Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия

 

Из справочника определяем коэффициент  максимума активной мощности =1,85 [4] при данном коэффициенте использования и эффективном числе электроприемников, по [4], тогда расчетная нагрузка однородной группы приемников равна:

 

,                                                                                                  (3.7)

 кВт. (3.9)

 

Определим расчетную реактивную нагрузку:

 

,                                                                                                  (3.10)

 кВар. (3.11)

 

Найдем полную мощность группы металлорежущих станков:

 

                                                                                           (3.12)

 кВА. (3.13)

 

Определим расчетную нагрузку прессов. Групповая номинальная активная мощность рассчитывается по формуле (3.1):

 

, кВт. (3.14)

Эффективное число приемников группы:

 

. (3.15)

 

Из справочной литературы находим коэффициент использования =0,17 для прессов [5]. Рассчитаем среднюю активную и реактивную нагрузки за наиболее нагруженную смену по формуле (3.5):

 

, кВт. (3.16)

 

Коэффициент максимума активной мощности =1,2 [4]. С учетом этого коэффициента определим расчетную нагрузку однородной группы приемников из формулы (3.7):

 

 кВт. (3.17)

 

Расчетную реактивную нагрузку найдем по формуле (3.9):

 

, кВар. (3.18)

 

Зная активную и реактивную мощность, находим полную мощность прессов по выражению (3.11):

 

 кВА. (3.19)

 

Подсчитаем расчетную нагрузку вентиляторов. Групповая номинальная активная мощность рассчитывается по формуле (3.1):

  

 кВт. (3.20)

Эффективное число приемников группы найдем из формулы (3.3):

 

 (3.21)

 

Из справочной литературы находим коэффициент использования =0,65 для вентиляторов [4]. Определим среднюю активную и реактивную нагрузки за наиболее нагруженную смену по формуле (3.5):

 

 кВт. (3.22)

 

Коэффициент максимума активной мощности =0,92 [3]. С учетом этого коэффициента найдем расчетную нагрузку однородной группы приемников из формулы (3.7):

 

 кВт. (3.23)

 

Расчетную реактивную нагрузку определяем по формуле (3.9):

 

 кВар. (3.24)

 

Зная активную и реактивную мощность, найдем полную мощность прессов по выражению (3.11):

 

 кВА. (3.25)

 

Рассчитаем активную, реактивную и полную мощность, потребляемую всем цехом, по формулам (3.26):

 

 (3.26)

 

Подставим значения в (3.26) и получим:   

                                                                                            

                                                    (3.27)

 

Для остальных цехов  проведем аналогичный расчет. Полученные результаты запишем в таблицу 3.1.

Расчетная нагрузка используется для расчета потерь. Чтобы выбрать электростатические, электромагнитные, электродинамические приборы мы будем пользоваться действующим значением мощностей. Магнитоэлектрические приборы с выпрямителем выбираем по среднему значению мощности.

Среднее значение активной мощности рассчитаем по формуле:

 

.                                                                                                (3.28)

 

Рассчитаем среднее значение активной мощности для первого цеха, а значения для остальных цехов внесем в  таблицу 3.1:

 

 кВт. (3.29)

 

Среднее значение реактивной мощности рассчитаем по формуле:

 

,                                                                                               (3.30)

Рассчитаем среднее  значение реактивной мощности для первого цеха, а значения для остальных цехов внесем в таблицу 3.1:

 

 кВАр. (3.31)

 

Среднее значение полной мощности рассчитаем по формуле:

 

,                                                                                                  (3.32)

 

Рассчитаем среднее  значение полной мощности для первого  цеха, а значения для остальных цехов внесем в таблицу 3.1:

 

 кВА. (3.33)

 

Действующее значение активной, реактивной и полной мощности найдем по формуле (3.34). Произведем расчет для первого цеха, а остальные данные приведем в таблице 3.1:

 

                                                                                              (3.34)

 

Подставим данные для первого цеха:

 

 (3.35)

 

Таблица 3.1−Значения нагрузок цехов предприятия

№ цеха	, кВт	, кВАр	, кВА	, кВт	, кВАр	, кВА	, кВт	, кВАр	, кВА
1	169,80	156,67	267,20	114,54	109,01	124,14	626,43	148,31	159,85
2	256,01	66,84	253,36	163,24	41,62	178,47	584,56	44,12	590,20
3	277,56	89,45	274,86	146,35	55,84	148,46	195,08	45,36	598,53
4	394,67	473,95	578,57	267,86	257,27	467,92	255,32	470,61	493,31
5	155,78	274,97	346,04	105,84	185,72	227,84	164,03	145,61	259,10
6	156,07	96,75	163,74	34,13	61,47	174,80	148,90	58,70	599,70
7	356,89	174,95	485,85	239,35	107,27	257,19	247,10	518,05	481,22
8	135,79	85,74	143,85	82,68	44,54	147,34	47,58	85,01	149,48
9	154,67	263,95	386,00	350,83	131,13	265,84	148,03	155,61	23,10
10	223,03	67,65	235,56	134,32	43,41	168,62	141,20	85,53	159,30
сумма	2346,8	1856, 4	3644,3	1456,3	1057,5	1569,3	1477,2	1592,9	2661,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ  СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП

 

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов для главной понизительной подстанции (ГПП) промышленного предприятия необходимо обосновывать технически и экономически. Главная понизительная подстанция (ГПП) проектируемого предприятия будет двухтрансформаторной. Это вызвано тем, что двухтрансформаторные подстанции более надёжные, чем однотрансформаторные, а установка более двух трансформаторов возможно лишь в исключительных случаях.

Для определения мощности, потребляемой предприятием необходимо определить мощность цехов. По формуле (4.1) найдем полную мощность:

 

.                                                                                                   (4.1)

 

Подставляя значения, заданные в таблице 1.2, получим значение полной мощности для первого цеха:

 

 кВар. (4.2)

 

Средние нагрузки за смены c максимальной загрузкой найдем по (4.3):

 

;                                                                                                    (4.3)

кВар. (4.4)

 

Результаты сведены в таблицу 4.1:

 

Таблица 4.1 – Нагрузки цехов

№ цеха	Рм, кВт	Cosφ	, кВар	Pсм, кВт	Cosφ	, кВар
1	2	3		4	5	7
1	603	0,84	717,86	475	0,76	625
2	452	0,86	525,58	356	0,78	456,41
3	502,00	0,68	738,24	395,00	0,62	637,10
4	653,00	0,73	894,52	514,00	0,67	767,16
5	301,00	0,71	423,94	237,00	0,65	364,62
6	412,00	0,84	490,48	324,00	0,76	426,32
7	703,00	0,57	1233,33	554,00	0,52	1065,38
8	321,00	0,87	368,97	253,00	0,79	320,25
9	291,00	0,57	510,53	229,00	0,52	440,38
10	251,00	0,66	380,30	198,00	0,60	330,00
Сумма	4489,00		6283,74	3535,00		5432,62

 

При выборе числа и  мощности силовых трансформаторов  для главной понизительной подстанции промышленного предприятия необходимо производить технико-экономический расчет [2].

Пользуясь формулой Стилла [4], найдем предварительный выбор напряжения питающей сети:

 

                                                (4.5)

 

где l = 13 – длина линии электропередач, км; Р_м – мощность проектируемого промышленного предприятия, кВт.

Суммарная активная мощность предприятия приведена в таблице 4.1. Подставляя значение мощности в формулу (4.5), получим:

 

 кВ. (4.6)

Берем напряжение питающей сети равной 35 кВ. Для номинальной мощности трансформаторов ГПП необходимо знать полную расчётную мощность предприятия. Она определяется из выражения:

 

          .                                                                                                     (4.7)

 

Значение полной расчетной  мощности предприятия составляет 6283,74 кВА из таблицы 4.1. Чаще на ГПП устанавливают трансформаторы одинаковой мощности. Номинальную мощность каждого из них определяют из соотношения:

− для трех трансформаторов:

 

 кВА. (4.8)

 

− для двух трансформаторов:

 

 кВА.                                                 (4.9)

 

По номинальным значениям мощностей, выбираем трансформаторы на ГПП: два трансформатора типа ТМ-6300/35 или три трансформатора типа ТМ-4000/35 [5].

 

Таблица 4.2 – Паспортные данные трансформаторов

Тип трансформатора	, кВ	n, шт.	, кВт	, кВт	, %	, %	Цена, руб.
ТМ-6300/35	34	2	8,7	43,7	0,8	5,7	234578
ТМ-4000/35	31	4	5,9	32,7	2	5,7	256378

4.1 Технический расчёт