2. Спеціальна частина

2.1 Визначення розрахункових навантажень на шинах підстанції

Першим етапом проектування системи електропостачання є визначення електричних навантажень. За значенням електричних навантажень вибирають і перевіряють електроустаткування системи електропостачання, визначають втрати потужності й електроенергії. Від правильної оцінки очікуваних навантажень залежать капітальні витрати, експлуатаційні витрати і надійність роботи електроустаткування.

Необхідність визначення очікуваних навантажень промислових підприємств викликана неповним завантаженням деяких ЕП, неодночасністю їхньої роботи, імовірнісним випадковим характером включення й відключення ЕП, що залежить від особливостей технологічного процесу й організаційно-технічних заходів щодо забезпечення належних умов праці робітників та службовців даного виробництва. Правильне визначення очікуваних електричних навантажень і забезпечення необхідного ступеня безперебійності їхнього живлення мають велике народногосподарське значення. Від цього розрахунку залежать вихідні дані для вибору всіх елементів СЕП промислового підприємства й грошові витрати при установці, монтажі й експлуатації обраного електроустаткування. Завищення очікуваних навантажень приводить до подорожчання будівництва, перевитраті провідникового матеріалу мереж і невиправданому збільшенню потужності трансформаторів й іншого електроустаткування. Заниження може привести до зменшення пропускної здатності електричної мережі, до зайвих втрат потужності, перегріву проводів, кабелів і трансформаторів, а отже, до скорочення строку їхньої служби.

Розрахункове навантаження по припустимому нагріванню дротів - це таке тривале незмінне навантаження, яке еквівалентне очікуваному дійсному навантаженню, що змінюється, по найбільш важкому тепловому впливу на даний елемент схеми. Розрахункове навантаження визначаємо для правильного вибору елементів схем: силових трансформаторів, електродвигунів, ліній електропередачі, трансформаторів струму, комутаційних апаратів, визначення розрахункових навантажень.

Розрахункове навантаження визначаємо по встановленій потужності й коефіцієнту використання, тому що даний метод доцільно використати при визначенні розрахункових навантажень на вищих щаблях схем електропостачання.

Вихідними даними для розрахунку навантажень є дані таблиці яка наведена в завданні на курсове проектування.

Таблиця 2.1 - Вихідні данні для розрахунку навантажень

Найменування	Встановлена Потужність Рвст кВт	cosφ	tgφ	Кв	U1/U2 кВ
Цех 1	6500	0,93	0,39	0,7	110/10
Цех 2	5800	0,87	0,57	0,6
Цех 3	7300	0,95	0,33	0,8
Цех 4	2400	0,88	0,54	0,5
Цех 5	3800	0,92	0,43	0,7
Цех 6	8700	0,90	-0,48	0,75
Цех 7	1700	0,91	0,46	0,6
Цех 8	6800	0,94	0,36	0,8

Визначаємо коефіцієнт попиту К_п в залежності від коефіцієнту використання активної потужності.

К_в = 0,7 К_п = 0,75

К_в = 0,6 К_п = 0,65

К_в = 0,8 К_п = 0,86

К_в = 0,5 К_п = 0,6

К_в = 0,7 К_п = 0,75

К_в = 0,75 К_п = 0,82

К_в = 0,6 К_п = 0,65

К_в = 0,8 К_п = 0,86

Визначаємо номінальну потужність електроспоживачів. Так як всі споживачі працюють в тривалому режимі роботи номінальна потужність дорівнює встановленої.

Р_ном = Р_вст (2.1)

Р_ном1 = 6500 кВт

Р_ном2 = 5800 кВт

Р_ном3 = 7300 кВт

Р_ном4 = 2400 кВт

Р_ном5 = 3800 кВт

Р_ном6 = 8700 кВт

Р_ном7 = 1700 кВт

Р_ном8 = 6800 кВт

Знаходимо сумарну номінальну потужність групи електроспоживачів

ΣР_ном = Р_ном1 + Р_ном2 + … + Р_номn (2.2)

ΣР_ном = 6500 + 5800 + 7300 + 2400 + 3800 + 8700 + 1700 + 6800 = 43000 кВт

Визначаємо розрахункові максимальні активне і реактивне навантаження групи електроприймачів.

Р_р = Р_ном · К_п (2.3)

де К_п – коефіцієнт попиту, визначаємо відповідно до К_в, який задано [1, табл. 2.6].

Р_р1 = 6500 · 0,75 = 4875 кВт

Р_р2 = 5800 · 0,65 = 3770 кВт

Р_р3 = 7300 · 0,86 = 6278 кВт

Р_р4 = 2400 · 0,6 = 1440 кВт

Р_р5 = 3800 · 0,75 = 2850 кВт

Р_р6 = 8700 · 0,82 = 7134 кВт

Р_р7 = 1700 · 0,65 = 1105 кВт

Р_р8 = 6800 · 0,86 = 5848 кВт

Знаходимо сумарну розрахункову активну потужність

Р_р = Р_р1 + Р_р2 + … + Р_рn (2.4)

ΣР_р = 4875 + 3770 + 6278 + 1440 + 2850 + 7134 + 1105 + 5848 = 33300 кВт

Визначаємо розрахункове реактивне навантаження

Q_p = P_p · tgφ (2.5)

де tgφ – визначаємо відповідно до вихідних даних курсового проекту [3 табл.2.1].

Q_p1 = 4875 · 0,39 = 1901,25 квар

Q_p2 = 3770 · 0,57 = 2148,9 квар

Q_p3 = 6278 · 0,33 = 2071,74 квар

Q_p4 = 1440 · 0,54 = 777,6 квар

Q_p5 = 2850 · 0,43 = 1225,5 квар

Q_p6 = 7134 · (-0,48) = -3424,32 квар

Q_p7 = 1105 · 0,46 = 508,3 квар

Q_p8 = 5848 · 0,36 = 2105,28 квар

Підсумовуємо отримані реактивні потужності

ΣQ_p = Q_p1 + Q_p2 + … + Q_pn (2.6)

ΣQ_p = 1901,25+2148,9+2071,74+777,6+1225,5-3424,32+508,3+2105,28 =

= 7314,25 квар

Знаходимо повне разрахункове навантаження

(2.7)

S_p == 34093,82 кВА