Расчет схемы электроснабжения предприятия

Одним из главных критериев выбора типа силового трансформатора является требования к пожаро- и взрывобезопасности помещений, в которых размещаются ТП.Различают следующие типы силовых распределительных трансформаторов:– с жидким диэлектриком: ТМ, ТМЗ, ТМГ(Ф) и ТНЭГ– сухие: ТС, ТСЛ, ТСЗ и ТСЛЗ.При выборе типа трансформатора также следует выбрать схему соединения обмоток. Например, /Y0;Y/Y0;Y/Y; Y/Z0 или Y/Y0 с СУ(симметрирующим устройством);2. Определяем экономически обоснованную единичную мощность трансформатора (, кВ∙А), которую целесообразно принимать при плотности нагрузки где – плотность нагрузки цеха, в котором устанавливается трансформаторная подстанция, кВ∙А/м2.Плотность нагрузки цеха определяется по выражениюгде – полная расчётная мощность цеха, кВ∙А; – производственная площадь цеха, м2.Примечание:При расчёте плотности нагрузки цеха примем допущение, что нагрузка распределяется равномерно по площади цеха.По табл. П.3.1 получаем 1000 кВА.3. Рассчитываем экономически оправданное число трансформаторов, соответствующее расчётной плотности нагрузки цехагде – расчётная нагрузка цеха, кВт; – допустимый коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме; – добавка до целого числа.4. Определяем оптимальное число трансформаторов по экономическим соображениям где m – добавка до оптимального числа трансформаторов.По рисунку П3 m=0. Значит5. Определяем число трансформаторов с учётом требований надёжности.где – минимальное число трансформаторов, определяемое требования надёжности к электроснабжению.6. Если , то принимаем и уточняем мощность трансформаторов 7. Рассчитываем предельное значение реактивной мощности, которую может пропустить трансформатор, по формуле:8. Определяем фактическое значение реактивной мощности , которая будет проходить через трансформатор9. Рассчитываем необходимую мощность низковольтных батарей конденсаторов (НБК), если трансформатор не может пропустить в полном объёме расчётную реактивную мощность .После выбираем стандартные НБК, выпускаемые заводами.Рассчитываем приведённую мощность на вводах высшего напряжения трансформатора с целью определения рабочего тока, протекающего по питающей кабельной линии 10 кВ.Рис. 2.1. Баланс мощностей для цехового трансформатораРабочий ток питающей линии 10кВ.По экономической плотности тока 0,9 А/мм2 сечение кабеля питающей линии . Выбираем кабель ААБл-10 3х70, проложенный в земле с длительно допустимым током 210 А.Для выбора местоположения цехового трансформатора необходимо учитывать:– координаты символического центра электрических нагрузок;– свободное место для размещения полстанции в цехе;– окружающую среду внутри цеха.С точки зрения оптимизации СЭС, выбор места для размещения трансформаторной подстанции следует начинать с символического центра электрических нагрузок.Рис 2.2. План инструментального цеха: 1 – Заточное отделение, 2 – Лекальное отделение, 3 – Отделение токов высокой частоты и сварки, 4 – Кузнечно-термическое отделение, 5 – Отделение оснастки.Координаты центра электрических нагрузок цехаНа рисунке 2.4 показана картограмма нагрузок ИЦ. Жёлтым отмечена доля освещения в нагрузке каждого отделения и цеха в целом.Рис. 2.3. Выбор местоположения трансформаторной подстанцииРис. 2.4. Картограмма нагрузок ИЦПРИЛОЖЕНИЕ 1Таблица П1.1Значения коэффициентов расчётной нагрузки для питающих сетей напряжением до 1000 В*Коэффициент использования 0,10,150,20,30,40,50,60,70,8185,3342,6721,61,331,14126,224,333,392,451,981,61,331,14134,052,892,311,741,451,341,221,14143,242,351,911,471,251,211,121,06152,842,091,721,351,161,161,081,03162,641,961,621,281,141,131,061,01172,491,861,541,231,121,11,041182,371,781,481,191,11,081,021192,271,711,431,161,091,071,0111102,181,651,391,131,071,05111112,111,611,351,11,061,04111122,041,561,321,081,051,03111131,991,521,291,061,041,01111141,941,491,271,051,021111151,891,461,251,0311111161,851,431,231,0211111171,811,411,21111111181,781,391,19111111191,751,361,17111111201,721,351,16111111211,691,331,15111111221,671,311,13111111231,641,31,12111111241,621,281,11111111251,61,271,1111111301,511,211,05111111351,441,161111111401,41,131111111451,351,11111111501,31,071111111601,251,031111111701,211111111801,1611111111901,13111111111001,111111111*Первоисточник: Руководящий технический материал. Указания по расчёту электрических нагрузок РТМ 36.18.32.4-92Таблица П1.2Значения коэффициентов расчетной нагрузки на шинах низкого напряжения цеховых трансформаторов и для магистральных шинопроводовнапряжением до 1 кВКоэффициент использования 0,10,150,20,30,40,50,60,7 и более165,3342,6721,61,331,1425,013,442,691,91,521,241,11132,942,171,81,421,231,141,08142,281,731,461,191,061,0410,9751,311,121,0210,980,960,940,936–81,210,960,950,940,930,920,919–101,10,970,910,90,90,90,90,911–250,80,80,80,850,850,850,90,925–500,750,750,750,750,750,80,850,85Более 500,650,650,650,70,70,750,80,8*Первоисточник: Руководящий технический материал. Указания по расчёту электрических нагрузок РТМ 36.18.32.4-92Таблица П1.3Значения коэффициента одновременности максимумов нагрузки *СредневзвешенныйкоэффициентиспользованияЧисло присоединений 10(6) кВ и ТП, питаемых непосредственно от сборных шин РП или ГПП2–45–89–25> 250,90,80,750,70,950,90,850,81,00,950,90,851,01,00,950,9*Первоисточник: Руководящий технический материал. Указания по расчёту электрических нагрузок РТМ 36.18.32.4-92Таблица П.4Значения коэффициентов приведения по активнойи реактивной мощности в функции коэффициента мощности нагрузкиКоэффициенты приведенияКоэффициенты мощности нагрузки, cosφ0,30,40,50,60,650,70,80,91,0k(АВ)А, k(ВС)В,k(СА)С1,41,1710,890,840,80,720,640,5k(АВ)В,k(ВС)С,k(СА)А–0,4–0,1700,110,160,20,280,360,5q(АВ)А,q(ВС)В,q(СА)С1,30,860,580,380,30,220,09–0,05–0,3q(АВ)В,q(ВС)С,q(СА)А1,881,441,160,960,880,80,670,530,3ПРИЛОЖЕНИЕ 2ПРИЛОЖЕНИЕ 3Таблица П3.1Зависимость экономически целесообразной единичной мощноститрансформаторов от плотности нагрузки цеха, кВ∙А/м20,03…0,050,05…0,060,06…0,080,08…0,110,11…0,14, кВ∙А250400500630800, кВ∙А/м20,14…0,180,18…0,250,25…0,340,34…0,5> 0,5, кВ∙А10001250160020002500Таблица П3.2Технические характеристики трансформаторов типа ТМГНоминальная мощность, кВ∙АСхема соединения обмоток, Вт, Вт, %, %160∆/Yн51031002,44,5250∆/Yн74042002,34,5400∆/Yн95055002,14,5630∆/Yн131076001,85,51000∆/Yн1900108001,25,51250∆/Yн2200135001,25,51600∆/Yн2650165001,06,02000∆/Yн3150198000,86,02500∆/Yн3750240000,86,0Рис. П3. Диаграммы для определения числа трансформаторовm, дополняющих минимальное их число до оптимального