Расчет электрических нагрузок завода сельскохозяйственного машиностроения

При выборе сечения кабельной линий учитывают допустимые кратковременные перегрузки. Для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, несущих нагрузки меньше номинальных, для таких кабелей допускается перегрузки в течение 5 суток в пределах, указанных в таблицах справочника. Для кабелей с полиэтиленовой изоляцией и с поливинилхлоридной изоляцией перегрузки на время ликвидации аварий допустимы соответственно до 10 и 15%; при этом максимальная перегрузка допускается на время максимумов нагрузки продолжительностью не более 6 часов в сутки в течении 5 суток, если в остальные периоды времени этих суток нагрузка не превышает номинальной. Перегрузка кабельных линий 20-35 кВ не допускается. По условиям возникновения короны выбирают минимально допустимое сечение только для воздушных линий. Для изолированных жил кабелей самое малое стандартное сечение обеспечивает отсутствие возникновения короны.Выбор сечения по механической прочности также не производится, так как минимальное стандартное сечение удовлетворяет этому условию. Для воздушной линии расчет сечения производится с учетом воздействия собственной массы, сил ветра и гололёда.По нагреву длительно допустимым током нагрузки: По потере напряжения: По экономической плотности тока:Пример расчёта кабельной линии проведем на линии Л-1 (ГПП – ТП1), вариант №1. По данным таблицы 8определим расчетный номинальный и расчетный аварийный ток.По справочнику [2] выбираем кабель ААШв с Iдоп=250 А сечением 120 мм2.По плотности тока:,принимаем ближайшее стандартное сечение 120 мм2.По потере напряжения:где =0,93 по (табл. П4.7 ст.342[Л-2]);=10%.Для линий, проложенных в каналах, рассчитываются длительные продолжительные токи кабелей по формуле:где а- коэффициент определяемый по (табл.7.12 ст.404[Л-3]); b-коэффициент выбираемый в зависимости от напряжения кабеля (ст.404[Л-3]); с -выбираемый в зависимости от среднесуточной загрузки всего блока (ст.404[Л-3]); Iдоп – продолжительный длительный ток кабеля.По всем условиям выбранный кабель с сечением 50 мм2 проходит. Выбор кабелей остальных линий для рассматриваемых вариантов сведем в таблицу №8.Таблица 8 - Выбор кабелей ( варианты № 1-3)9. Технико-экономическое сравнение и выбор схемы электроснабженияЦелью технико-экономических расчётов является определение оптимального варианта схемы, параметров электросети и её элементов. Для систем электроснабжения промышленных предприятий характерна многовариантность решений задач, обусловленная широкой взаимозаменяемостью технических решений. При технико-экономических расчётах систем промышленного электроснабжения соблюдают следующие условия сопоставимости вариантов:Технические: сравнивают только взаимозаменяемые варианты при оптимальных режимах работы и параметрах, характеризующих каждый рассматриваемый вариант;Экономические: расчёт вариантов ведут применительно к одинаковому уровню цен и одинаковой достижимости принятых уровней развития техники с учётом одних и тех же экономических показателей, характеризующих каждый рассматриваемый вариант.Каждый вариант схемы должен соответствовать требованиям, предъявляемым к системе промышленного электроснабжения соответствующими директивными материалами, отраслевыми инструкциями и ПУЭ.В технико-экономических расчётах используют укрупненные показатели стоимости (УПС) элементов системы электроснабжения, а так же УПС сооружения подстанций в целом. УПС не применяют для определения реальной стоимости сооружения объекта (поскольку из них исключены некоторые статьи затрат), а используют при сравнительных расчётах вариантов. УПС основных элементов системы электроснабжения приведены в приложении.В соответствии с существующей методикой технико-экономических расчётов в качестве основного метода оценки вариантов схемы в курсовом проекте используется метод срока окупаемости. В этом случае показателями являются капитальные вложения (затраты) и ежегодные (текущие) эксплуатационные расходы. Экономические (стоимостные) показатели в большинстве случаев являются решающими при технико-экономических расчётах. Однако, если рассматриваемые варианты равноценны в отношении стоимостных показателей, предпочтение отдают варианту с лучшими техническими показателями.9.1 Технико-экономический расчет кабельных линийТехнико-экономический расчет кабельной линии покажем на примере линии Л-1 (вариант №1).Определение капитальных затрат: пример расчета покажем для кабельной линии Л-5, L=1,62 км кабель марки ААБ(3×50) стоимость 1 км кабеля 840тыс.руб.Стоимость кабельной линии:тыс. руб.Определение эксплуатационных расходов на кабельную линию:Коэффициент загрузки кабельной линии:Потери в кабеле при полной нагрузке:.Действительные потери мощности:Потери электроэнергии в линии:Стоимость потерь электроэнергии:тыс.руб.где С0=2,29руб/кВт чАмортизационные отчисления на кабельную линию:тыс. руб.Результаты остальных расчетов также приведены в таблице 8.9.2 Технико-экономический расчет трансформаторных подстанцийДля примера определим технико-экономические показатели трансформаторов, установленных в ТП-1. На ТП-1 установлены два трансформатора типа: ТМ 10/0.4 мощностью 1600 кВа. Технические параметры трансформатора:=1%;=6,5%;=3,45 кВт;=23,5 кВтСтоимость одного трансформатора Котп=450 тыс.руб. Тогда полная стоимость цеховой ТП будет равна: тыс. руб.Определим приведенные потери в трансформаторе:Определим стоимость потерь электроэнергии в трансформаторе:Стоимость потерь в трансформаторе: тыс. руб.Стоимость амортизационных отчислений: тыс. руб.Данные остальных расчётов сведем в таблицы №10-1, 10-2, 10-3.9.3 Технико-экономический расчет высоковольтных выключателейРассмотрим на примере (вариант 1) ГПП-ТП1, результаты расчета результаты расчета других вариантов сведем в таблицы №11-1, 11-2,11-3.На линии установлено два выключателя марки ВВ-АЭ, стоимость выключателя составляет 50 тыс. руб, тогда капитальные вложения на установку выключателя составят: .где К1- стоимость выключателя; n- количество выключателей.Эксплуатационные расходы на выключатель составят: .где - коэффициент окупаемости для срока в шесть лет.Таблица №11-1 Высоковольтные выключатели (вариант №1).НазначениеКоличествоЦенаКэаСа элГПП-РУ1550250,0015,00ГПП-ТП1250100,006,00РУ1-ТП2250100,006,00РУ1-ТП3250100,006,00РУ1-ТП4250100,006,00РУ1-ТП5250100,006,00РУ1-ТП6  750,0045,00РУ1-ТП7550250,0015,00РУ1-ТП8250100,006,00 250100,006,00 Итого:250100,006,00Таблица №11-2 Высоковольтные выключатели (вариант №2)НазначениеКоличествоЦенаКэаСа элГПП-ТП1250100,006,00РУ2-ТП2550250,0015,00РУ2-ТП3250100,006,00РУ2-ТП415050,003,00РУ2-ТП5250100,006,00РУ2-ТП6250100,006,00ГПП-ТП7250100,006,00ГПП-ТП8250100,006,00   900,0054,00Итого:250100,006,00Таблица №11-3 Высоковольтные выключатели (вариант №3)НазначениеКоличествоЦенаКэаСа элГПП-РУ1550250,0015,00ГПП-ТП1250100,006,00РУ1-ТП2250100,006,00РУ1-ТП3250100,006,00РУ1-ТП4250100,006,00РУ1-ТП5250100,006,00РУ1-ТП6250100,006,00РУ1-ТП7250100,006,00РУ1-ТП8250100,006,00РУ1-ТП9  1050,0063,00ГПП-ТП10550250,0015,00ТП10-ТП11250100,006,00 250100,006,00Итого:250100,006,0010. Технико-экономическое сравнение вариантов.Результаты расчета всех вариантов сведем в таблицу №12.Единовременные капитальные вложения:.Стоимость потерь электроэнергии:.Амортизационные отчисления:.Ежегодные эксплуатационные расходы:.Затраты:.Таблица 12 – Сравнение технико-экономических показателей.№ вар.Кт, тыс. руб.Кл, тыс. руб.Кэа, тыс. руб.К, тыс.руб.Сэ, тыс. руб.З, тыс. руб.СпСа142400,001819,57750,0044969,5730732,3037477,74128098,302634,00236000,002523,98900,0039423,989586,9115500,5047318,912268,00334600,001288,621050,0036938,6214903,5220444,3073293,5211610,00На основании анализа результатов технико-экономического расчета принимаем вариант схемы №2 для выполнения внутризаводского электроснабжения, т. к. он отвечает всем требованиям надежности и имеет минимальные приведенные затраты.ЗаключениеПри проектировании системы электроснабжения и анализе режимов её работы потребители электроэнергии (отдельный приемник, группа приемников, цех в целом) рассматривают в качестве нагрузок.Режимы работы нагрузок разнообразны и изменяются во времени. В определенные промежутки времени значения активной, реактивной, полной, мощности или тока представляют собой наибольшие из соответствующих средних значений. Такие нагрузки называют максимальными. При расчете нагрузок применяют различные коэффициенты графиков нагрузок, характеризующие режимы работы приемников по мощности или во времени. Расчет ведется методом коэффициента спроса КС который называют отношение расчетной мощности или (потребляемой) мощности к номинальной (установленной) мощности группы приемников.Определение расчетной силовой нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса является приближенным методом расчета, поэтому его применение рекомендуется для предварительных расчетов и определения общезаводской нагрузок.Список использованной литературы1. Справочник энергетика промышленных предприятий. В 4-х т. Под общ. Ред. А. А. Федорова, Г. В. Сербиновского и Я.М. Больцмана. М.: «Госэнергоиздат», 1981.2. А. А. Федоров, Л. Е. Старков. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: М.: Энергоатомиздат, 1987. – 368 с.3. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования :Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд.,перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.: ил.4. ПУЭ. 7-е изд., переработанное и дополненное, с изменениями. Утверждены Приказом Минэнерго России От08.07.2002 № 204.