19. Картограмма электрических нагрузок

Картограмма электрических нагрузок – это генплан предприятия, на котором электрические нагрузки цехов, отдельных крупных электроприемников или групп электроприемников изображаются в виде окружностей, площади которых пропорциональны в определенном масштабе величинам этих нагрузок, а центры совпадают с условными центрами электрических нагрузок приемника, группы или цеха.

При равномерном распределении нагрузок по площади объекта центр электрической нагрузки совпадает с центром геометрической фигуры, изображающей цех на генплане предприятия.

Картограмма электрических нагрузок позволяет наглядно представить распределение нагрузок по территории промышленного предприятия.

Для каждого цеха (группы электроприемников) радиус круга R находят из условия равенства активной мощности нагрузки площади круга

где т — принятый масштаб картограммы, кВт/мм2

Радиус круга:

Для отражения структуры нагрузки цеха в круге может быть выделен сектор, соответствующий величине осветительной нагрузки.Угол сектора осветительной нагрузки в градусах определяется как

При отыскании ЦЭН цеха используется план цеха с расположением его отдельных электроприемников.

При отыскании ЦЭН предприятия используется его генеральный план, а в качестве отдельных электроприемников рассматриваются цеха предприятия.

1-й метод - использует некоторые положения теоретической механики, заключается в том, что ЦЭН определяется как центр тяжести системы масс, в качестве которых выступают электрические нагрузки отдельных электроприемников или цехов.

Координаты ЦЭН определяются как средневзвешенные по мощности координаты отдельных нагрузок:

где xi, yi – координаты i-го электроприёмника или узла нагрузки, м; Pi – расчётная нагрузка i-го электроприёмника или узла нагрузки, кВт.

2-й метод - является разновидностью первого и учитывает не только электрические нагрузки потребителей электроэнергии, но продолжительность Ti работы этих потребителей в течение расчетного периода времени:

ЦЭН является условным, т.к. смещается во времени по следующим причинам: потребляемые мощности приемников, цехом и предприятия в целом изменяются в соответствии с графиком нагрузок; изменения сменности промышленного предприятия; развитие предприятия.

20. Схемы внешнего и внутреннего электроснабжения на предприятиях

Современные системы электроснабжения промышленных предприятий состоят из устройств производства электроэнергии и (или) пунктов приема ее из энергосистемы — главных понизительных подстанций (ГПП), главных распределительных пунктов (ГРП),промежуточных распределительных пунктов (РП), десятков и даже сотен трансформаторных подстанций (ТП), а также преобразовательных подстанций (ПП), линий электропередачи (ЛЭП) значительной протяженности, связывающих сетевые объекты по определенным схемам. Эти схемы характеризуются значительным многообразием и имеют структурное, иерархическое построение (рис. 1.3).Между 0-м и 1-м уровнями организуется внешнее, 1-м и 5-м — внутреннее (внутризаводское — 1—3-й уровни, цеховое — 3—5-й уровни) электроснабжение.

Электроснабжение промышленных предприятий в основном

осуществляется от районных электроэнергетических систем (централизованное электроснабжение). Возможны варианты и комбинированного питания, при котором предприятие получает электрическую энергию от электроэнергетических систем (ЭСС) и собственной электростанции, а также в редких случаях обеспечения предприятия питанием только от собственной электростанции. Целесообразность сооружения собственной электростанции обуславливается технико-экономическими соображениями, среди которых: потребность в тепловой энергии для производственных нужд, удаленность предприятия от энергосистем, наличие и возможность использования вторичных энергоресурсов в качестве топлива для электростанции, уровень надежности электроснабжения.

Питание промышленного предприятия может быть подведено к одному общему или к двум и более приемным пунктам. От одного пункта приема электроэнергии могут питаться одно или более промышленных предприятий, расположенный вблизи микрорайон или другие потребители.

Надёжность при движении «вверх» должна повышаться.

Электрические сети внутреннего электроснабжения выполняются по радиальным,магистральным и смешанным схемам. Участок сети, питающий отдельный ЭП, называется ответвлением, питающий группу ЭП - магистралью.

Условно внутренние электрические сети подразделяются на распределительные и питающие. Распределительные — это сети, отходящие от щитов, распределительных шкафов или шинопроводов непосредственно к электроприемникам. Питающие сети отходят от источника питания (ТП, ВРУ) к щитам, распределительным шкафам или шинопроводам. Распределительные сети чаще всего выполняются по радиальным схемам; питающие сети — по радиальным или магистральным схемам. Радиальные схемы - характеризуются тем, что от источника питания отходят линии, питающие крупные ЭП или распределительные пункты, а от них — самостоятельные линии, питающие прочие ЭП малой мощности .Радиальные схемы обеспечивают относительно высокую надежность питания (повреждение одной линии не вызывает перерыв электроснабжения по другой); в них легко могут быть применены элементы автоматики и защиты. Недостатки повышенный расход проводов и кабелей; большое количество защитных и коммутационных аппаратов; необходимость в дополнительных площадях для размещения щитов, распределит шкафов; трудности в перемещении технологического оборудования; невозможность применения комплектных шинопроводов. Магистральные схемы – находят применение при равномерном распределении нагрузки по площади помещения. Они позволяют применять комплектные шинопроводы, обеспечивающие скоростной монтаж сети. В магистральных сетях меньше, чем в радиальных, потери напряжения и мощности. Кроме того, магистральная схема характеризуется большей гибкостью, дающей возможность перемещать технологическое оборудование без существенной переделки электрической сети. Недостатки: а) несколько пониженная по сравнению с радиальными надежность электроснабжения, так как при повреждении магистрали все ее электроприемники теряют питание. б) в магистральных сетях в сравнении с радиальными больше токи короткого замыкания.

Учитывая особенности радиальных и магистральных схем на практике обычно применяют смешанные схемы электрических сетей, представляющие собой сочетание радиальных и магистральных схем. Крупные и ответственные приемники запитываются по радиальным схемам, остальные — по магистральным.

В системах электроснабжения приемников принята раздельная работа линий и трансформаторов, что предполагает применение разомкнутых электрических сетей по радиальным, магистральным и смешанным схемам. Замкнутые сети, получившие широкое распространение за рубежом, не нашли применение в отечественном электроснабжении.

Выбор той или иной схемы электрической сети определяется множеством факторов; расположением технологического оборудования, источников питания на плане помещения; планировкой помещения; величиной и характером (спокойная, резкопеременная) нагрузки.