Понятия о центре электрических нагрузок и выборе места расположения понизительных трансформаторных подстанций
Приемники электрической энергии в цехе, а также на территории предприятия имеют определенную геометрию взаимного расположения и нагружают ПТП активной, реактивной и полной мощностями различных величин. Если изобразить картину средней интенсивности распределения нагрузок на генеральном плане объекта в координатах x-y то можно получить картограмму его электрических нагрузок, на которой за центр электрических нагрузок (ЦЭН) принят центр круга, расположенного в центре потребителя (приемника), а за его расчетную мощность – радиус этого круга. Каждый круг можно разделить на секторы, площади которых равны соответственно осветительной и силовой нагрузкам.
Картограмма установленных номинальных активных мощностей – активных нагрузок электроустановок без учета коэффициента спроса kс, На рисунке показано расположение 10 цехов и станций первой очереди – сплошные линии и второй очереди – пунктирные линии, а также их активных нагрузок в виде кругов, радиусы которых соответствуют величинам мощностей (кВт). На картограмме нанесены точки: А – ЦЭН без учета расширения; А1 – ЦЭН с учетом развития объекта.
Картограмма активных Картограмма реактивных нагрузок производственного нагрузок производственного объекта с ЦЭН в точке А объекта с ЦЭН в точке В
Картограммы могут быть не только с электрическими активными нагрузками ΣPmax, но и с реактивными ΣQmax. Нахождение области расположения ЦЭН объекта возможно по картограмме методом потенциальных функций. Суть этого метода заключается в аналогии между нагрузками Pi(Qi) электроустановок, расположенных в точках Xi и Yi , и потенциалами некоторых источников энергии, расположенных в тех же точках. Тогда координаты ЦЭН можно примерно определить формулами:
Расположение ПТП в ЦЭН объекта по координатам (5.16) приводит к наименьшему значению затрат на сооружение и эксплуатацию СЭС. Определение же места батареи конденсаторов или синхронного компенсатора осуществляется по реактивной картограмме – картограмме Qi(Xi;Yi) (рис.5.9) с ЦЭН в точке В, координаты которой находятся формулами .
Расчет установленной мощности понизительной трансформаторной подстанции и исследование технико-экономических показателей ее трансформаторов в естественных и искусственных условиях
Целью работы является расчет установленной мощности ПТП промышленного объекта с потребителями II категории номинальным напряжением 0,525 В по исходным данным проектирования технологического производства, принятие решения по искусственному улучшению коэффициента мощности и выбор основного электрооборудования подстанции с учетом собственных нужд и возможного развития объекта, а также исследование влияния нагрузки трансформатора на его технико-экономические показатели.
Для достижения цели требуется:
1) рассчитать установленную мощность ПТП с учетом собственных нужд, коэффициента развития объекта и искусственной компенсации реактивной мощности;
2) выбрать основное электрооборудование ПТП и выполнить ее принципиальную схему;
3) исследовать поведение внешней U2(β) и рабочей η(β) характеристик трансформатора в естественных и искусственных условиях функционирования трансформаторной подстанции;
4) обобщить результаты и сделать выводы по наиболее эффективному технико-экономическому использованию ПТП в реальных условиях производственного процесса.
Исходные данные как результат проектирования технологического производства сведены в табл. 5.3 и согласуются с вариантом*: 1(4)-70, 2(3)-200, 3(2)-1500, 4(8)-250, 5(6)-350, 6(7)-250, 7(1)-500, 8(5)-125, 9(11)-10. Алгоритм расчета
* В варианте первые цифры соответствуют данным табл. 5.3, вторые в скобках – номеру позиции потребителя II категории по табл. 5.1, а цифры за знаком «–» – их номинальные мощности (кВт).
Алгоритм расчета
1.Суммарные максимальные нагрузки с учетом коэффициентов спроса и мощности отдельных электроустановок сведены в расчетную таблицу (табл. 5.3)
2. Средневзвешенный коэффициент мощности промышленного процесса с учетом выражения (5.7)
3. Мощность компенсатора при рациональном значении коэффициента мощности 0,95, квар:
4. Для батареи статических конденсаторов выбран конденсатор КМ-0,525-45-3 на номинальную мощность 45 квар. Тогда количество конденсаторов в батареях должно быть не менее, экз.:
qk/qkh = 1173,745/45 = 26,083≈ 26.
Таблица 5.3