4.4 Решение вопросов крм на стороне 10 кВ

Энергосистемой задается экономически оптимальное значение коэффициента мощности предприятия . Экономически оптимальное значение реактивной мощности, потребляемой предприятием в период максимальной нагрузки энергосистемы, определяется по выражению:

.

(4.11)

Суммарная расчетная мощность высоковольтных конденсаторных установок определяется по выражению:

.

(4.12)

Для КРМ на стороне 10 кВ выбираем 2 конденсаторные установки типа УКЛ56-10,5-3600 с номинальной мощностью каждой установки 3600 квар. Тогда суммарная установленная мощность высоковольтных КУ будет равна:

.

(4.13)

4.5 Уточнение расчетных нагрузок с учетом крм на стороне 10 кВ

С учетом компенсирующих устройств на стороне 10 кВ, суммарная реактивная мощность и суммарная полная мощность завода на стороне 10 кВ будут определяться по выражениям (4.14) и (4.15) соответственно:

;	(4.14)
.	(4.15)

.

.

5 Выбор трансформаторов гпп

1. Выбор количества и мощности трансформаторов ГПП

Ввиду того, что на предприятии имеются потребители IиIIкатегорий, ГПП завода выполняем двухтрансформаторной. Расчетная мощность каждого из трансформаторов ГПП определяется аварийным режимом работы подстанции таким образом, чтобы при выходе из работы одного из трансформаторов, оставшийся в работе трансформатор мог обеспечить нормальное электроснабжение завода с допустимой аварийной перегрузкой.

При аварийных режимах допускается перегрузка трансформаторов на 40% на время максимума, общей суточной продолжительностью не более шести часов в течение не более пяти суток. На время перегрузки должны быть приняты меры по усилению охлаждения трансформатора (включены вентиляторы дутья, резервные охладители и т.д.).

Выбор номинальной мощности трансформатора производится по выражению:

,

(5.1)

где – расчетная мощность трансформатора, кВА.

,

(5.2)

где – полная расчетная мощность завода на стороне 10 кВ с учетом КРМ на стороне 10 кВ, кВА;

– коэффициент перегрузки трансформатора в аварийном режиме.

.

Выбираем для установки на ГПП два трансформатора ТРДН-25000/110 номинальной мощностью . Паспортные данные трансформатора приведены в таблице 5.1.

Структура условного обозначения:

Т – трехфазный;

Р – с расщепленной обмоткой низшего напряжения;

Д – система охлаждения с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла;

Н – наличие устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН).

Таблица 5.1 – Паспортные данные выбранных трансформаторов ГПП

Тип трансформатора	Номинальная мощность , МВА	Напряжение обмоток , кВ		Потери, кВт		, %	, %
		ВН	НН
ТРДН-25000/110	25	115	11	36	120	10,5	0,8

Определим фактические коэффициенты загрузки трансформаторов ГПП в нормальном (в работе оба трансформатора) и аварийном (в работе один трансформатор) режимах работы по выражениям (5.3) и (5.4) соответственно:

;	(5.3)
,	(5.4)

где – количество трансформаторов ГПП, шт.

.

.

2. Выбор места расположения ГПП

Оптимальное размещение ГПП на территории завода – важнейший фактор при построении рациональной системы электроснабжения предприятия.

Выбор типа и места расположения подстанции осуществляется следующим образом:

1. Строим картограмму нагрузок.

Картограмма дает возможность наглядно представить распределение нагрузок по территории промышленного предприятия.

Картограмма нагрузок представляет собой размещение на генеральном плане завода окружностей, площади которых в принятом масштабе равны расчетным нагрузкам цехов. Каждому цеху, отдельному зданию, сооружению соответствует окружность, центр которой совмещают с центром нагрузок цеха, то есть с символической точкой потребления электроэнергии. Поэтому расположение ГПП вблизи питаемых ей нагрузок позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электроэнергии и сократить протяженность цеховых электрических сетей и сетей высокого напряжения предприятия, уменьшить расход проводникового материала и снизить потери электроэнергии.

Радиусы окружностей, соответствующие расчетной нагрузке j-ого цеха на стороне 0,4 кВ и 10 кВ, определяются по выражениям (5.5) и (5.6) соответственно:

;	(5.5)
,	(5.6)

где – расчетная мощностьj-ого цеха на стороне 0,4 кВ, кВА;

– расчетная мощностьj-ого цеха на стороне 10 кВ, кВА;

m-масштаб нагрузки,.

Принимаем масштаб:

0,5 кВА - 1 м²– для нагрузки 0,4 кВ

0,9 кВА - 1 м²– для нагрузки 10 кВ

Пример расчета (литейный цех):

;

.

Аналогично производим расчеты для остальных цехов. Результаты расчета радиусов окружностей, соответствующих расчетной нагрузке цехов, сводим в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 – Результаты расчета радиусов окружностей, соответствующих расчетной нагрузке цехов

Назначение помещения	, кВА	, кВА	, м	, м
Литейный цех	19645,84	6155,43	111,86	46,7
Механический цех	3185,61	0	45,05	0
Испытательный цех	1000,75	0	25,25	0
Цех термообработки	3474,41	0	47,04	0
Ремонтно-механический цех	383,92	0	15,6	0
Цех обработки	4506,5	0	53,6	0
Цех металлопокрытий	2132,55	0	36,86	0
Сборочный цех	6072,8	0	62,2	0
Деревообрабатывающий цех	307,12	0	14	0
Компрессорная	19,642	2001,4	3,54	26,6
Склад	35,52	0	4,8	0
Административное здание	328,58	0	14,5	0

2. Выявляем сосредоточенные нагрузки и находим центр групп распределенных нагрузок.

При разработке схемы электроснабжения предприятия рекомендуется размещать ГПП с наибольшим приближением к центру питаемой нагрузки, под которым понимается условный центр. Проведя аналогию между массами и электрическими нагрузками цехов, координаты центра для размещения ГПП определим по выражениям:

;	(5.7)
,	(5.8)

где – координаты центра нагрузки завода, м;

– координаты центра нагрузкиj-ого цеха, м;

=12 – количество цехов завода, шт.

В точке с координатами следует размещать ГПП. Отступление от этой точки допускается в следующих случаях:

1) точка попадает на цех или корпус;

2) в данную точку нельзя подвести напряжение 110 кВ воздушными линиями;

3) на предприятии имеются цеха, которые выделяют вредные выбросы, которые могут воздействовать на оборудование ГПП;

4) если предприятие химическое или нефтехимическое.

Таблица 5.3 – Построение картограммы электрических нагрузок

Назначение помещения	, м	, м	, кВА	,	,
Литейный цех	37	158	25801,27	954647	4076601
Механический цех	123,5	86,7	3185,61	393422,8	276192,4
Испытательный цех	381,8	309,8	1000,75	382086,4	310032,4
Цех термообработки	295,3	85,2	3474,41	1025993	296019,7
Ремонтно-механический цех	301,4	247,2	383,92	115713,5	94905,02
Цех обработки	204,5	85,8	4506,5	921579,3	386657,7
Цех металлопокрытий	385,3	65,5	2132,55	821671,5	139682
Сборочный цех	387,6	196,6	6072,8	2353817	1193912
Деревообрабатывающий цех	217,4	217,1	307,12	66767,89	66675,75
Компрессорная	34,5	30,3	2021,042	69725,95	61237,57
Склад	127,1	258,6	35,52	4514,592	9185,472

Продолжение таблицы 5.3

Административное здание	220,13	338,2	328,58	72330,32	111125,8
Итого			49250,07	7182270	7022227

.

.

Так как точка геометрического центра нагрузок завода попадает на прессовый цех, необходимо изменить место установки ГПП. Смещаем ГПП в точку с координатами 35 м;295 м.

Рисунок 5.1 – Картограмма нагрузок завода