Электроснабжение машиностроительного завода
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
5,2494,2061,04611982532004020) Склад оборудования21,810,8011,05451875178018221) Компрессорная 25318,6178,6512020,15492757812347122) Пожарное депо23,816,507,35628052490111Итого18480,610715,567581007316,7219,4
2 Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций предприятия
Мощность трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций зависит: от величины нагрузки трансформаторов подстанции, их категории по надежности электроснабжения, от размеров площади на которой они размещены и т.д. При одной и той же равномерно распределенной нагрузки с увеличением площади цеха должны уменьшаться единичная мощность трансформаторов, т.к. это уменьшает длину питающих линий цеховой сети и потери электроэнергии в них.
Существует связь между экономически целесообразной площадью отдельного трансформатора цеховой ТП и плотностью электрической нагрузки цеха, полученной на основании технико-экономических расчетов.
Плотность электрической нагрузки определяется по формуле:
,(19)
где - расчетная электрическая нагрузка цеха, кВА;
- площадь цеха, м.
Величина плотности электрической нагрузки рассчитывается в предположении равномерного распределения электрических нагрузок по площади цеха.
Мощность трансформаторов корректируется в зависимости от величины расчетной нагрузки цеха, а также ее категории, числа типоразмеров трансформаторов на предприятии и ряда других факторов.
Количество трансформаторов определяем по формуле:
,(20)
где - расчетная активная нагрузка цеха от низковольтных потребителей, кВт;
- допустимый коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме. Принимается равным: 0,6 - 0,7 для ТП, питающей потребителей 1 категории; 0,7 - 0,8 для ТП, питающей потребителей 2 категории; 0,9 - 0,95 для ТП, питающей потребителей 3 категории по надежности электроснабжения.
- выбранная номинальная мощность трансформаторов цеховых ТП, кВА.
Принимается ближайшее целое число трансформаторов.
Количество трансформаторов одной подстанции зависит от категории электроприемников по надежности электроснабжения. Обычно однотрансформаторные подстанции принимают для питания потребителей 3 категории. Двухтрансформаторные подстанции используются для питания потребителей 1 и 2 категорий.
Наибольшая реактивная мощность, которую трансформаторы могут пропустить из сети 10 кВ в сеть с напряжением 0,4 кВ:
.(21)
Величина является расчетной, поэтому в общем случае реактивная нагрузка трансформаторов ей не равна:
(22)
При трансформаторы подстанции не могут пропустить всю реактивную нагрузку и поэтому часть ее должна быть скомпенсирована с помощью батарей конденсаторов на стороне низкого напряжения.
Мощность низковольтных конденсаторных батарей:
.(23)
Они должны устанавливаться на ТП обязательно.
Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном и послеаварийной режиме определяется по формуле:
.(24)
.(25)
Практически все ТП внутрицеховые встроенные, располагаются как можно ближе к центру электрических нагрузок, т.к. это наиболее экономично, с точки зрения расходов проводникового материала. Для данного предприятия используются трансформаторы типа ТМЗ мощностью 400, 800, 1000 кВА. В цехах предусмотрены комплектные трансформаторные подстанции. Выбор типа зависит от условий установки, охлаждения, состояния окружающей среды и т.д. Экономически выгодным также является объединение нагрузок, и установка ТП не в каждом цехе. Питание цехов может осуществляться от соседней ТП, установив лишь низковольтные распределительные пункты (НРП). Данное решение зависит от величины нагрузки, расстояния до соседней ТП, стоимости электроэнергии и т.д. Установка НРП в цехе экономически выгодно, если выполняется соотношение:
,(26)
где - полная расчетная нагрузка цеха, кВА;
- расстояние от РПН до соседней ТП, м.
Результаты расчетов по выборы трансформаторов сведены в таблицу 4. Местоположение цеховых ТП и НРП показано на генеральном плане предприятия (рисунок1).
Потери активной и реактивной мощности в силовых трансформаторах определяются по формулам:
;(27)
,(28)
где ,,, - паспортные данные трансформаторов;
- число трансформаторов, установленных на данной ТП.
Рисунок 1 Генплан с размещением ТП
3 Выбор напряжения, схемы внешнего электроснабжения, трансформаторов ГПП предприятия
.1 Расчет нагрузок на стороне низкого напряжения ГПП
Для расчета нагрузки на стороне низкого напряжения ГПП воспользуемся выражением (29), при этом для осветительной нагрузки и высоковольтных электроприемников, и для низковольтных электроприемников и трансформаторов.
;(29)
(кВт).
3.2 Выбор напряжения внешнего электроснабжения
Величина напряжения питания ГПП предприятия определяется наличием конкретных источников питания, уровнями напряжения на них, расстоянием от ГПП до этих источников и другими факторами.
Из всех возможных вариантов внешнего электроснабжения нужно выбрать оптимальный, т.е. имеющий наилучшие технико-экономические показатели. Для этого, прежде всего, следует найти величину рационального напряжения, которую возможно оценить по приближенной формуле Стилла:
,(30)
где Li = 3 км - длина питающей ГПП линии.
(кВ).(31)
Для сравнения принимаем 2 варианта внешнего э