Схема электроснабжения промышленного предприятия состоит из источников питания и линий электропередачи, осуществляющих подачу электроэнергии к предприятию, связывающих кабелей (KЛ) и проводов. Через трансформаторную подстанцию (ТП), где трансформаторы Т1 и Т2 понижают напряжение с 220 кВ до 6 кВ, для питания высоковольтных потребителей СД1, СД2, СД3, ИВГ1 обеспечивается подвод электроэнергии к её потребителям на требуемом напряжении.
Трансформаторы Т3 и Т4 понижают напряжение с 6 кВ до 0,4 кВ для питания низковольтных потребителей.
Выключатели Q1...Q13 предназначены для оперативного переключения и вывода в ремонт элементов схемы.
Секционные выключатели QB1, QB2 выполняют функцию автоматического ввода резерва (АВР).
Автоматы QF1...QF9 предназначены для оперативного переключения и вывода в ремонт элементов схемы.
Конденсаторные батареи (БК) вырабатывают реактивную мощность, тем самым уменьшают передачу полной мощности через трансформаторы Т3 и Т4, вследствие чего потери в трансформаторе уменьшаются.
Предохранитель FU защищает АД от токов короткого замыкания.
Для повышения надёжности электроснабжения применяется двухтрансформаторная подстанция с раздельной работой трансформаторов в нормальном режиме, что позволяет значительно снизить уровни токов короткого замыкания, упростить схему коммутации и релейной защиты.
Рисунок 1 – Схема электроснабжения корпуса
К шинам РУ – 6 кВ подключены высоковольтные синхронные двигатели компрессоров. На рисунке 3.1 приведена схема присоединения высоковольтных синхронных двигателей компрессоров.
Рисунок 3.1 – Схема присоединения синхронных двигателей компрессоров к РУ 6 кВ
Примечание – СД1 и СД2 рабочие двигатели, СД3 резервный двигатель.
Для СД компрессора мощность
, (3.1)
где - коэффициент запаса, =1,1 … 1,2 /13/;
- производительность насоса, м3/с; =105 м3/мин с. 3
- работа на сжатие, Дж/м3, смотри примечание;
- коэффициент полезного действия компрессора, =0,7 /13/;
- коэффициент полезного действия передачи (при соединении компрессора с двигателем =0,9 с.156 /13/);
Примечание - Работа на сжатие () – это работа, затрачиваемая на сжатие 1 м3 воздуха до заданных рабочих давлений (), для с.3, по таблице на с.156 /8/ определяем .
.
По таблице 4.27 /8/ выбираем двигатель серии СДН 15-26-16У3 со следующими номинальными параметрами:
- номинальная мощность СД, 400 кВт;
- номинальное напряжение СД, 6 кВ;
- номинальная частота вращения ротора, 375 об/мин;
- коэффициент полезного действия СД, 90 %.
Определим коэффициент загрузки () синхронного двигателя:
; (3.2)
, примем 0,97,
так как коэффициент загрузки () синхронного двигателя находится в пределах 0,7 … 1, то его мощность выбрана правильно.
Расчет электрических нагрузок необходим для выбора и проверки проводников и трансформаторов по пропускной способности и экономической плотности тока, расчета потерь и отклонений напряжений, колебания напряжения, выбора защиты и компенсирующих устройств.
Электрическая нагрузка рассчитывается методом упорядоченных диаграмм (смотри /6/). Электроприемники (ЭП) имеют либо постоянный график нагрузки (группа Б), либо переменный график нагрузки (группа А), это зависит от коэффициента использования ()
- группа А;
- группа Б.
С учетом групп определяется расчетная активная () и расчетная реактивная () мощности через соответствующие средние активные () и реактивные () мощности.
Далее определяется эффективное число ЭП () по формуле
, (4.1)
где - суммарная номинальная мощность ЭП;
- номинальная активная мощность i-го ЭП, кВт;
- количество групп ЭП;
- количество ЭП i-ой группы.
Коэффициент максимума () определяется по таблице 2.6 /6/ в зависимости от эффективного числа ЭП () и коэффициента использования (). Коэффициент максимума принимается равным единице в случае, если >200 или >0,8. Коэффициент максимума по реактивной мощности () определяется по /6/ в зависимости от эффективного числа ЭП (). Если >10, то =1, если 10, то =1,1.
После определения расчетной мощности () группы она сравнивается с суммарной номинальной мощностью трех наиболее мощных ЭП группы (). Если расчетная мощность окажется меньше, то за расчетную принимается .
При подготовке исходных данных к расчету на компьютере все ЭП объекта делятся на группы, в каждую группу входят ЭП имеющие одинаковые номинальную мощность (), коэффициент мощности (), коэффициент использования (), независимо от местоположения и назначения ЭП. Каждой группе и всем ее ЭП присваивается номер от 1 до 100. Распределение ЭП приведено в исходных данных с.
Произведем расчет электрических нагрузок для цеха, трансформатора и распределительного пункта.
Определим общее количество электроприемников ЭП ():
, (4.2)
где - количество групп электроприемников (=3 по таблице 1.2 на с. ).
3+3+3 = 9.
По коэффициенту использования (смотри таблицу 1.2) определяем группы ЭП:
Таблица 4.1 – Данные ЭП подключенных к РП с определенными группами
Тип установки
Количество ЭП
Номинальная мощность ЭП
Коэффициент мощности
Коэффициент использования
Группа
1 Станки
3
5,5
0,6
1,333
0,15
А
2 Станки
0,51
1,687
0,3
3 Конвейеры
7,5
0,7
1,020
0,75
Б
Примечание - В таблице 4.1 – коэффициент реактивной мощности i-ого ЭП.
Номинальная активная мощность РП :
; (4.3)
кВт.
Номинальная реактивная мощность РП :
, (4.4)
где - коэффициент реактивной мощности ЭП, соответствующий , берем из таблицы 4.1.
квар.
Средняя активная мощность РП :
; (4.5)
Средняя реактивная мощность РП :
; (4.6)
Средний коэффициент мощности :
; (4.7)
Найдем долю ЭП группы Б в суммарной нагрузке РП :
, (4.8)
где – номинальная мощность ЭП группы Б;
,
так как , то производим расчет электрической нагрузки для каждой группы в отдельности.
Для группы А:
Номинальная активная мощность ЭП группы А :
; (4.9)
Номинальная реактивная мощность ЭП группы А :
; (4.10)
Средняя активная мощность ЭП группы А :
; (4.11)
Средняя реактивная мощность ЭП группы А :
; (4.12)
Определим коэффициент использования:
; (4.13)
Определим эффективное число приемников (4.1)
Определим коэффициент максимума . Используя полученные значения и выпишем из таблицы 2.6 /6/ ближайшие значения коэффициента максимума (смотри таблицу 4.2).
Таблица 4.2 – Значения коэффициента максимума
Эффективное число ЭП,
Коэффициент использования,
0,2
0,225
6
2,24
-
1,88
Рассчитаем методом кусочно-линейной интерполяции. Для этого составим уравнение прямой (вида ), которое можно выразить формулой
. (4.14)
Обозначим через =0,2 (=0,2). Этому значению соответствует =2,24 (=2,24). Аналогично =0,3; =1,88.
;
Найденное значение соответствует =0,225 при эффективном числе электроприемников равным =6, что соответствует значению =0,215.
Определим коэффициент максимума по реактивной мощности используя данные на с. 48 /6/, для =6 < 10
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
