разрабатывается с учетом назначения подстанции в данной энергосистеме, надежности работы примыкающих ВЛ и подстанций и условий их резервирования.
Отказ любого выключателя в РУ 35-110 кВ с секционированными сборными шинами, как правило, не должен приводить к отключению более 6 присоединений, в т. ч. не более 1 трансформатора, если при этом не нарушается более одной цепи транзита и электроснабжение особо ответственных электроприемников 1-ой категории.
Отказ любого выключателя в РУ 220 кВ с секционированными сборными шинами, как правило, не должен приводить к отключению более 4-х присоединений в т. ч. не более 1 трансформатора, если при этом не нарушается более одной цепи транзита, электроснабжение особо ответственных электроприемников 1-ой категории и устойчивость работы энергосистемы.
Блочные схемы применяются на стороне ВН тупиковых или ответвительных подстанций до 500 кВ включительно. Это упрощенные, экономичные схемы ПС, питаемых по коротким линиям.
Перечень типовых двухтрансформаторных схем, рекомендованных в первую очередь по классам напряжения 35-750 кВ, и области их применения приведены в таблице 10.1.