Электроснабжение предприятия по производству деталей к автомобилям
Расчётная мощность осветительной
нагрузки определяется по следующим формулам
Где -
коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре:
Для ДРЛ =
1,12, для ЛЛ =1,2.
-
коэффициент спроса: для производственных зданий, состоящих из отдельных
помещений, =0,8; для административных зданий и
предприятий общественного питания, =0,9;
-
соответствует коэффициенту мощности: для ламп ДРЛ =0,57,
для ЛЛ
=0,95
Расчётная осветительная нагрузка
по лампам ДРЛ:
Расчётная осветительная нагрузка
по люминесцентным лампам:
Расчетные, сменные нагрузки по
цехам и ГПП приведены в таблицах 1.5, 1.6 и 1.7
Таблица 1.5. Расчётные нагрузки
по цехам с учётом освещения
№
Наименование помещения
1
Проходная
-
-
4,8
1,96
4,8
1,96
2
Заводоуправление
-
-
25,3
8,84
25,3
8,84
3
Эл. монтажный№ 1
406
414,1
48,72
70,16
454,7
484,26
4
Энергоцех
322,5
241,9
9,99
14,4
332,5
258,3
5
Инструментальный
372
643,6
52,23
75,2
424,3
695,8
6
Штамповочный.
440
510,4
42,10
60,62
482,1
571,02
7,8
Склад
-
-
2,24
3,23
2,24
3,23
9
Термический.
504
312,48
18,28
26,3
522,28
338,7
10
Механический№ 1
485,3
839,6
55,3
79,6
483,1
919,2
11
Механический№2
427,8
740,09
55,3
79,6
483,1
819,7
12
Эл. монтзжный№2
329
335,6
48,7
70,2
377,7
405,8
13
Гальванический
539,5
550,3
14,5
20,9
554
571,2
14
Компрессорный
907,5
562,5
3,53
5,08
911,03
567,6
15
Гараж
-
-
5,3
7,70
5,3
7,70
Таблица 1.6. Сменные нагрузки по
цехам с учётом освещения
№
Наименование помещения
1
Проходная
-
-
4,8
1,96
4,8
1,96
2
Заводоуправление
-
-
25,3
8,84
25,3
8,84
3
Эл. монтажный № 1
278,4
284
48,72
70,16
327,1
354,2
4
Энергоцех
301
226
9,99
14,4
310,9
240,4
5
Инструментальный
279
483
52,23
75,2
331,2
558,2
6
Штамповочный.
281,6
327
42,10
60,62
323,7
387,6
7,8
Склад
-
-
2,24
3,23
2,24
3,23
9
Термический.
432
268
18,28
26,3
450,3
294,3
10
Механический № 1
295,4
511
55,3
79,6
350,7
590,6
11
Механический№2
260,4
450
55,3
79,6
315,7
529,6
12
Эл. монтзжный№2
225,6
230
48,7
70,2
274,3
300,2
13
Гальванический
498
507
14,5
20,9
512,5
527,9
14
Компрессорный
847
525
3,53
5,08
850,5
530,08
15
Гараж
-
-
5,3
7,70
5,3
7,70
Расчётная нагрузка ГПП от
которой будет питаться завод, складывается из расчётной нагрузки цехов,
расчётной нагрузки освещения, транзитной присоединённой мощности.
Для получения наиболее
экономичного варианта электроснабжения предприятия в целом, напряжение каждого
звена системы электроснабжения предприятия должно выбираться с учётом
напряжения смежных звеньев. Выбор напряжений основывается на сравнении
технико-экономических показаний различных вариантов.
В данном случае имеется
возможность получать питание от подстанции с напряжением 110/35 кВ, находящейся
на расстоянии 20 км от завода.
Для приближенного определения
рационального напряжения системы электроснабжения промышленных предприятий
предварительно определяется два варианта 35 кВ и 110 кВ, которые необходимо
сравнить, проведя технико-экономический расчет.
На данном промышленном
предприятии преобладают потребители 1 и 2 категории, поэтому для осуществления
надёжности электроснабжения завода, питание обеспечивается по 2-х цепной
воздушной линии электропередач. Для преобразования и распределения
электрической энергии на заводе устанавливается главная понизительная
подстанция (ГПП). Распределительное устройство высшего напряжения ГПП
представлено на рис.2.1
Рис.2.1 Схема РУ ВН ГПП
Данная схема применяется на
напряжения 35-220 кВ для ответвительных и тупиковых подстанций.
После определения электрической
нагрузки и установления категории надёжности потребителя, намечаем возможные
варианты электроснабжения кабельными или воздушными линиями различных
напряжений. На оценку экономичности варианта не влияет, в каком эквиваленте
будет производиться расчет. Для простоты использования справочной литературы
технико-экономический расчет сравнения двух вариантов будет производиться по
справочным данным 1989г.
По условию надёжности
электроснабжения потребителей первой и второй категории принимается два
трансформатора. В целях уменьшения установленной мощности, используется
перегрузочная способность трансформаторов. Допустимая перегрузка трансформатора
в послеаварийном режиме до 40% в течении не более 6 часов в продолжении 5 суток
Расчетная мощность определяется
по следующей формуле:
Выбор трансформатора и его
мощности приведён в таблице 2.1
Питание предприятия
обеспечивается посредством линии электропередач. Выбор сечения линий
электропередач осуществляется по экономической плотности тока.
где Jэк - нормированное
значение экономической плотности тока, А/мм определяется в зависимости от числа
часов использования максимума нагрузки в год. Число часов использования
максимума нагрузки в год принимается, при 2-х сменном режиме работы, Тм<
5000ч., тогда
Jэк=1,1
А/мм, Далее, для сталеалюминевых проводов, минимальным сечением по прочности
является , а по условиям возможного
коропирования при напряжении 110 кВ минимальным сечением является
Выбор сечений и технические
характеристики проводов сведены в таблицы 2.2 и 2.3
Таблица 2.2. Выбор сечений
проводов
35
143,42
71,71
65,1
-
70
70/265
110
45,6
22,8
26,2
70
70
70/265
Таблица 2.3.Технические
характеристики проводов типа АС
Для установки на ГПП применяются
маломасляные выключатели. Предварительно, для технико-экономического сравнения,
выключатели выбираются по следующим условиям: по напряжению установки: Uном>Uуст по длительному току: Iном>Iнорм; Iном>Iмах.
Выбор выключателей и
разъединителей приведен в таблицах 2.4 и 2.5
Для установки на ГПП принимаются
разъединители серии РДНЗ. Предварительно для технико-экономического сравнения,
разъединители принимаются по напряжению установки и по максимальному току
Расчет на напряжение 35 кВ. Определяется
значение полных приведенных затрат, которое является показаниями экономичности
варианта:
где Ен - нормативный коэффициент
отчислений, Ен=0,12; К - капитальные затраты на сооружение системы
электроснабжения; С - годовые эксплуатационные расходы. Капитальные затраты
складываются и из следующих составляющих:
где Кл - капитальные
затраты на сооружение воздушных линий.
Кло - стоимость сооружения 1 км
линий, L - длина линии. Коб - капитальные затраты на
установку оборудования трансформаторы, выключатели, разъединители):
Годовые эксплуатационные расходы
определяются:
где -
стоимость годовых амортизационных отчислений
где Ка - коэффициент
амортизационных отчислений. Амортизационные отчисления на линии Кал=2,8%,
амортизационные отчисления на подстанцию Кап=6,3%, -
стоимость потерь электрической энергии:
где -
стоимость электроэнергии
-
число часов работы предприятия в год Тм =4100 ч.
-
потери электроэнергии, где -потери мощности
в линиях. Для двухцепной линии потери составляют:
где -
удельные потери мощности на 1 цепь
-
коэффициент загрузки,
-
потери мощности в трансформаторе
Реактивные потери холостого хода:
Реактивные потери короткого замыкания:
Приведённые потери короткого
замыкания активной мощности
где -
коэффициент потерь, называемый экономическим эквивалентом реактивной мощности.
Приведённые потери активной мощности
при холостом ходе: