Характеристика электрических нагрузок предприятия

 

№ рисунка генплана предприятия (прил. 1)	P p i (нн), МВт	Q p i (нн), Мвар	S p i (нн), МВ×А	сos j i	Состав потре-бителей по категориям надежности	Длительность использования максимума нагрузки, ч
S 1	0,7	0,3	0,76		I и II – 75%
S 2	0,7	0,3	0,76		I и II – 75%
S 3	1,2	0,5	1,3		I и II – 75%
S 4	1,2	0,5	1,3		I и II – 75%
S 5	0,3	0,14	0,33		II – 80%
S 6	0,3	0,14	0,33		II – 80%
S 7	0,5	0,24	0,55		II – 80%
S 8	0,3	0,14	0,33		II – 80%
S 9	0,37	0,21	0,425		III – 100%
S 10	0,37	0,21	0,425		III – 100%
S 11	0,37	0,21	0,425		III – 100%
S 12	0,5	0,2	0,8		II – 80%
S 13	0,5	0,2	0,8		II – 80%

 

 

Определяются суммарные расчетные активная и реактивная мощности на шинах НН (0,4 кВ) всех цеховых ТП, а затем — расчетная полная мощность:

å P _(НН) = P _{p i (НН)}, (1.1)

å P _(НН) = P _p1(НН) + P _p2(НН)+ P _p3(НН)+ P _p4(НН)+ P _p5(НН)+ P _p6(НН) P _p7(НН)+ P _p8(НН)+

+ P _p9(НН)+ P _p10(НН)+ P _p11(НН)+ P _p12(НН)+ P _p13(НН) =0,7+0,7+1,2+1,2+0,3+0,3+0,5+0,3+0,37+0,37+0,37+0,5+0,5=7,1 МВт,

 

å Q _(НН) = Q _{p i (НН)}, (1.2)

å Q _(НН) = Q _p1(НН) + Q _{p2 (НН)} + Q _{p3 (НН)} + Q _{p4 (НН)} + Q _{p5 (НН)} + Q _{p6 (НН)} + Q _{p7 (НН)} +

+ Q _{p8 (НН)} + Q _{p 9 (НН)} + Q _{p10 (НН)} + Q _{p11 (НН)} + Q _{p12 (НН)} + Q _{p13 (НН)} = 0,3+0,3+0,5+0,14+0,5+0,14+0,24+0,14=0,21+0,21+0,21+0,2+0,2=3,29 МВар

 

S _{p (НН)} = , (1.3)

 

S _{p (НН)} = МВА.

 

Согласно [4, с. 67] в большинстве случаев расчетную нагрузку предприятия, отнесенную к шинам вторичного напряжения приемной подстанции (ГПП, ГРП), определяют по формулам расчетом, а не построением суммарного совмещенного графика нагрузки с учетом высоковольтных электроприёмников и потерь мощности в цеховых трансформаторах и высоковольтных заводских сетях. Суммарные расчетные активная и реактивная мощности нагрузки на шинах вторичного напряжения приемной подстанции предприятия (ГПП, ГРП) предварительно определяются по формулам [4, с. 67—68]:

 

å P _p = (å P _нн + å P _вв + D P _цт + D P _л ) K _рм ,

(1.4)

å Q _р = (å Q _нн + å Q _вв + D Q _цт + D Q _л ) K _рм ,

 

å P _p = (7,31 + 0,16 + 0,24) × 0,9 = 6,939 кВт,

 

å Q _р = (3,29 + 0,8 + 0) × 0,9 = 3,681 квар,

где å P _вв , å Q _вв — суммарные активная и реактивная мощности высоковольтных электроприёмников. В курсовой работе они не учитываются, так как не заданы в исходных данных;

D P _цт, D Q _цт — соответственно потери активной и реактивной мощностей в трансформаторах цеховых ТП

D P _цт =0,02 S _{р (нн)},

(1.5)

D Q _цт = 0,1 S _{р (нн)},

где S _{р (нн)} — расчетная полная мощность предприятия на шинах НН (0,4 кВ) за максимально нагруженную смену с учетом потерь в сети НН;

D P _л, D Q _л — соответственно потери активной и реактивной мощностей в линиях внутренней сети напряжением выше 1 кВ:

где D P _л = 0,03· S _{р (нн)}; D Q _л «D P _л, а поэтому можно принять D Q _л = 0;

K_р.м — коэффициент разновремённости максимумов нагрузок предприятия, равный 0,9—0,95.

Расчетная полная мощность предприятия на шинах приемной подстанции (ГПП, ГРП), МВ×А, равна

, (1.6)

МВА.

Определяется коэффициент мощности нагрузки предприятия на шинах вторичного напряжения приемной подстанции при максимальном режиме

, (1.7)

.

 

1.2. Выбор схемы электроснабжения предприятия

 

Система внешнего электроснабжения включает в себя схему электроснабжения и источники питания предприятия.

Для предприятия средней мощности, имеющего в наличии потребители I и II категории и получающего питание от районных сетей 220 кВ, целесообразно применить схему глубокого ввода. Такая схема характеризуется максимально возможным приближением высшего напряжения к электроустановкам потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов.

Линии глубоких вводов проходят по территории предприятия и имеют ответвления к нескольким подстанциям глубоких вводов (ПГВ), расположенным близко от питаемых ими нагрузок.

Передача электроэнергии от источника питания (РТП) до приёмного пункта предприятия (ГПП), осуществляется воздушными линиями ЛЭП-220 кВ, так как источник питания находится на значительном удалении от предприятия.

Так как в составе предприятия имеется значительная часть потребителей первой и второй категории надёжности, то питающая ВЛ-220 кВ должна быть резервированной, т.е. двухцепной.

По условию надёжности электроснабжения на ГПП предусмотрено два силовых трансформатора напряжением 220/10 кВ.

Напряжение внутренней распределительной сети предприятия 10 кВ.

Выбранная схема представлена в приложении П1.1.

1.3. Выбор напряжения сети внешнего электроснабжения

 

Предприятие по параметрам полной мощности является средним, имеет в наличии потребители I и II категории надежности и находится на большом расстоянии от источника питания. Из этого следует что напряжения сети внешнего электроснабжения должно быть 220 кВ.

 

1.4. Выбор трансформаторов цеховых ТП

Количество и мощность трансформаторов на цеховых ТП (ЦТП) определяются на основании категорийности и суммарной расчётной мощности электроприёмников каждого цеха, а также рациональной загрузки трансформаторов в нормальном режиме и необходимого резервирования в послеаварийном режиме.

Мощность трансформаторов ЦТП выбирается по расчетной максимальной нагрузке S _р(НН) на шинах НН (0,4 кВ) этих ТП.

Мощность трансформаторов двухтрансформаторной ЦТП принимается исходя из условия, что оба трансформатора загружены постоянно, но не на полную мощность (коэффициент загрузки 0,7). Предполагается, что в случае выхода из строя одного трансформатора ЦТП, другой примет на себя всю нагрузку, не перегружаясь более чем на 40 % (коэффициент аварийной перегрузки K _п.а = 1,4). Это соответствует условию

S _т = S _р(НН) / N·K _з = S _р(НН)/2·0,7 = S _р(НН) / 1,4,

где S _т — расчетная полная мощность одного трансформатора, кВ×А.

Для однотрансформаторной ЦТП, если по графику нагрузки цеха не ожидаются резкие перегрузки, мощность трансформатора S _т , кВ×А, равна

S _т = S _р(НН) / K _з, где K _з принимается 0,9—0,95.

S _т1 = S _р1(НН) / N·K _з = S _р1(НН)/2·0,7 = 760/1,4 = 543 кВ×А;

S _т2 = S _р2(НН) / N·K _з = S _р2(НН)/2·0,7 = 760/1,4 = 543 кВ×А;

S _т3 = S _р3(НН) / N·K _з = S _р3(НН)/2·0,7 = 1300/1,4 = 928 кВ×А;

S _т4 = S _р4(НН) / N·K _з = S _р4(НН)/2·0,7 = 1300/1,4 = 928 кВ×А;

S _т5 = S _р5(НН) / N·K _з = S _р5(НН)/2·0,7 = 330/1,4 = 235 кВ×А;

S _т6 = S _р6(НН) / N·K _з = S _р6(НН)/2·0,7 = 330/1,4 = 235 кВ×А;

S _т7 = S _р7(НН) / N·K _з = S _р7(НН)/2·0,7 = 550/1,4 = 393 кВ×А;

S _т8 = S _р8(НН) / N·K _з = S _р8(НН)/2·0,7 = 330/1,4 = 235 кВ×А;

S _т9 = S _р9(НН) / K _з = S _р9(НН) /0,9 = 425/0,9 = 472 кВ×А;

S _т10 = S _р10(НН) / K _з = S _р10(НН) /0,9 = 425/0,9 = 472 кВ×А;

S _т11 = S _р11(НН) / K _з = S _р11(НН) /0,9 = 425/0,9 = 472 кВ×А;

S _т12 = S _р12(НН) / N·K _з = S _р12(НН)/2·0,7 = 800/1,4 = 571 кВ×А;

S _т13 = S _р13(НН) / N·K _з = S _р13(НН)/2·0,7 = 800/1,4 = 571кВ×А.

 

При ожидаемых перегрузках мощность трансформатора выбирается с запасом. По таблице 6.51 [2] выбираются тип и номинальная мощность трансформаторов каждой цеховой ТП так, чтобы S _ном.т S _т. Результаты выбора трансформаторов цеховых ТП оформляются в табл. 1.2.

Технические характеристики выбранных трансформаторов оформляются в виде табл. 1.2.

Таблица 1.2