2. Спеціальна частина
2.1 Визначення розрахункових навантажень на шинах підстанції
Першим етапом проектування системи електропостачання є визначення електричних навантажень. За значенням електричних навантажень вибирають і перевіряють електроустаткування системи електропостачання, визначають втрати потужності й електроенергії. Від правильної оцінки очікуваних навантажень залежать капітальні витрати, експлуатаційні витрати і надійність роботи електроустаткування.
Необхідність визначення очікуваних навантажень промислових підприємств викликана неповним завантаженням деяких ЕП, неодночасністю їхньої роботи, імовірнісним випадковим характером включення й відключення ЕП, що залежить від особливостей технологічного процесу й організаційно-технічних заходів щодо забезпечення належних умов праці робітників та службовців даного виробництва. Правильне визначення очікуваних електричних навантажень і забезпечення необхідного ступеня безперебійності їхнього живлення мають велике народногосподарське значення. Від цього розрахунку залежать вихідні дані для вибору всіх елементів СЕП промислового підприємства й грошові витрати при установці, монтажі й експлуатації обраного електроустаткування. Завищення очікуваних навантажень приводить до подорожчання будівництва, перевитраті провідникового матеріалу мереж і невиправданому збільшенню потужності трансформаторів й іншого електроустаткування. Заниження може привести до зменшення пропускної здатності електричної мережі, до зайвих втрат потужності, перегріву проводів, кабелів і трансформаторів, а отже, до скорочення строку їхньої служби.
Розрахункове навантаження по припустимому нагріванню дротів - це таке тривале незмінне навантаження, яке еквівалентне очікуваному дійсному навантаженню, що змінюється, по найбільш важкому тепловому впливу на даний елемент схеми. Розрахункове навантаження визначаємо для правильного вибору елементів схем: силових трансформаторів, електродвигунів, ліній електропередачі, трансформаторів струму, комутаційних апаратів, визначення розрахункових навантажень.
Розрахункове навантаження визначаємо по встановленій потужності й коефіцієнту використання, тому що даний метод доцільно використати при визначенні розрахункових навантажень на вищих щаблях схем електропостачання.
Вихідними даними для розрахунку навантажень є дані таблиці яка наведена в завданні на курсове проектування.
Таблиця 2.1 - Вихідні данні для розрахунку навантажень
Найменування |
Встановлена Потужність Рвст кВт |
cosφ |
tgφ |
Кв |
U1/U2 кВ |
Цех 1 |
6500 |
0,93 |
0,39 |
0,7 |
110/10 |
Цех 2 |
5800 |
0,87 |
0,57 |
0,6 | |
Цех 3 |
7300 |
0,95 |
0,33 |
0,8 | |
Цех 4 |
2400 |
0,88 |
0,54 |
0,5 | |
Цех 5 |
3800 |
0,92 |
0,43 |
0,7 | |
Цех 6 |
8700 |
0,90 |
-0,48 |
0,75 | |
Цех 7 |
1700 |
0,91 |
0,46 |
0,6 | |
Цех 8 |
6800 |
0,94 |
0,36 |
0,8 |
Визначаємо коефіцієнт попиту Кп в залежності від коефіцієнту використання активної потужності.
Кв = 0,7 Кп = 0,75
Кв = 0,6 Кп = 0,65
Кв = 0,8 Кп = 0,86
Кв = 0,5 Кп = 0,6
Кв = 0,7 Кп = 0,75
Кв = 0,75 Кп = 0,82
Кв = 0,6 Кп = 0,65
Кв = 0,8 Кп = 0,86
Визначаємо номінальну потужність електроспоживачів. Так як всі споживачі працюють в тривалому режимі роботи номінальна потужність дорівнює встановленої.
Рном = Рвст (2.1)
Рном1 = 6500 кВт
Рном2 = 5800 кВт
Рном3 = 7300 кВт
Рном4 = 2400 кВт
Рном5 = 3800 кВт
Рном6 = 8700 кВт
Рном7 = 1700 кВт
Рном8 = 6800 кВт
Знаходимо сумарну номінальну потужність групи електроспоживачів
ΣРном = Рном1 + Рном2 + … + Рномn (2.2)
ΣРном = 6500 + 5800 + 7300 + 2400 + 3800 + 8700 + 1700 + 6800 = 43000 кВт
Визначаємо розрахункові максимальні активне і реактивне навантаження групи електроприймачів.
Рр = Рном · Кп (2.3)
де Кп – коефіцієнт попиту, визначаємо відповідно до Кв, який задано [1, табл. 2.6].
Рр1 = 6500 · 0,75 = 4875 кВт
Рр2 = 5800 · 0,65 = 3770 кВт
Рр3 = 7300 · 0,86 = 6278 кВт
Рр4 = 2400 · 0,6 = 1440 кВт
Рр5 = 3800 · 0,75 = 2850 кВт
Рр6 = 8700 · 0,82 = 7134 кВт
Рр7 = 1700 · 0,65 = 1105 кВт
Рр8 = 6800 · 0,86 = 5848 кВт
Знаходимо сумарну розрахункову активну потужність
Рр = Рр1 + Рр2 + … + Ррn (2.4)
ΣРр = 4875 + 3770 + 6278 + 1440 + 2850 + 7134 + 1105 + 5848 = 33300 кВт
Визначаємо розрахункове реактивне навантаження
Qp = Pp · tgφ (2.5)
де tgφ – визначаємо відповідно до вихідних даних курсового проекту [3 табл.2.1].
Qp1 = 4875 · 0,39 = 1901,25 квар
Qp2 = 3770 · 0,57 = 2148,9 квар
Qp3 = 6278 · 0,33 = 2071,74 квар
Qp4 = 1440 · 0,54 = 777,6 квар
Qp5 = 2850 · 0,43 = 1225,5 квар
Qp6 = 7134 · (-0,48) = -3424,32 квар
Qp7 = 1105 · 0,46 = 508,3 квар
Qp8 = 5848 · 0,36 = 2105,28 квар
Підсумовуємо отримані реактивні потужності
ΣQp = Qp1 + Qp2 + … + Qpn (2.6)
ΣQp = 1901,25+2148,9+2071,74+777,6+1225,5-3424,32+508,3+2105,28 =
= 7314,25 квар
Знаходимо повне разрахункове навантаження
(2.7)
Sp == 34093,82 кВА