Рациональное
напряжение распределения определяется на основании ТЭР и для вновь
проектируемых предприятий в основном зависит от наличия и значения мощности ЭП
напряжением 6кВ, 10 кВ, наличия соответственной ТЭЦ и величины ее генераторного
напряжения, а так же Uрац системы питания. ТЭР не проводится в
случаях:
Суммарная
мощность электроприемников 6 кВ равна или превышает 40% общей мощности
предприятия – тогда напряжение распределения принимается 6 кВ.
Суммарная
мощность электроприемников 6 кВ не превышает 15% общей мощности предприятия –
тогда напряжения распределения принимается 10 кВ.
Суммарная
мощность 6 кВ
кВА
На основании
этого принимаем напряжение распределения классом
UР = 6 кВ.
8.2 Выбор числа и мощности цеховых ТП
Число КТП и
мощность трансформаторов на них определяется средней мощностью за смену (SСМ) цеха, удельной плотностью нагрузки
и требованиями надежности электроснабжения. Если
нагрузки цеха (SСМi)на напряжении до 1000 В не превышает
150 – 200 кВА, то на данном цехе ТП не предусматривается, и ЭП цеха
запитывается с шин ТП ближайшего цеха кабельными ЛЭП. Число трансформаторов в цехе определяются по:
где SСМ – сменная нагрузка цеха; SН.Т. – номинальная мощность трансформатора, кВА; r - экономически целесообразный
коэффициент загрузки.
для 1 –
трансформаторной КТП (3 категория) b = 0,95-1,0
для 2 –
трансформаторной КТП (2 категория) b = 0,9-0,95
для 3 –
трансформаторной КТП (1 категория) b = 0,65-0,75
Коэффициент
максимума для определения средней нагрузки за спину находим по:
Средняя нагрузка
за смену равна:
Так как выбор
мощности цеховых трансформаторов производится с учетом установки компенсирующих
устройств, то найдем мощность компенсации и выберем комплектные компенсирующие
устройства.
Мощность
компенсации:
Средняя
реактивная мощность заводского цеха определяется из выражения:
Если нет
необходимости устанавливать компенсирующие устройства, то выражение принимает
вид:
Полная мощность,
приходящаяся на КТП с учетом компенсации реактивной мощности:
Цеховые
трансформаторы выбираются по SСМ с учетом Sуд
Удельная
мощность цеха:
где F – площадь объекта, м2
При
определении мощности трансформаторов следует учесть, что если Sуд не превышает 0,2 (кВА/м2),
то при любой мощности цеха мощность трансформаторов не должна быть более 1000
кВА. Если Sуд находится в пределах 0,2-0,3 кВА/м2,
то единичная мощность трансформаторов принимается равной 1600 кВА.
Если Sуд более 0,3 кВА/м2, то на
ТП устанавливается трансформаторы 2500 кВА.
После
предварительного выбора трансформатора в НР и ПАР, а там где есть необходимость
с учетом отключения потребителей 3 категории.
Для примера
определяется средняя нагрузка ремонтно-строительного цеха(№21). Коэффициент
использования для цеха №21 КИ = 0,25. Коэффициент максимума
определяется по формуле.
Средняя
нагрузка за максимально нагруженную смену определяется по формулам:
кВт кВа
Определяем полную
мощность.
кВА
Поскольку < 200¸250 кВА, то на этом объекте КТП не предусматривается, а ЭП
будут запитаны с шин ТП ближайшего цеха по кабельной ЛЭП.
Результаты
расчетов средних нагрузок за наиболее загруженную смену остальных цехов сведем
в табл. 5.
Согласно [6]
для компенсации реактивной мощности используются только низковольтные БСК (напряжением
до
где QЭ – реактивная мощность, 1000 В) при выполнении
следующего условия:
передаваемое
из энергосистемы в сеть потребителя, кВар.
Qсд – реактивная мощность, выдаваемая в
электрическую сеть синхронными двигателями. кВар.
Qa – мощность потребителей реактивной
мощности на шинах 6 кВ, кВар.
кВар > кВар
Следовательно
будем использовать БСК только на 0,4 кВ. Размещение БСК будем производить
пропорционально реактивной мощности узлов нагрузки. БСК не следует устанавливать
на силовых пунктах, на подстанциях, где мощность нагрузки менее 200 кВар (это
экономически нецелесообразно). Величина мощности БСК в том узле нагрузки
определяется по выражению (6.2.
где QМ – реактивная нагрузка в i-том узле, кВар;
- сумма реактивных нагрузок всех узлов, кВар.
Таблица 5
№
РМ, кВт
QМ, кВар
КС
КИ
КМ
РСМ, кВт
QСМ, кВар
, кВА
1
61,317
35,67
0,5
0,55
0,909
67,4487
39,2388
78,0321
2
5061,4
4312
0,7
0,65
1,077
4699,9
4003,93
6174,19
3
2866,4
2798
0,85
0,8
1,063
2697,81
2633,81
3770,3
4
1958,7
1903
0,85
0,8
1,063
1843,47
1790,82
2570,1
5
1374,4
1354
0,75
0,65
1,154
1191,12
1173,76
1672,27
6
3324,2
3752
0,7
0,65
1,077
3086,8
3484,06
4654,79
7
862,85
846,7
0,75
0,65
1,154
747,807
733,798
1047,7
8
11,219
6,531
0,5
0,45
1,111
10,0972
5,87759
11,6833
9
8,4642
4,927
0,5
0,45
1,111
7,61779
4,43413
8,81432
10
17,086
14,11
0,5
0,45
1,111
15,3778
12,7004
19,9443
11
65,093
54,57
0,5
0,45
1,111
58,5834
49,1136
76,4471
12
300,03
426,1
0,4
0,25
1,6
187,519
266,294
325,693
13
14,195
8,251
0,5
0,45
1,111
12,7759
7,42614
14,7774
14
156,86
175,9
0,6
0,5
1,2
130,718
146,611
196,423
15
48,423
51,84
0,6
0,5
1,2
40,3528
43,2005
59,1154
16
19,344
13,37
0,5
0,45
1,111
17,4094
12,0296
21,1612
17
569,86
485,5
0,85
0,75
1,133
502,821
428,368
660,552
18
9,2742
5,395
0,5
0,45
1,111
8,34678
4,85555
9,65635
19
1705,1
1454
0,75
0,7
1,071
1591,46
1356,96
2091,43
20
1205,6
1028
0,85
0,65
1,308
921,9
786,301
1211,68
21
78,736
88,61
0,4
0,25
1,6
49,2101
55,384
74,0879
22
7702,9
6568
0,85
0,65
1,308
5890,42
5022,65
7741,06
23
7370,3
7196
0,85
0,8
1,063
6936,79
6772,62
9694,71
кВар; кВар
Затем
полученные расчетным путем QКi округляются до ближайшего
стандартного значения БСК Qsi стандартные взятые из [3]. Результаты сведем в
табл.6. Типы используемых стандартных БСК приводятся в табл.7.