Тарабин-21.98

Таблица 2.6

Расчетные нагрузки цехов предприятия 6 (10) кВ

2.2.3. Определение расчетных нагрузок на шинах низшего напряжения распределительного пункта и пункта приема электроэнергии

Расчетные нагрузки на шинах распределительных пунктов (РП) определяются по расчетным активным и реактивным нагрузкам потребителей, питающихся от шин данного РП (вычислить количество выбранных РП и подключенных к ним потребителей), с учетом коэффициента одновременности максимумов силовой нагрузки.

В зависимости от числа присоединений к пункту приема электрической энергии (ППЭ) (их может быть одно и более) и средневзвешенного коэффициента использования KИ (табл. П. 1, П. 2) по табл. 2.7 определяется значение коэффициента одновременности максимумов Ko .

Расчетные нагрузки на шинах определяются по следующим формулам. Расчетная активная мощность, кВт,

шего напряжения пункта приема электроэнергии, кВт; ∑ Pр.в.ц 0,4 , ∑ PP 6−10 –

суммарное значение расчетных активных мощностей всех отходящих линий, кВт; K0 – коэффициент разновременности максимумов силовой нагрузки в рассматриваемом узле потребления; Pр.о. тер – расчетное значение активной мощно-

сти осветительной нагрузки территории предприятия, кВт. 30

Таблица 2.7

Значение коэффициента одновременности максимумов Ko

Расчетная реактивная мощность, кВ·Ар,

мощности осветительной нагрузки территории предприятия, кВ·Ар.

Активная ( Pр.о. тер , кВт) и реактивная ( Qр.о. тер , кВ·Ар) мощности, требуемые на освещение территории завода, вычисляются по формулам, кВт, кВ·Ар:

эффициент пускорегулирующего аппарата; ρуд – удельная мощность освети-

тельной нагрузки территории, кВт/м2. Площадь освещения территории, м2,

31

расчетная полная мощность

где SPППЭ – расчетная полная мощность, потребляемая от шин низшего напря-

жения ППЭ, кВ·А; расчетный ток линий, питающих распределительное устройство низшего

напряжения пункта приема электроэнергии, в нормальном режиме

на шинах распределительного устройства (РУ) низшего напряжения ППЭ, кВ; n – количество питающих линий (при выборе одного РП n = 1).

При определении расчетных нагрузок на шинах распределительных пунктов и шинах низшего напряжения РУ ППЭ значение коэффициента одновременности максимумов силовой нагрузки определяют в зависимости от значения средневзвешенного коэффициента использования и числа присоединений рассматриваемого узла нагрузки [2].

2.2.4. Расчетные нагрузки на высшем напряжении пункта приема электроэнергии

Расчетные нагрузки на высшем напряжении ППЭ определяют по расчетным нагрузкам на шинах РУ низшего напряжения ППЭ с учетом потерь в силовых трансформаторах ППЭ.

Расчетная активная мощность на стороне высшего напряжения, кВт,

где Ртр – потери активной мощности в силовом трансформаторе, кВт.

32

Расчетная реактивная мощность на стороне высшего напряжения, кВ·Ар,

По полученным расчетным значениям нагрузок выбирают мощность силовых трансформаторов ППЭ, токоведущие части и коммутационно-защитную аппаратуру РУ низшего напряжения ППЭ.

Полученные значения расчетных нагрузок необходимо скорректировать на всех уровнях СЭС проектируемого объекта с учетом мощности компенсирующих устройств, установленных в данном узле нагрузки, уточненных значений потерь мощности в трансформаторах и потерь мощности в компенсирующих устройствах.

2.2.5. Определение пиковых нагрузок

При проектировании систем электроснабжения в качестве пиковых нагрузок рассматривают пиковый ток (пусковой ток электрических машин).

Для индивидуальных приемников в качестве пикового тока (при отсутствии паспортных данных) принимают следующие:

33

для асинхронных машин с короткозамкнутым ротором и синхронных машин – 5Iном ;

для асинхронных машин с фазным ротором и машин постоянного тока –

(2 − 2,5) Iном ;

для печных и сварочных трансформаторов – не менее 3Iном (без приведения к ПВ = 1).

Для группы электроприемников пиковый ток Iпик определяют по формуле:

ный ток группы приемников, А; kи – коэффициент использования для двигателя с наибольшим пусковым током; iном – номинальный ток двигателя с наибольшим пусковым током, А. Расчетные значения пиковых токов необходимы для выбора токовой защиты.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Наглядно представить характер и распределение нагрузок по подразделениям промышленного предприятия позволяет картограмма электрических нагрузок.

3.1. Построение картограммы нагрузок предприятия

Построение картограммы электрических нагрузок производится на основании результатов определения расчетных нагрузок цехов. Картограмма строится так, что площади кругов в выбранном масштабе являются расчетными нагрузками цехов. Радиус круга подразделения определяется по формуле, мм:

π = 3,14.

34

При построении картограммы нагрузок центры окружностей совмещают с центром тяжести геометрических фигур, изображающих отдельные подразделения (цеха) предприятия. Угол сектора осветительной нагрузки цеха (в градусах) определяется по формуле:

где Pр.о i – активная мощность осветительной нагрузки i-го цеха, кВт.

Силовую нагрузку цеха (выше 1 кВ) рекомендуется выделить отдельной окружностью в виде пунктира с указанием номинального напряжения 6 – 10 кВ.

Результаты расчетов сводятся в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Результаты расчета картограммы нагрузок

*Для напряжения свыше 1 кВ учитывается значение Pр .

3.2. Расчет центра электрических нагрузок

Расчет центра электрических нагрузок (ЦЭНа) производится для определения мест расположения цеховых трансформаторных подстанций и пункта приема электрической энергии на генеральном плане завода.

Для определения условного центра электрических нагрузок на генеральном плане предприятия произвольным образом наносят оси координат X и Y и по известным расчетным мощностям цехов (Pi) и координатам их центров нагрузки (xi, yi) определяют центр нагрузок предприятия в целом.

Координаты ЦЭНа, мм, определяются по формулам:

Условный центр электрических нагрузок предприятия определяет то место, при размещении в котором ППЭ приведенные затраты будут минимальными.

Однако следует отметить, что при окончательном определении места размещения ППЭ необходимо учитывать следующие факторы: наличие необходимой свободной площади; влияние окружающей среды; возможность ввода на территорию предприятия линии электропередачи для питания пункта головного ввода (ПГВ).

Допускается смещение места размещения ППЭ от найденного центра электрических нагрузок в сторону источника питания.

4. ВЫБОР КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ И МЕСТ ИХ УСТАНОВКИ

Определив расчетную нагрузку на шинах напряжением 6, 10 кВ, необходимо решить вопрос компенсации потребления реактивной мощности.

Реактивную мощность, которую может потреблять предприятие от энергосистемы, можно определить через экономическое значение коэффициента реактивной мощности tg ϕ э :

где tg ϕб – базовый коэффициент реактивной мощности, принимаемый равным 0,4; 0,5; 0,6 для сетей 6, 10, 35 кВ, присоединенных к шинам подстанций с внешним напряжением, равным соответственно 35, 110, 220 кВ; dmax – отношение потребления активной энергии потребителем в квартале максимальной нагрузки энергосистемы к потреблению в квартале его максимальной нагрузки (принимается равным 1); K − коэффициент, учитывающий отличие стоимости электроэнергии в различных энергосистемах (для Омскэнерго К = 0,8).

Если расчетное значение tgϕэ больше 0,7, то его принимают равным 0,7. Тогда экономическая величина реактивной мощности Qэ в часы максимальных нагрузок энергосистемы, кВ·Ар,

36

где Pз – расчетная активная мощность предприятия, кВт.

Если Qэ ³ Qз , то применять дополнительные меры по компенсации реак-

тивной мощности не обязательно. Если Qз < 0 , то это говорит о том, что потребитель генерирует реактивную мощность. Величина генерации не должна превышать 10 % от Pз .

Мощность компенсирующих устройств QКУ по предприятию в целом, кВ·Ар,

Если требуется компенсация реактивной мощности и определена ее величина, то целесообразно начать установку компенсирующих устройств с шин напряжением 0,4 кВ для увеличения пропускной способности всех элементов

где устанавливается блок статических конденсаторов (БСК) (0,4 и 0,66 кВ), кВ·Ар. После получения значения величины QКУ i по справочнику [4] принима-

ется стандартное ближайшее значение реактивной мощности БСК. Устанавливать компенсирующие устройства мощностью менее 150 кВ·Ар

обычно экономически нецелесообразно. На шинах низшего напряжения цеховой подстанции может быть установлена компенсирующая установка несколько большей мощности, чем по расчету, с целью снижения перетоков реактив-

ной мощности и для доведения tg ϕэ до уровня 0,3 – 0,6. Однако QКУ не долж-

но превышать Qз ,так как величина генерации не должна превышать 5 % от Pз . Следует сделать дополнительную проверку выбора БСК по выражению:

37

После определения мощности и места установки компенсирующих устройств необходимо скорректировать расчетные мощности цехов и предприятия в целом с учетом компенсации потребления реактивной мощности завода в целом по формулам (2.28), (2.35) – (2.37).

Все полученные результаты необходимо свести в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Результаты расчета компенсации реактивной мощности

Таким образом, произведен расчет основных параметров предприятия как по цехам, так и в целом.

38

Библиографический список

1. Правила устройства электроустановок. Раздел 1. 7-е изд. СПб: Деан, 2004. 176 с.

2. Руководящий технический материал. Указания по расчету электрических нагрузок. РТМ 36.18.32.4-92 / ВНИПИ «Тяжпромэлектропроект». М., 1992. 26 с.

3. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий / Б. И. Кудрин. М.: Интермет Инжиниринг, 2006. 672 с.

4. Электротехнический справочник / Под ред. В. Г. Герасимова / МЭИ.

М., 2002. Т. 3. 964 с.

5. ГОСТ 14.209-97 (МЭК 354-91). Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов. М.: Госкомитет по стандартам, 2002. 30 с.

6.ГОСТ 27514-87. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ. М.: Госкомитет по стандартам, 1988. 40 с.

7.ГОСТ Р 50270-92. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ. М.: Госстандарт России, 1993. 60 с.

8.Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования РД 153-34.0-20.527-98 / Под ред. Б. Н. Неклепаева.

М.: Энас, 2001. 152 с.

9.Внутреннее освещение ПП. Нормы технологического проектирования. Проектирование осветительных электроустановок промышленных предприятий. Внутреннее освещение. М.: Стройиздат, 1996. 168 с.

39