4.6 Выбор схемы распределительного устройства низшего напряжения , пункта приёма электрической энергии
При установке на подстанции трансформаторов с расщепленной вторичной обмоткой применяется схема РУ 6, 10 кВ с двойной секционированной системой сборных шин, как одна из наиболее распространенных и надёжных [7]. Выбранная схема применена в данной работе как схема РУ низкого напряжения пункта приёма электроэнергии и приведена на рисунке 9.
Рисунок 9 – Схема РУ НН ПГВ
5 Расчёт системы распределения электроэнергии
5.1 Выбор класса напряжения системы распределения
Рациональное напряжение распределения электроэнергии выше 1 кВ определяется на основании технико-экономического расчёта и для вновь проектируемых объектов в основном зависит от наличия электроприёмников (ЭП) напряжением 6 или 10 кВ, наличия собственной ТЭЦ и величины ее генераторного напряжения.
Если мощность ЭП 6 кВ составляет от суммарной мощности предприятия менее 15-20 %, то Up распределения рекомендуется принимать равным 10 кВ, a ЭП 6 кВ получает питание через понижающие трансформаторы 10/6 кВ. Если мощность ЭП 6 кВ составляет от суммарной мощности предприятия более 40 %, то U распределения принимается равным 6 кВ [7].
В нашем случае:
(61)
Поскольку
доля шестикиловольтной нагрузки
составляет
%,
то для выбора напряжение распределения
между 6 и 10 кВ, должен быть проведён
сложный технико-экономический расчёт,
доказывающий целесообразность выбора
в качестве напряжения распределения
10 кВ, при отсутствии 10 кВ потребителей.
Однако, по согласованию с руководителем
принимаем Uраспр=
6 кВ, учитывая главным образом то, что
на заводе отсутствует 10-киловольтная
нагрузка.
5.2 Выбор схемы распределения электроэнергии
Схемы внутреннего электроснабжения промышленных предприятий определяются конкретными условиями: требуемой надежностью питания электроприёмников, режимом работы производства, перспективой дальнейшего развития и расширения производства и т.д.
Основные типы схем на промышленных предприятиях - радиальные и магистральные. В нашей работе радиальные схемы будут применяться преимущественно для подключения подразделений с электроприемниками I категории по надежности электроснабжения, магистральные - II и III.
Схема распределения электроэнергии по территории предприятия приведена на рисунке 10.
5.3 Выбор распределительных пунктов (рп)
Распределительные пункты служат для приема электроэнергии от ПГВ и распределения ее по территории промышленного предприятия на том же классе напряжения. На крупных предприятиях может быть несколько РП.
Сооружение РП целесообразно при наличии высоковольтных приёмников, и при этом число отходящих линий от РП, как правило, должно быть не менее 8-10. В данной работе сооружение РП не целесообразно, поэтому все присоединения
будут получать питание непосредственно с шин ПГВ.
5.4 Выбор мощности и места размещения цеховых трансформаторных подстанций
При проектировании рекомендуется применять комплектные трансформаторные подстанции (КТП) [9].
Правильный выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых подстанций важен для построения рациональной схемы электроснабжения предприятия. При этом учитываются надёжностный, экономический и эксплуатационный аспекты.
Выбор числа трансформаторов связан с режимом работы потребителей и категорией надежности питания ЭП. На заводе имеются электроприемники всех трех категорий (таблица 2).
Определение мощности трансформаторов производим исходя из оптимальной их загрузки в нормальном режиме [9]. При этом мощность трансформаторов ( Sтр ) определяется по полной расчетной мощности цеха ( S р.ц 0,4 БКС ) за максимально загруженную смену с учетом требований по надежности электроснабжения:
(61)
где N - число трансформаторов; Кз - коэффициент оптимальной загрузки трансформаторов при работе в нормальном режиме, о.е.
Для трансформаторов цеховых подстанций следует, как правило, принимать следующие коэффициенты оптимальной загрузки [9]:
- для цехов с преобладающей нагрузкой 1-й категории - 0,65-0,7;
- для цехов с преобладающей нагрузкой 2-й категории - 0,7-0,8;
- для цехов с преобладающей нагрузкой 3-й категории - 0,9-1,0.
При выборе мощности трансформаторов следует стремиться к установке трансформаторов не более трех-четырёх разных мощностей во всех цехах завода. Это облегчает замену поврежденных трансформаторов и ведет к сокращению складского резерва трансформаторов. Выбранные трансформаторы необходимо проверить на перегрузочную способность [12].
Если нагрузка цеха не превышает 150-200 кВА, то в данном цехе ТП не предусматриваем, а электроприемники цеха запитываются с шин ближайшей ТП.
Порядок выбора мощности и расчета потерь в трансформаторах рассмотрим на примере цеха на плане № – 10 (Компрессорная).
Расчётная мощность трансформатора данного цеха:
кВА
Так как распределительные (цеховые) трансформаторы 6/0,4 выпускаются мощностью до 2500 кВА, то необходимо определить число трансформаторов для обеспечения питания данного цеха при условно заданной мощности 2500 кВА.
Рассчитаем необходимое количество трансформаторов:
(62)
Таким образом, для электроснабжения цеха № 10, относящегося к первой категории по надежности электроснабжения (таблица 2), необходимо установить две двух трансформаторные подстанции с трансформаторами с номинальной мощностью по 2500 кВА.
Выбираем для установки в цехе одну двух трансформаторную подстанцию типа 2КТП-СЭЩ-П-2500/6/0.4-03-У3 (производства «Электрощит Самара»), укомплектованные силовыми масляными трансформаторами герметичного исполнения ТМГ-СЭЩ-12 2500/6 У3 (производства «Электрощит Самара»).
Проверка выбранного трансформаторов на перегрузочную способность:
(63)
(64)
Данные трансформаторы обеспечивают резервирование.
Результаты выбора числа и мощности остальных цеховых трансформаторных подстанций, и коэффициентов их загрузки в нормальном, и послеаварийном режимах сведены в таблицу 11.
Размещать цеховые подстанции необходимо, по возможности, в центре электрических нагрузок (ЦЭН) цеха. При отсутствии места в ЦЭН допускается их смещение в сторону питания. При наличии в цехе пожаро-взрывоопасных зон и химически агрессивных сред размещение ТП не допускается [1]. В этом случае необходимо сооружать пристроенные или отдельно стоящие подстанции. Размещение подстанций показано на схеме транспорта электроэнергии (рисунок 10).
Таблица 11 – Число и мощность цеховых ТП 6/0,4 кВ
№ цеха |
Обозн. ТП |
кВА |
|
|
|
Тип КТП |
|
|
1 |
ТП 1.1 ТП 1.2 |
2253,21 |
2500 |
2 |
4 |
2КТП-СЭЩ-П-2500/6/0.4 |
0,5 |
1 |
2 |
ТП 2.1 ТП 2.2 ТП 2.3 |
2919,05 |
2500 |
3 |
6 |
2КТП-СЭЩ-П-2500/6/0.4 |
0,56 |
1,11 |
3 |
ТП 3.1 ТП 3.2 |
2023,4 |
2500 |
2 |
4 |
2КТП-СЭЩ-П-2500/6/0.4 |
0,58 |
1,16 |
4 |
ТП 4.1 ТП 4.2 |
2356,98 |
2500 |
2 |
4 |
2КТП-СЭЩ-П-2500/6/0.4 |
0,67 |
1,35 |
5 |
ТП 5.1 ТП 5.2 |
1678,05 |
2500 |
2 |
4 |
2КТП-СЭЩ-П-2500/6/0.4 |
0,48 |
0,96 |
Окончание таблицы 11
6 |
ТП 6.1 |
236,96 |
400 |
1 |
2 |
2КТП-СЭЩ-П-400/6/0.4 |
0,66 |
1,32 |
7 |
ТП 7.1 |
151,08 |
400 |
1 |
2 |
2КТП-СЭЩ-П-400/6/0.4 |
0,54 |
1,08 |
8 |
ТП 8.1 ТП 8.2 |
302,51 |
400 |
2 |
4 |
2КТП-СЭЩ-П-400/6/0.4 |
0,42 |
0,84 |
9 |
ТП 9.1 ТП 9.2 ТП 9.3 |
1549,34 |
1600 |
3 |
6 |
2КТП-СЭЩ-П-1600/6/0.4 |
0,5 |
0,99 |
10 |
ТП 10.1 |
761,82 |
2500 |
1 |
2 |
2КТП-СЭЩ-П-2500/6/0.4 |
0,47 |
0,94 |
11 |
ТП 11.1 |
637,42 |
1600 |
1 |
2 |
2КТП-СЭЩ-П-1600/6/0.4 |
0,57 |
1,14 |
12 |
ТП 12.1 ТП 12.2 |
758,48 |
1600 |
2 |
4 |
2КТП-СЭЩ-П-1600/6/0.4 |
0,36 |
0,73 |
13 |
ТП 13.1 ТП 13.2 |
210,90 |
400 |
2 |
4 |
2КТП-СЭЩ-П-400/6/0.4 |
0,38 |
0,75 |
14 |
ТП 14.1 |
433,07 |
1600 |
1 |
2 |
2КТП-СЭЩ-П-1600/6/0.4 |
0,39 |
0,77 |
15 |
ТП 15.1 ТП 15.2 |
342,38 |
400 |
2 |
4 |
2КТП-СЭЩ-П-400/6/0.4 |
0,48 |
0,95 |
16 |
ТП 16.1 |
390,1 |
400 |
2 |
4 |
2КТП-СЭЩ-П-400/6/0.4 |
0,54 |
1,08 |
ТП 16.2 |
390,1 |
400 |
2 |
4 |
2КТП-СЭЩ-П-400/6/0.4 |
0,54 |
1,08 |
|
17 |
ТП 17.1 ТП 17.2 ТП 17.3 |
465,66 |
400 |
3 |
6 |
2КТП-СЭЩ-П-400/6/0.4 |
0,6 |
1,19 |
18 |
ТП 18.1 |
152,01 |
400 |
1 |
2 |
2КТП-СЭЩ-П-400/6/0.4 |
0,42 |
0,84 |
19 |
ТП 6.1 |
95,71 |
Запитано от ТП 6.1 - цех № 6 - Склад металла |
|||||
20 |
ТП 19.1 |
129,78 |
400 |
1 |
1 |
КТП-СЭЩ-П-400/6/0.4 |
0,72 |
1,44 |
21 |
ТП 7.1 и ТП 13.1 |
78,79 |
Запитано от ТП 7.1 и ТП 13.1 (50/50 %) |
|||||