Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия (источник питания – шины 110 кВ районной подстанции, расположенной справа от предприятия на расстоянии 5 км), страница 4

Потери активной мощности в двух трансформаторах:

∆P_Т = n∆ P_хх + 1/ n (∆P_к.з. S²_{расч пред} ) / S_{ном Т} = 2 ·25+1/2 ·((120 ·37353²) / (25000²) = = 181 кВт.

Потери реактивной мощности в двух трансформаторах:

∆Q_Т = (n I _хх (%)·S_{ном Т} ) / 100 + 1/ n ·(( U_к (%)·S²_{расч пред}) / (100 · S_{ном Т})) = = ((2· 0,75 · 25000)/100 + ½ ·((10,5 ·37353²) / (100 ·25000)) = 3277 квар.

3. Выбор сечения ВЛ-110 кВ

Расчётную максимальную нагрузку предприятия с учётом потерь в трансформаторах ГПП находим по формулам:

Р_∑ = Р_{расч 10} + ∆P_Т = 37353+181=37534 кВт;

S_∑ = √ P² _max + Q² _{max доп} = √37534²+17500² = 37677 кВ·А.

Ток нормального режима одной цепи (каждой из двух) ВЛ-110 кВ:

1_раб = S_∑ / (2 · √3 · U_ном ) = 37677 / (2 · √3 ·110 ) = 99 А.

Ток послеаварийного режима:

1_ав,ВЛ = 2· 1_раб = 2· 99=198 А.

Экономическое сечение провода находим из выражения:

q _эк = I _{раб 1} / j _эк = 99 / 1,1 = 90 мм², где j _эк =1,1 А/мм² – экономическая плотность тока для данного Т_м = 3770 ч [5].

Минимально допустимое по условию коронирования сечение провода ВЛ электропередачи 110 кВ составляет 70 мм² [5]. Следовательно, по условию коронирования, данный провод проходит.

Минимально допустимые сечения провода АС по условиям механической прочности для двухцепной ВЛ-110 кВ согласно ПУЭ составляет 120 мм². Следовательно, выбираем провод АС-120 мм², который подходит по всем условиям:

1_доп = 375 А > I_авВЛ  = 198 А.

4. Выбор места расположения ГПП

4.1. Определение центра электрических нагрузок предприятия.

Найдём координаты центров электрических нагрузок цехов. Для этого вычерчиваем в масштабе 1:2000 план предприятия. Границы предприятия представляем в виде осей Х и У. Центры электрических нагрузок цехов находятся в их центре, т.к., по условию, вся нагрузка распределена равномерно по площади корпусов. Центр корпуса 12 определяем графически путём:

Делим двумя разными способами на 2 прямоугольника и соединяем в обоих случаях центр этих прямоугольников; на пересечении этих линий и будет центр. Обозначаем их на чертеже крестиком. Далее снимаем координаты центров электрических нагрузок относительно построенных осей координат Х и У – х_i мм и у_i мм и заносим полученные результаты в табл. 2. В эту же таблицу заносим значения расчётных нагрузок цехов S_{расч i} из табл. 2. Также находим произведения данных значений для каждого цеха на координаты центра (х_i; у_i) и заносим полученные результаты в табл. 2.

Ниже приведён расчёт для первого цеха, для остальных цехов расчёт производим идентично первому цеху. Полученные данные расчётов заносим в табл. 2:

S· х ₁ = 267272·72 = 19234 кВ А мм;

S·у ₁ = 267272·550 = 1469600 кВ А мм.

Далее находим суммарные значения остальных цехов предприятия и найденные значения также заносим в табл.2.

Определяем координаты центра нагрузок всего предприятия и наносим центр электрических нагрузок (ЦЭН) на ситуационный план предприятия:

X_цэн = (∑ S_{расч i} ·X_i ) / ∑ S_{расч I} ;    X_цэн = 12420858/54141=209 мм;

Y_цэн = (∑ S_{расч i} · Y_i ) / ∑ S_{расч I} ;   Y_цэн = 17506418/54141=323 мм.

Координаты ЦЭН находятся на территории цеха № 8. Поэтому необходимо сместить место расположения ГПП так, чтобы удобно было подвести ВЛ-110 кВ к ГПП предприятия, обеспечить удобный отвод кабельных линий 10 кВ от ГПП к корпусам, а также обеспечить свободный проезд транспортных средств. Эти условия будут выполнены, если ГПП разместить в месте с координатами центра ГПП Х _ГПП = 229 мм; У _ГПП = 280 мм, как это показано на чертеже Лист 1.

4.2. Построение картограммы нагрузок.

Картограмму нагрузок строим на чертеже плана предприятия.

Для определения масштаба произвольно выбираем радиус нагрузки 8-го цеха: R ₈ = 40 мм. Площадь максимальной мощности цеха S _{max i} = m π R²_i. Отсюда, масштаб построений будет:

m = S_{расч 8} / π R² ₈ = 8300/ π ·40² = 1,6 кВ ·А/мм ² .

Ниже приведён расчёт для первого цеха, для остальных цехов расчёт производим идентично первому цеху. Полученные расчёты заносим в табл. 3.

R _i = √ S_{расч i} / mπ , тогда R ₁ = √ S_расч  / mπ = √2672/(π·1,6) = 23 мм.

Таблица 3