Расчёт внутризаводского электроснабжения

3.Расчёт внутризаводского электроснабжения

     Характерной особенностью схем внутризаводского распределения электроэнергии является большая разветвленность сети и наличие большого количества коммутационно-защитной аппаратуры, что оказывает значительное влияние на технико-экономические показатели и на надёжность системы электроснабжения.

     При построении общей схемы внутризаводского электроснабжения необходимо стремиться к рациональному использованию ячеек распределительных устройств, к минимальной длине распределительной сети, максимальной экономии коммутационной- защитной аппаратуры.

3.1.Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов

     Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций (ТП), а также число трансформаторов на каждой из них должен производиться с учётом величины сменных нагрузок, взаимного расположения цехов, надёжности электроснабжения потребителей, перспективы развития производства, удельной плотности нагрузки трансформаторов, производственными, архитектурно-строительными и эксплуатационными требованиями. Необходимо учитывать конструкцию производственных помещений и условия окружающей среды.

     Однотрансформаторные подстанции рекомендуется применять при наличии в цехе (корпусе) приемников электроэнергии, допускающих перерыв электроснабжения на время доставки «складского» резерва, или при резервировании, осуществляемом по линиям низшего напряжения от соседних ТП, то есть они допустимы для потребителей  III и II категории, а также при наличии в сети 380 В небольшого количества (до 20%) потребителей I категории.

     Двухтрансформаторные подстанции рекомендуется применять при наличии преобладающей нагрузки потребителей I и II категории, не допускающих перерыва питания на время замены повреждённого трансформатора; если мощность трансформаторов лимитируется  по условиям транспорта, высота помещений и другими соображениями, требующими уменьшение веса; при экономических преимуществах двухтрансформаторных ТП по сравнению с однотрансформаторными; при неравномерном суточном или годовом графике нагрузки.

     ТП с числом трансформаторов более двух применяются редко, при наличии обоснования.

     Наиболее предпочтения отдаётся однотрансформаторным цеховым подстанциям.

     Цеховые трансформаторы имеют следующие номинальные мощности по [1]: 100,160,250,400,630,1000,1600,2500 кВА.

     В соответствии с [10] рекомендуется применять комплектное электрооборудование, поэтому широко применяются комплектные трансформаторные подстанции (КТП).

     Выбор мощности трансформаторов, разбит на два этапа: предварительный и окончательный, на котором оптимизируется мощность с учётом компенсации реактивной мощности.

     Ориентировочно выбор числа и мощности цеховых ТП производится по удельной плотности нагрузки s. По [11]

                                            s =                                        (3.1)

где Sp – расчётная нагрузка цеха (корпуса, отделения), кВА; F – площадь цеха (корпус, отделения), м².

     При плотности нагрузки по [11] напряжением 380 В до 0,2 кВА/м² целесообразно применять трансформаторы мощностью до 1000 кВА, при 0,2-0,3-1000-1600, более 0,3-1600 или 2500 кВА, что должно определяться дополнительными технико-экономическим расчётом.

     С учётом экономических факторов (минимум приведённых затрат) определим экономически целесообразную мощность подстанции:

        (3.2) 

где С₀ – стоимость 1 КВт годовых потерь электроэнергии, руб/кВт*год, для центральной части России при трёх сменном графике работы С₀ = 112 руб/кВт*год по  табл.П.5.1. [11].

     С учётом расхода проводникового материала рекомендуется мощность трансформатора ниже экономичной:

                   (3.3)

     По изложенной выше теории определяют мощность цеховых трансформаторов без учёта компенсации реактивной мощности.

     Для трансформаторов цеховых ТП следует принимать следующие коэффициенты загрузки по [1]:

·  для цехов с преобладающей группой электроприёмников первой категории при 2-х трансформаторной КТП – 0,65-0,7. для трёхсменных непрерывных производств рекомендуется повысить загрузку до 0,8.[11]

·  для цехов с электроприёмниками преимущественно второй категории, где необходимо предусматривать однотрансформаторные КТП-0,9-0,95;

·  для цехов в преобладании электроприёмников 3-й категории-0,95-1,0.

     Число ТП можно определить как:

                         (3.4)

где bт – коэффициент загрузки трансформатора; Sт ном – номинальная мощность предполагаемого трансформатора; n – число трансформаторов в ТП.

Распределение нагрузок по цеховым ТП

     Предварительно распределим потребители электроэнергии по трансформаторным подстанциям и выберем количество трансформаторов в соответствии с категорией надёжности электроснабжения (таблица 3.1).