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 XиYи по известным расчетным мощностям цехов (P_i) и координатам их центров нагрузки (x_i, y_i) определяют центр нагрузок предприятия в целом.

Координаты ЦЭНа, мм, определяются по формулам:

; (3.3)

. (3.4)

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.

Определим координаты ЦЭНа по формуле 3.3 и 3.4:

Центр электрических нагрузок представлен в приложении 1.

3. Выбор компенсирующих устройств и мест их установки

Реактивную мощность, которую может потреблять предприятие от энергосистемы, можно определить через экономическое значение коэффициентареактивной мощности

(4.1)

где – базовый коэффициент реактивной мощности, принимаемый равным 0,4; 0,5; 0,6 для сетей 6, 10, 35 кВ, присоединенных к шинам подстанций свнешним напряжением, равным соответственно 35, 110, 220 кВ;

– отношениепотребления активной энергии потребителем в квартале максимальной нагрузки энергосистемы к потреблению в квартале его максимальной нагрузки (принимается равным 1);

коэффициент, учитывающий отличие стоимости электроэнергии в различных энергосистемах (для ОмскэнергоК= 0,8).

Если расчетное значение больше 0,7, то его принимают равным 0,7.

Тогда экономическая величина реактивной мощности в часы максимальных нагрузок энергосистемы, кВ∙Ар,

, (4.2)

где – расчетная активная мощность предприятия, кВт.

Если , то применять дополнительные меры по компенсации реактивной мощности не обязательно. Если, то это говорит о том, что потребитель генерирует реактивную мощность. Величина генерации не должна превышать 10 % от.

Мощность компенсирующих устройств по предприятию в целом, кВ∙Ар,

. (4.3)

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 системы распределения.

Мощность i-го цеха

, (4.4)

где – мощность компенсирующих устройств цеха, кВ∙Ар; – расчетная мощность i-го цеха, кВ∙Ар; – суммарная реактивная мощность цехов, где устанавливается блок статических конденсаторов (БСК) (0,4 и 0,66 кВ), кВ∙Ар.

После получения значения величины по справочнику [4] принимается 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 реактивной мощности и для доведениядо уровня 0,3 – 0,6. Однако не должно превышать ,так как величина генерации не должна превышать 5 % от.

Следует сделать дополнительную проверку выбора БСК по выражению:

. (4.5)

Уточнить расчетную реактивную мощность цеха нужно по формулам, кВ∙Ар:

(4.6)

(4.7)

При необходимости мощность компенсирующих устройств на стороне высшего напряжения (6, 10 кВ) определяется по уравнению:

(4.8)

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

Определим экономическое значение коэффициентареактивной мощности по формуле 4.1:

Определим экономическую величину реактивной мощности в часы максимальных нагрузок энергосистемы по 4.2:

Найдем мощность компенсирующих устройств по предприятию в целом по формуле 4.3:

Пример расчета чулочно-вязального цеха:

Определим мощность компенсирующих устройств цеха по 4.4:

Выбираем для чулочно-вязального цеха два компенсатора реактивной мощности: КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69 -1675 - 25.

Уточненная расчетная реактивная мощность цеха по 4.6:

Уточненная расчетная полная мощность цеха:

Уточненный расчетный ток цеха:

Cделаем дополнительную проверку выбора БСК по выражению 4.5:

Для остальных цехов производим расчеты и выбор КРМ, проводим проверку.

Полученные результаты сводим в табл. 4.1.

Таблица 4.1 – Результаты расчета компенсации реактивной мощности

№ цеха	Наименование цеха	Qрвц, кВАр	Qку, кВАр	QБСК, кВАр	ΣQБСК,кВАр	Тип БСК	Ррвц, кВт	Qрвц, кВАр (ут)	Sрвц, кВт (ут)	Iрвц, кА (ут)	К
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Чулочно-вязальный цех	6416,99	3311,51	2х1675	3350	КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69 -1675-25	6489,1	3066,9	7177,43	10359,7	1,16
2	Котельный цех	974,20	502,74	500	500	КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69-500-25	861,55	474,20	983,43	1419,5	0,54
3	Цех покраски	1379,87	712,08	700	700	КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69 -700-25	1220,3	679,87	1396,91	2016,3	1,70
4	Трикотажный цех	835,72	431,28	425	425	КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69-400-25	845,12	410,72	939,64	1356,2	1,46
5	Отбельно-красильный цех	3605,73	1860,75	2х925	1850	КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69-950-25	3188,7	1755,7	3640,18	5254,1	0,58
6	Сушильно-выпускной цех	646,78	333,77	333	333,3	КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69-333,3-33,3	654,05	313,48	725,29	1046,9	0,14
7	Основовязальный цех	8399,72	4334,70	3х1475	4425	КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69 -1475-25	9839,6	3974,7	10612,1	15317,3	2,08
8	Трикотажный и отделочно-выпускной цеха	4641,30	2395,16	2х1200	2400	КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69 -1200-25	4693,4	2241,3	5201,18	7507,3	0,20
9	Закройно-швейный цех	703,44	363,01	366,6	366,6	КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69-366,6-33,3	711,35	336,84	787,08	1136,0	0,99

Окончание таблицы 4.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
10	Ремонтно-механический цех	459,53	237,14	233,3	233,3	КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69-233,3-33,3	246,83	226,23	334,82	483,3	1,62
11	Административный корпус	400,48	206,67	200	200	КРМ (УК)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69-200	354,17	200,48	406,98	587,4	3,23
12	Склад готовой продукции	543,75	280,60	275	275	КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69-275-25	374,58	268,75	461,02	665,4	2,00
13	Цех упаковки	926,11	477,92	475	475	КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69-475-25	936,52	451,11	1039,50	1500,4	0,61
14	Заготовительный цех	747,62	385,81	375	375	КРМ (УКМ58)-0,23/0,4/0,44/0,525/0,69-375-25	582,50	372,62	691,48	998,1	2,80
Pз, кВт		31374,81
Qз, кВАр		20209,41
Sз, кВА		37320,23