Нормализация параметров качества электроэнергии в каждом отдельном случае решается по-разному.
Значения показателей качества электроэнергии должны находиться в допустимых пределах с вероятностью 0,95 за установленный период времени. Показатели качества, выходящие за допустимые пределы с верояностью не более 0,05, должны в случае необходимости ограничиваться по величине и длительности по согласованию с энергоснабжающей организацией.
Согласно ГОСТу, проектные и эксплуатирующие организации должны предусматривать применение экономически обоснованных устройств и мероприятий, обеспечивающих нормированное качество электроэнергии у ее приемников. Решения отдельных организаций по размещению регулирующих и компенсирующих устройств в питающих и распределительных сетях, а также по снижению колебаний, несимметрии и несинусоидальности напряжения должны быть взаимно согласованы на основе технико-экономических обоснований.
Для обеспечения показателей качества электроэнергии у приемников по согласованию между электроснабжающей организацией и потребителем должны быть установлены значения показателей качества электроэнергии на границе раздела балансовой принадлежности электрических сетей. Контроль качества электроэнергии на границе раздела балансовой принадлежности должен осуществляться энергоснабжающей организацией и потребителем. Следует отметить, что практически все показатели качества электроэнергии по напряжению зависят от потребляемой промышленными электроприемниками реактивной мощности. Поэтому вопросы качества электроэнергии необходимо рассматривать в непосредственной связи с вопросами компенсации реактивной мощности.
4 Определение расчетных электрических нагрузок
Начальным этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования.
Определение электрических нагрузок производится для правильного выбора количества и мощности трансформаторов, проверки токоведущих элементов по нагреву и потери напряжения, правильного выбора защитных устройств и компенсирующих установок.
Результаты расчетов нагрузок являются исходными материалами для всего последующего проектирования. Для определения расчетных нагрузок групп приемников необходимо знать установленную мощность (сумма номинальных мощностей всех электроприемников группы) и характер технологического процесса.
Расчетная нагрузка определяется для смены с наибольшим потреблением энергии данной группы электроприемников, цехом или предприятием в целом для характерных суток.
4.1 Расчетная нагрузка насосной №2
Расчет ведется по коэффициенту спроса и установленной активной мощности.
Пример расчета:
Насосы: ,
(4.1)
(4.2)
(4.3)
кВт.
кВар.
Результаты расчетов сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 –Электрооборудование насосной №2 завода бензинов.
№ НА ПЛАНЕ
n
НАИМЕНОВАНИЕ ЭО
КИ
cos φ
КС
Р,кВт
Ррасч н.н, кВт
Qрасч.н.н. кВар
1..15
15
Насосы
0,65
0,8
0,75
75
843,7
472,5
16…26
10
Двигатели электрозадвижек
0,35
0,6
0,4
30
120
144
27…37
Вентиляторы
0,55
0,67
22
147
82,5
ИТОГО
1645
1110,7
699
Суммарные мощности электрооборудования по насосной №2:
кВА.
Суммарная средняя мощность всех электроприемников:
Групповой коэффициент использования:
4.2 Расчетные нагрузки для остальных цехов завода
Расчет производится по коэффициенту спроса (КС)
4.2.1 Определение расчетных электрических нагрузок на низшем (0,38кВ) напряжении
Компрессорная №1:
Коэффициент спроса и cosφ зависят от технологии производства и приводятся в отраслевых инструкциях и справочниках.
кВт; ; cosφ=0,8;
(4.4)
(4.5)
Результаты расчета сведены в таблицу 4.2
Таблица 4.2 – Ведомость электрических нагрузок завода
№
Наименование отделения
cosφ
Р,
кВт
РРАСЧ
QРАСЧ
кВар
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Воздушная компрессорня
Насосная №1
Блок водоподготовки
Газовая компрессорная
Насосная №2
Операторная
Блок печей
Реакторный блок
Водоблок
Факельное хозяйство
0,7
0,9
78,2
783,4
290,7
326
20,5
742,6
802,3
150
58,65
587,5
218
260,811110,7
14,3
22,5
556,9
112,5
32,8
440,7
163,5
83,5
17
417,6
601,7
63
4868,7
3744,2
2528,8
4.2.2 Определение расчетных электрических нагрузок на высшем (6кВ) напряжении
В проектируемом предприятии будет 2 потребителя на 6кВ. Расчет производится по коэффициенту использования (КИ).
Воздушная компрессорная (6кВ):
РУСТ=5300 кВт.
КИ=0,8
cosφ =0.9
(4.6)
(4.7)
(4.8)
Газовая компрессорная (6кВ):
РУСТ=2500 кВт.
КИ=0,75
(4.9)
(4.10)
4.3 Определение расчетной нагрузки электрического освещения
В качестве источников электрического света на промышленном предприятии используются газоразрядные лампы и лампы накаливания.
, (4.11)
где F – площадь, м2.
Коэффициент спроса для расчета освещения цехов принимаем равным 0,8
(4.12)
Пример расчета для воздушной компрессорной:
17 кВт; ; м2.
КВар.
Для остальных цехов расчет аналогичен. Результаты расчета сведены в таблицу 3.3
А – длина цеха, м.
В – ширина цеха, м.
Таблица 4.3 – Расчетные нагрузки электрического освещения цехов завода
F,м2
А,М
В,М
360
504
918
1404
1980
600
1800
642
42
50
78
66
45
51
12
18,3
18
40
4,9
6,8
12,5
19,09
26,9
8,16
1,6
24,5
8,8
0,5
1,2
1,7
3,09
4,7
6,66
2,02
6,06
2,2
0,2
113,3
28,03
Расчетная нагрузка электрического освещения территории предприятия
кВт; ; м2.
4.4 Расчетная нагрузка всего завода
(4.13)
(4.14)
(4.15)
Суммарные потери активной и реактивной мощности в трансформаторах, цеховых подстанциях и цеховых сетях до 1 кВ принимаем равным 3℅ и 10℅ полной мощности трансформируемой мощности.
(4.16)
(4.17)
Коэффициент одновременности максимумов для шин ГПП КОМ выбираем из в зависимости от величины средневзвешенного коэффициента использования КИ всей группы электроприемников, подключенной к шинам ГПП.
КОМ=0,85
Расчетная полная, активная и реактивная мощности завода бензинов
(4.18)
(4.19)
(4.20)
Реактивная мощность QC, поступающая от питающей энергосистемы к шинам низшего напряжения ГПП, определяется исходя из условий задания на проект и вычисленной выше расчетной активной мощности.
, (4.21)
где N – количество цехов.
tgφС=0,8
(4.22)
Расчетная мощность трансформаторов ГПП.
(4.23)
11936,2 кВА.
Мощность компенсирующих устройств.
(4.24)
Так как число отрицательное, компенсирующие устройства на стороне 6 кВ не устанавливаю.
5 Определение количества и мощности трансформаторов
5.1 Предварительный выбор количества цеховых трансформаторов на предприятии
Количество трансформаторов при практически полной компенсации реактивной мощности в сети до 1 кВ Nmin и при отсутствии компенсации в сети Nmax вычисляется следующим образом:
, (5.1)
Так как проектируемое предприятие 1 категории электроснабжения коэффициент загрузки цеховых трансформаторов, принимаем КЗТ=0,6
(5.2)
Удельная плотность нагрузки:
(5.3)
Так как удельная плотность нагрузки больше 0,2÷0,3 кВА ∕м2, то рекомендуется применять трансформаторы мощностью 1000 и 1600 кВА. Число типоразмеров рекомендуется ограничить до одного – двух, так как большое их разнообразие создает неудобство в эксплуатации и затруднения в отношении резервирования и взаимозаменяемости.
Берем два типоразмера трансформаторов 1000 и 1600 кВА.
SНОМ=1000кВА.
NТ=15…18;
SНОМ=1600 кВА.
NТ=10…11;
То есть необходимо рассмотреть варианты с количеством трансформаторов NТ=10…18.
5.2 Определение мощности конденсаторов напряжением до 1 кВ.
1)Для типоразмера 1000 кВА, NТ=15
Число трансформаторов определяет наибольшую реактивную мощность, которая может быть передана со стороны 6 кВ в сеть низшего напряжения, при NТ=15.
(5.4)
Мощность компенсирующего устройства в сети напряжением до 1кВ определяется по условию баланса реактивной мощности на шинах низшего напряжения, цеховых подстанциях.
В качестве компенсирующих устройств принимаем батареи конденсаторов, мощность которых определяем из уравнения баланса реактивных мощностей.
(5.5)
Мощность компенсирующего устройства в сети напряжением выше 1кВ определяется по условию баланса реактивной мощности на шинах вторичного напряжения ГПП.
(5.6)
2). Для типоразмера 1000 кВА , NТ=18
3). Для типоразмера 1600 кВА , NТ=10
4). Для типоразмера 1600 кВА , NТ=11
5.3 Выбор варианта количества цеховых трансформаторов
Количество трансформаторов с вторичным напряжением до 1 кВ выбирается на основании технико-экономического расчета.
Удельные приведенные затраты на компенсацию реактивной мощности в сетях до и выше 1 кВ.
Стоимость трансформаторов 1000 и 1600 кВА:
КТ.1000=1200 тыс.руб
КТ.1600=2000 тыс.руб
Суммарные отчисления от капитальных затрат:
Капитальные затраты для каждого варианта:
(5.7)
1)
2)
3)
4)
Как видно из расчета, самым экономичным является вариант с 15-ю трансформаторами SНОМ.Т=1000 кВА.
5.4 Выбор мощности и местоположения трансформаторов ГПП
Мощность, местоположение и другие параметры ГПП в основном обуславливаются величиной и характером электрических нагрузок, размещением их на плане, а также производственными, архитектурно-строительными и эксплуатационными требованиями. Важно, чтобы ГПП находилась возможно ближе к центру, питаемых от нее нагрузок. Это сокращает протяженность, а следовательно, стоимость и потери в питающих и распределительных сетях электроснабжения предприятия
Положение центра нагрузок:
(5.8)
(5.9)
см
Центр нагрузок попадает на территорию, занимаемую производственными помещениями, поэтому расположение ГПП смещаю в сторону внешнего источника питания. Поскольку в данном случае глубокий ввод невозможен, то новое место расположения ГПП определяю условиями минимальной длины кабельных линий, питающих цеховые РУ, минимального расстояния до питающей ЛЭП и условиями электробезопасности, то есть выбираю расположение ГПП на западной стороне проектируемого предприятия.(Приложение 3)
Выбираем трансформатор на ГПП с 40℅ перегрузом:
(5.10)
Выбираем трансформатор ТДН 10000/110
℅;
5.5 Определение количества трансформаторов в каждом цехе
(5.11)
Количество трансформаторов, необходимое для каждого подразделения
, (5.12)
где РНЦ - мощность цеха с учетом осветительной нагрузки, кВт.;
kЗТ – коэффициент загрузки трансформатора, 0,7;
(5.13)
Пример расчета воздушной компрессорной:
, (5.14)
где tgφ – средневзвешенный 0,8;
(5.15)
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
