2.2. Побудова картограми і визначення теоретичного центру навантажень.

Визначаємо теоретичний центр навантажень підприємства згідно методики [1].

При вирішенні питання про розміщення на території заводу ЦРП чи ГПП на генеральний план підприємства наносимо картограму електричних навантажень, яке являє собою сукупність кіл з центрами в центрах навантажень окремих об’єктів, площа кіл пропорційна розрахунковому електричному навантаженню відповідних об’єктів. Центр електричних навантажень співпадає з центром фігури, яка зображує цех на плані.

Мірило для визначення радіусу кола кВА/см. Радіус кола, який характеризує величину навантаження визначається:

r =		Рзаг
		Пm

де Рзаг – повне розрахункове навантаження об’єкту кВт; m –мірило, кВт/мм²

Р_заг = Р_см + Р_ро

В кожному крузі виділимо сектор, що відповідає силовому і освітлювальному навантаженні:

 =	360 Рро
	Р

де  - величина сектора в градусах   3

Теоретичний центр навантажень визначаємо як точку з координатами:

Xу =	 ( Рзаг і * Хі )
	 Рзаг і

Yц =	 ( Рзаг і * yі )
	 Рзаг і

Результати знаходимо за допомогою комп’ютерної програми розрахунку ( розділ 6 даного дипломного проекту ). Код наведено в додатку. Результати запишемо в таблицю 2.4.

Таблиця 2.4. Картограма електричних навантажень

Теоретичний центр має координати:

Х_с = 333,87, у_с = 519,5

2.3 Розрахунок повного навантаження на шинах нн трансформаторів цтп

Повне навантаження обчислюємо за формулою:

Sр = 

(Рсм + Рро)2 + (Qсм + Qро)2

де Р_см, Q_см – активна і реактивна потужність силових споживачів; Р_ро, Q_ро – активна і реактивна потужність освітлювальних установок.

Результати розрахунків зводимо в таблицю 2.5

Таблиця 2.5 Розрахунок сумарного навантаження

2.4 Вибір числа і потужності цехових трансформаторних підстанцій і компенсуючи пристроїв

Розрахунки по вибору числа і навантаження трансформаторних підстанцій і комплектуючих пристроїв виконаємо згідно [1].

Вибір типу, потужності, місця установки, режиму роботи компенсуючого пристрою повинен забезпечувати при дотриманні технічних вимог найбільшу економічність, критерієм якої є мінімум приведених витрат. При визначенні величини приведених витрат враховують витрати на установку компенсуючого пристрою і допоміжного обладнання, зниження вартості спорудження живлячої та розподільчої мережі, яке обумовлене зменшенням струмових навантажень, зниження втрат електричної енергії в живлячій та розподільчій мережі внаслідок зменшення струмових навантажень засобами компенсації.

Сумарне розрахункове навантаження низьковольтних конденсаторних батарей визначаємо за мінімумом приведених витрат, вибором економічно оптимальної кількості трансформаторних підстанцій, а також визначенням допоміжних потужностей низьковольтних батарей конденсаторів з метою оптимального зниження втрат в трансформаторах і мережах 10 кВ підприємства.

Сумарна розрахункова потужність НБК:

Q_нк = Q_нк1 + Q_нк2

де Q_нк1, Q_нк2 – сумарні потужності батарей, кВар

Сумарна потужність НБК розподіляється між окремими трансформаторами цехів пропорційно до їх активних і реактивних навантажень. Для кожної сконцентрованої групи цехових трансформаторів однакової потужності їх кількість мінімально необхідно для живлення найбільшого розрахункового навантаження:

Nmin =	РЕ	+  N
	Кз Sт

де Р_Е - середнє сумарне розрахункове активне навантаження за найбільш завантажену зміну, кВт; К_з – коефіцієнт завантаження трансформатора [1]; S_т – номінальна потужність трансформатора, кВА;  N – добавка до найближчого цілого числа [1].

Оптимальна кількість трансформаторів:

N_опт = N_min + m

де m – додаткова кількість трансформаторів, [1]. N_опт визначається питомими втратами на передачу реактивної потужності з врахуванням постійних складових капітальних витрат.

N_опт визначається в залежності від m(N_min, N). За вибраною кількістю трансформаторів визначаємо найбільшу реактивну потужність (кВАр), яку вигідно передати через трансформатори в мережу до 1кВ.

Qmax т = 

(Nопт Кз Sт)2 – РЕ2

Сумарна потужність конденсаторних батарей на напругу до 1кВ

Q_нк1 = Q_Е – Q_{max т}

де Q_Е – сумарне розрахункове реактивне навантаження за найбільш завантажену зміну.

Якщо з'ясується, що Q_нк1 < 0, то установка НБК не потрібна і Q_{нк1 ф} приймається нулю.

Додаткова сумарна потужність НБК для групи трансформаторів визначається за формулою:

Q_нк2 = Q_Е – Q_{нк1 ф} - N_опт S_т

де  - розрахунковий коефіцієнт, який залежить від розрахункових параметрів К_р1 і К_р2 та схеми живлення трансформаторних підстанцій.

Якщо в розрахунках виявиться, що Q_нк2 < 0, то для даної групи трансформаторів реактивна потужність Q_нк2 приймається рівно нулю.

Потужність трансформатора визначаємо за питомою густиною навантаження, яку визначаємо за формулою:

 =	Sр
	F

де S_р – розрахункове навантаження об'єкту кВА, F – площа об'єкту, м².

При густині навантаження напругою 380 В до 0,2 кВА/м² доцільно застосовувати трансформатори потужністю до 1000 кВА включно; при густині 0,2-0,3 кВА/м² – потужністю 1600 кВА. При густині вище 0,3 кВА/м² доцільно застосовувати трансформатори потужністю 1600 кВА або 2500 кВА [1].

Вибір числа і потужності трансформаторних підстанцій будемо здійснювати одночасно з проведенням розрахунку економічно доцільної величини установок статичних конденсаторів в мережах 0,4 кВ. Критерієм оптимальної економічності варіанту є мінімум приведених витрат:

З = Е_н К + U = ЕК + U_е  min

де Е_н – нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень Е_н = 0,12 [14]; к – одноразові капіталовкладення, тис.грн.; U – щомісячні поточні витрати при нормальній експлуатації, тис.грн. на рік;

U = Е_а К + Е_mр К + U_е

де Е_а, Е_mр – коефіцієнти відрахування відповідно на амортизацію і поточний ремонт в долях одиниці Е_а + Е_mр = 0,05 згідно [14]; Е – сумарний коефіцієнт врахувань від капіталовкладень в долях одиниці:

Е = Е_а + Е_mр + Е_н

Е = 0,05 + 0,12 = 0,125

Вартість втрат електричної енергії визначаємо за наступною формулою:

U_е = m ( Р_хх Т_в +  Р_кз _m)

де m – вартість 1 кВт електроенергії;  Р_хх – втрати неробочого режиму, кВт;  Р_кз – максимальні втрати активної потужності, кВт; Т_в – загальний час роботи обладнання.

Згідно [14] для домінуючого однозмінного виробництва - Т_в =2000; для двозмінного - Т_в =6000; для неперервного - Т_в =8700, _m – число годин використання максимуму втрат (год/рік)

_m = (0,124 + Т_м/10000)² * 8760

де Т_м – число годин використання максимуму навантаження підприємства.

Сумарні приведені витрати:

З_Е = З_mр + З_кку

де З_кку – приведені витрати на встановлення ККУ.

З_кку = (Е К_{num кку} + m  Р_{num кку}) * Q_нкф

де К_{num кку} - питома вартість ККУ [14],  Р_{num кку} – питомі втрати в ККУ [14].

Після вибору кількості і потужності трансформаторів на двотрансформаторних підстанціях здійснюємо перевірку на перевантажувальну здатність трансформатора в аварійному режимі з врахуванням можливого відключення споживачів ІІІ категорії.

1,4 Sm 	2 Sр
	N

Результати розрахунків зведемо в таблицю 2.6

Згідно умови забезпечення мінімуму приведення витрат і у відповідності зі здійсненими розрахунками вибираємо наступне обладнання. Результати вибору заносимо в таблицю 2.7.

Таблиця 2.7 Вибір обладнання