Проектирование внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия (стр. 1 из 12)
Ведомость электрических нагрузок по собственным нуждам
| № | Наименование | Руст, кВт | Категория |
| 1 | Цех №1 | 400 | |
| 2 | Цех№3 | 500 | |
| 3 | Маслохозяйство | 100 | |
| 4 | Насосная | 50 | |
| 5 | Склад | 22 | |
| 6 | Испытательная станция | 30 | |
| 7 | Точное литье | 500 | |
| 8 | Кузнечно-прессовочный цех | 450 | |
| 9 | Цех №4( гальванический) | 400 | |
| 10 | Компрессорная | 200 | |
| 11 | 100 | ||
| 12 | Гараж | 20 | |
| 13 | Столовая | 15 | |
| 14 | Административно- бытовой корпус | 30 | |
| 15 | Столярная мастерская | 50 | |
| 16 | Проходная | 10 | |
| 17 | Склад | 15 |
1.1 Определение расчетных электрических нагрузок по объектам СН подстанции
Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования.
Расчет приведем на примере объекта №1 (ГЩУ):
Номинальная мощность: Pн=400 кВт
Коэффициент спроса: Кс=0,85
cosφ=0.8, tgφ=0.75
Расчетная активная нагрузка:
= 
(1.1)Расчетная реактивная нагрузка:
(1.2)Рр=0,85*400=340 (кВт)
Qp=340*0,75=255 (кВар)
Полная расчетная нагрузка:
(1.3)
(1.4) 
(1.5) 
(1.6)где Pp.o.-расчетная осветительная нагрузка;
Рн.о.-номинальная мощность освещения;
Кс.о.-коэффициент спроса на освещение;
Руд –удельная мощность освещения[3];
F –площадь цеха.
Рн.о=25*897=22500 (Вт)=22,5 кВт
Pp.o.=22,5*0,9=20,25 (кВт)
Pp∑=340+20,25=360,25 (кВт)
Qp∑=Qp
реактивная нагрузка освещения не рассчитывается.
Qp∑=265 кВар
(кВА)Значения расчетных нагрузок по всем объектам собственных нужд заносятся в таблицу №1.1.1
| № | Наименование | Силовая нагрузка | Осветительная нагрузка | Расчетная нагрузка | ||||||||||
| Рном, кВт | Кс | Cosφ/Tgφ | Рр,кВт | Qp,кВар | F,м2 | Руд, Вт/м2 | Рн.о., кВт | Кс.о. | Рр.о.,кВт | Рр∑, кВт | Qр∑, кВар | Sр, кВА | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| 1 | Цех№1 | 400 | 0,85 | 0,8/0,75 | 340 | 255 | 897 | 25 | 22,5 | 0,9 | 20,25 | 360,25 | 255 | 441,4 |
| 2 | Цех №3 | 500 | 0,8 | 0,8/0,75 | 400 | 300 | 604 | 20 | 12,08 | 0,75 | 9,06 | 409,06 | 300 | 507,3 |
| 3 | Маслохозяйство | 100 | 0,7 | 0,75/0,88 | 70 | 61,6 | 168 | 14 | 2,36 | 0,7 | 1,65 | 71,65 | 61,6 | 94,5 |
| 4 | Насосная | 50 | 0,7 | 0,75/0,88 | 35 | 30,8 | 168 | 14 | 2,36 | 0,7 | 1,65 | 36,65 | 30,8 | 47,9 |
| 5 | Склад | 22 | 0,7 | 0,75/0,88 | 15,4 | 13,6 | 49 | 14 | 0,7 | 0,7 | 0,49 | 15,89 | 13,6 | 20,9 |
| 6 | Испытательная станция | 30 | 0,65 | 0,7/1,02 | 19,5 | 19,89 | 16 | 12 | 0,19 | 0,75 | 0,14 | 19,64 | 19,89 | 27,9 |
| 7 | Цех №2(точное литье) | 500 | 0,75 | 0,8/0,75 | 375 | 281,25 | 111 | 15 | 1,67 | 0,8 | 1,36 | 376,36 | 281,25 | 469,8 |
| 8 | Кузнечно-прессовочный цех | 450 | 0,8 | 0,8/0,75 | 360 | 270 | 122 | 16 | 1,95 | 0,8 | 1,56 | 361,56 | 270 | 451,25 |
| 9 | Цех №4 (гальванический) | 400 | 0,7 | 0,75/0,88 | 280 | 246,4 | 122 | 15 | 1,84 | 0,75 | 1,38 | 281,4 | 246,4 | 374 |
| 10 | Компрессорная | 200 | 0,7 | 0,75/0,88 | 140 | 123,2 | 122 | 15 | 1,84 | 0,75 | 1,38 | 141,38 | 123,2 | 187,5 |
| 11 | Здание вспомогательного назначения | 100 | 0,7 | 0,8/0,75 | 70 | 52,5 | 472 | 20 | 9,44 | 0,85 | 8,02 | 78,02 | 52,5 | 94 |
| 12 | Гараж | 20 | 0,6 | 0,8/0,75 | 12 | 9 | 314 | 10 | 3,14 | 0,6 | 1,88 | 13,88 | 9 | 16,5 |
| 13 | Столовая | 15 | 0,6 | 0,8/0,75 | 9 | 6,75 | 180 | 10 | 1,8 | 0,6 | 1,08 | 10,08 | 6,75 | 12,2 |
| 14 | Административно-бытовой корпус | 30 | 0,8 | 0,75/0,88 | 24 | 21,2 | 298 | 14 | 4,2 | 0,6 | 2,52 | 26,52 | 21,2 | 34 |
| 15 | Столярная мастерская | 50 | 0,75 | 0,7/1,02 | 37,5 | 38,3 | 336,4 | 20 | 6,74 | 0,85 | 5,73 | 43,23 | 38,2 | 57,7 |
| 16 | Проходная | 10 | 0,7 | 0,8/0,75 | 7 | 5,25 | 24 | 15 | 0,36 | 0,8 | 0,3 | 7,3 | 5,25 | 8,9 |
| 17 | Склад | 15 | 0,5 | 0,6/1,3 | 7,5 | 9,75 | 165 | 10 | 1,65 | 0,6 | 0,99 | 8,5 | 9,75 | 12,9 |
| Итого до 1000 В | 2892 | - | - | 2201,9 | 1744,5 | 4168,4 | - | 74,82 | - | 59,44 | 2261,4 | 1744,5 | 2858,65 | |
| Осветительная нагрузка | - | - | - | - | - | 174856,6 | 2 | 349,7 | 1 | 349,7 | - | - | - | |
| Итого по СН | 2892 | - | - | 2201,9 | 1744,5 | - | - | 424,52 | - | 409,14 | 2611,04 | 1744,5 | 3140,2 | |
1.2 Определение расчетной мощности по собственным нуждам в целом с учетом компенсирующего устройства
∑Рр∑=2261,4 кВт
∑Qр∑=1744,5 кВар
∑Sр∑=2858,65 кВА
Потери в трансформаторах КТП:
∆Ртц=0,02* Sр∑ (1.7)
∆Qтц=0,1* Sр∑ (1.8)
∆Ртц=0,02*2858,65=58,2 (кВт)
∆Qтц=0,1*2858,65=285,865 (кВар)
Расчет нагрузки данной ступени:
. (1.9)
(1.10)где Рр осв.тер.- осветительная нагрузка открытой территории.
Рр=2261,4+58,2+349,7=2669,3 (кВт)
Qp=1744,5+285,865=2030,4 (кВар)
Расчет нагрузки компенсирующего устройства:
(1.11)где tgφном- номинальный коэффициент реактивной мощности.
Среднегодовая мощность работы предприятия:
(1.12)где Тма=6000 ч.- число часов использования максимума активной нагрузки[3]
Тг=6400 ч.-годовое число работы предприятия[3]
Рсг=2669,3*6000/6400=2502,5 (кВт)
(1.13)Qky=2502,5(0,76-0,33)=1076,1 (кВар)
Выбираем стандартные КУ:
2*УКЛ-10,5-450 93[1]
Потери мощности КУ:
∆Рку=0,002*Qкуст. (1.14)
∆Рку=0,002*900=1,2 (кВт)
Расчет нагрузки на шинах ЦРП:
(1.15) 
(1.16)
Ррцрп=2669,3+1,8=2671,1 (кВт)
Qрцрп=2030,4-900=1130,4 (кВар)
Расчетная нагрузка предприятия на этой ступени (питающие линии) с учетом разновременности максимума:
(1.17)где Кр.м- коэффициент разновременности максимумов нагрузки по активной мощности (Кр.м<1) [3]
(кВА)1.3 Определение рационального напряжения
Расчетная нагрузка СН Sp=2.76 МВА. В распределительных сетях промышленных предприятиях для питания используют напряжение 6,10 кВ. Напряжение 10 кВ целесообразнее, так как источник питания работает на этом напряжении.
В сложившейся ситуации будет нецелесообразно и неэкономично использовать схему электроснабжения с главной понизительной подстанцией (ГПП). Целесообразно использовать схему с одним приемным пунктом электроэнергии - главный распределительный пункт. (ГРП или ЦРП).
1.4 Картограмма электрических нагрузок и определение центра электрических нагрузок, выбор места расположения ЦРП и ЦТП
С целью определения места расположения ЦРП, а также цеховых ТП при проектировании строят картограмму электрических нагрузок. Картограмма представляет собой размещение на генеральном плане предприятия (или цеха) окружности, площадь которых соответствует в выбранном масштабе расчетным нагрузкам.
Радиусы окружностей картограммы:
(1.18)где Ррi-расчетная активная нагрузка i-го цеха
m- принятый масштаб для определения площади круга [1].
Расчет составляющих картограммы электрических нагрузок на примере расчета по ТМХ (здание №2).Вводим систему координат XOY. Делим площадь здания на два прямоугольника, находим центры этих фигур.
