Развития комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов

Наименование  электроприемника	ПВ	Фазность	Мощность		сosφ	Рн	Рф.нб	Рф.нм	Ру
			Pн	ед. изм.
Кондиционер	25	1-фаз. ПКР	0,75	кВт	0,85	0,4	0,8	0,6	2,25
Сварочный тр-р	60	1-фаз. ПКР	13	кВа	0,4	4	8	6	24,2
Продольношлифовальный станок	40	1-фаз. ПКР	17	кВт	0,8	10,7	21,5	16,1	64.5

2.4 Расчёт максимальных нагрузок ШМА

2.4.1 Методика расчета максимальных нагрузок ШМА

                                                                                                    (2.17)

                                                                                                  (2.18)

√P²_м+Q²_м                                                                                                  (2.19)                           

К_м=F(n_э;К_и)                                                                                              (2.20)

К’_м=1,1 при n_э≤10; К’_м=1 при n_э>10                                                        (2.21)

где Р_м – максимальная активная нагрузка, кВт;

  К_м – коэффициент максимума активной нагрузки, F(n_э; К_и);

   Q_м – максимальная реактивная нагрузка, квар;

  К’_м – коэффициент максимума реактивной нагрузки;

   S_м – максимальная полная нагрузка, кВА.

2.3 Расчет электрических нагрузок ШМА1 по формулам

                (2.1; 2.2; 2.6; 2.7; 2.8)

Таблица 2.3

ШМА1	Рн	n	Ки	tgφ	Рсм	Qсм	Км	Рм	Qм	Sм
Компрессор	4	1	0,75	0,43	3,00	1,28	-	5,12	1,64	8,38
Вентилятор кр.	1,1	5	0,75	0,48	4,13	1,3	-	1,41	2,56	3,60
Вентилятор	4	2	0,8	0,54	6,4	3,45	-	5,12	4,42	22,64
Просеиватель песка	7,5	1	0,7	0,54	5,25	2,83	-	9,60	3,63	34,82
Всего по ШМА1							1,28

 

2.3.1 Расчет электрических нагрузок ШМА2 по формулам

(2.1; 2.2; 2.6; 2.7; 2.8)

Таблица 2.4

ШМА2	Рн	n	Ки	tgφ	Рсм	Qсм	Км	Рсм	Qсм	Sсм
Электрическая тележка	2,2	1	0,8	0,62	1,54	0,95	-	3,06	1,32	4,04
Просеиватель цемента	4	1	0,7	0,57	1,60	0,91	-	5,56	1,26	7,03
ТЭНы просеивателя	1,1	4	0,4	0,00	3,08	0,00	-	1,53	0,00	0,00
Шнек песка	5,5	1	0,4	0,65	1,93	1,24	-	7,65	1,72	13,18
Шнек цемента	4	1	0,7	0,70	1,40	0,98	-	5,56	1,36	7,57
Дозатор материалов	2,2	2	0,35	0,75	1,54	1,16	-	3,06	1,61	4,93
Бетоно-смес.уст-ка	15	1	0,35	0,51	5,25	2,69	-	20,85	3,74	77,96
Вибропресс	8	1	0,35	0,57	5,76	3,26	-	11,12	4,53	50,39
Термокамера	12	1	0,35	0,00	9,60	-	-	16,68	-	-
Всего по ШМА2							1,39

 

Таблица 2.5

Осветительные установки	Лампы	Мощность  ламп, кВт	Площадь помещений	Мощность  осветительной установки, кВт
Производство	Накаливания	0,014	2100	8,96
АХБ	Люминесцентные	0,02	448	23,13

 

3 Выбор схемы электроснабжения и рационального

   напряжения

3.1 Общие сведения о схемах электроснабжения

Схемы электроснабжения выполняют с учетом особенностей режима работы потребителей, возможностей дальнейшего расширения производства, удобства обслуживания и т.д.

Электроснабжение промышленного  объекта может осуществляться от собственной электростанции  (например, ТЭЦ), от энергетической системы, а также от энергетической системы при наличии собственной электростанции, работающей с ней параллельно.

Применение радиальных схем электроснабжения увеличивает  количество используемой высоковольтной аппаратуры, что, в свою очередь, удорожает строительную часть распределительных устройств и увеличивает капитальные затраты. 

При распределении электроэнергии по магистральной схеме делают ответвления  от ГПП на отдельные цеховые подстанции или заводят кабельную линию поочередно на несколько цеховых подстанций.

Магистральные схемы  электроснабжения дают возможность  снизить капитальные затраты за счет уменьшения длины питающих линий, снижения количества используемых высоковольтных аппаратов, а следовательно, и упрощения строительной части подстанции. Особенно выгодно применять магистральные схемы при питании цеховых трансформаторных подстанций малой мощности, располагаемых вдоль цеха.

Основным недостатком  магистральных схем является меньшая (по сравнению с радиальными схемами) надежность электроснабжения, так как повреждение магистрали ведет к отключению всех потребителей, питающихся от нее. Для повышения надежности электроснабжения по магистральной схеме применяются различные модификации ее:

1) Схема сквозных двойных магистралей, когда две магистрали от распределительного пункта поочередно заводятся на каждую секцию подстанций;

2) Двухлучевая схема, когда питание электроприемников обеспечивается от двух источников. Эти схемы дают возможность при отключении одной из двух магистралей сохранить бесперебойное питание всех потребителей.

3.2 Основные сведения о выборе рационального напряжения

Для питания крупных  и особо крупных предприятий  следует применять напряжения 110, 150, 220, 330 и 500 кВ. На первых ступенях распределения энергии на таких крупных предприятиях следует применять напряжения 1000, 150 и 220 кВ.

Напряжение 35 кВ в основном рекомендуется использовать для  распределения энергии на первой ступени средних предприятий при отсутствии значительного числа электродвигателей напряжением выше 1000В а также для частичного распределения энергии на крупных предприятиях, где основное напряжение первой ступени равно 110 – 220 кВ. В частности, напряжение 35 кВ можно применять для полного или частичного внутризаводского распределения электроэнергии при наличии:

а) мощных электроприемников на 35 кВ (сталеплавильных печей, мощных ртутно-выпрямительных установок и др.);

б) электроприемников повышенного напряжения, значительно удаленных от источников питания;

в) подстанций малой и средней мощности напряжением 35/0,4 кВ, включенных по схеме «глубокого ввода».

Напряжение 20 кВ следует  применять только для питания:

а) предприятий средней мощности, удаленных от источников питания и не имеющих своих электростанций;

б) электроприемников, удаленных от подстанций крупных предприятий (карьеров, рудников и т.п.);

в) небольших предприятий, населенных пунктов, железнодорожных узлов и т.п., подключаемых к ТЭЦ ближайшего предприятия.

Напряжение 10 кВ необходимо использовать для внутризаводского распределения энергии:

а) на предприятиях с мощными двигателями, допускающими непосредственное присоединение к сети 10 кВ;

б) на предприятиях небольшой и средней мощности при отсутствии или незначительном числе двигателей на 6 кВ;

в) на предприятиях, имеющих собственную электростанцию с напряжением генераторов 10 кВ.

Напряжение 6 кВ обычно применяют при  наличии на предприятии:

а) значительного количества электроприемников на 6 кВ;

б) собственной электростанции с напряжением генераторов 6 кВ.

Применение напряжения 6 кВ должно обуславливаться наличием электрооборудования на 6 кВ и технико-экономическими показателями при выборе величины напряжения.

3.3 Выбор схемы электроснабжения и рационального напряжения

3.3.1 На основании изложенных в пункте 3.1. данных и характеристик объекта электроснабжения выбираем двухлучевую магистральную схему, как наиболее экономичный допустимый вариант.

3.3.2 На основании изложенных в пункте 3.2 данных и характеристик объекта электроснабжения выбираем для внутризаводского распределения энергии напряжение 10кВ.  

 

 

 

4 Выбор числа и мощности трансформаторов

4.1 Методика расчета мощности трансформатора

Определение потери мощности в трансформаторе:

S_нн=√P²_см+Q²_см                                                                                              (4.1)

                                                                                                     (4.2)

∆Р_ст ≈ ∆Р_хх                                                                                                     (4.3)

∆Р_об ≈ ∆Р_кз                                                                                                     (4.4)

∆Р=∆Р_ст+∆Р_об ∙ К_з²                                                                                      (4.5)

∆Q_ст=i_xx∙ S_T ∙10^-2                                                                                         (4.6)

∆Q_рас=u_кз∙ S_T ∙10^-2                                                                                         (4.7)

∆Q=∆Q_ст+∆Q_рас∙ К_з²                                                                                    (4.8)

∆S=                                                                                            (4.9)

S_Т ≥ S_р=0,7S_вн                                                                                                (4.10)

где ∆Р – приближённая потеря активной мощности в трансформаторе, кВт;

∆Q – приближённая потеря реактивной мощности в трансформаторе, квар;

∆S – приближённая потеря максимальной мощности в трансформаторе, кВ∙А;

S_нн, S_вн – максимальные мощности на стороне низкого и высокого напряжения соответственно, кВ∙А;

4.2 Расчет мощности трансформатора

4.2.1 Определяется расчетная мощность трансформатора с учетом

         потерь, но без компенсации реактивной мощности

Расчетная мощность трансформатора с учетом потерь (по формуле 4.10):

 кВ∙А.

 

 

4.2.2Определяем потери в трансформаторе с учетом КУ

Sнн	∆Рхх	∆Ркз	Кз	∆Рт	∆Qст	∆Qрас	∆Q	∆S
126,2	0,51	6,7	0,79	1,69	3,84	7,52	6,7	6,9