Курсовая работа (т): Розрахунок схеми електропостачання групи цехів

.3.4 Розрахунок навантаження цехів та підприємства вцілому

Сумарне навантаження розраховується за формулами:

, (2.12)

кВт,

, (2.13)

квар,

 , кВА, (2.14)

кВА.

Таблиця 2.5 - Розрахункове навантаження цехів з урахуванням освітлення

.4 Вибір компенсуючих пристроїв

Під реактивною потужністю розуміється навантаження, яке створюється коливання енергії магнітного поля. На відмінність від активної потужності, реактивна, циркулюючи між джерелами і споживачами, не виконує корисної роботи. Прийнято рахувати, що реактивна потужність споживається (QL), якщо навантаження носить індуктивний характер (струм відстає по фазі від напруги) і генерується (QС) при ємнісному характері навантаження.

Реактивна потужність запасається в вигляді магнітного і електричного полів в елементах електричної мережі, електроприймачах, які мають індуктивність і ємність.

Основними електроприймачами реактивної потужності на промислових підприємствах є асинхронні двигуни - на їх долю припадає 60-65% споживаної реактивної потужності, 20-25% приходиться на трансформатори, 10-15% - на інші електроприймачі (перетворювачі, реактори, газорозрядні джерела живлення) і лінії електропередач. Під компенсацією реактивної потужності розуміють зниження реактивної потужності, яка циркулює між джерелами струму та електроприймачами, а таким чином, й зниження струму в генераторах і мережах.

Проведення заходів по компенсації реактивної потужності дає значний техніко-економічний ефект, який заклечається в зниження втрат активної потужності, в кращому використанні основного обладнання, в збільшенні пропускної здатності елементів мережі по активній потужності.

В нових електричних мережах, що проектуються,компенсація реактивної потужності дозволяє знизити кількість і потужність силових трансформаторів, перерізи проводів і габарити апаратів розподільчих пристроїв. Компенсувати реактивну потужність економічно доцільно до визначених, нормативних значень, встановлених для характерних вузлів електричної мережі.

Основним нормативним показником, що характеризує споживану реактивну потужність, є коефіцієнт потужності cos φ.

Визначається найбільша потужність, яку доцільно передавати з сторони вищої напруги (ВН) в мережу нижчої напруги (НН)

 кВар.

Розраховується потужність компенсуючих пристроїв

,  (2.16)

Розрахунки зводимо в таблицю 2.6.

Таблиця 2.6 - Вибір трансформаторів

Розраховується додаткова потужність компенсуючих пристроїв

,  (2.17)

де g - коефіцієнт, який залежить від схем електропостачання цехових трансформаторних підстанцій (ЦТП).

Якщо Qн.к.1< 0, або Qн.к.2< 0, то додаткова сумарна потужність Qн.к.1, Qн.к.2 прирівнюється до 0.

.

Визначається сумарна потужність КП на стороні НН ЦТП

,  (2.18)

квар.

За довідниковою літературою вибираємо (по /1/, стор.233) конденсаторні батареї типу 1хУКРП-0,4-475-25УЗ; 4хУКРП-0,4-160-20УЗ; 2х УКРП-0,4-110-10УЗ; 2хУПКР-0,4-360-40-УЗ; 4хУКПР 0,4-400-40УЗ.

квар

Сумарна потужність КП на стороні ВН ЦТП

, (2.19)

квар.

За довідковою літературою (по /1/, стор.235) обираються компенсаторні батареї:

хУКЛ-6,3-1350УЗ, вартістю 59000 грн/шт.;

хУКЛ-6,3-900УЗ, вартістю 50000 грн/шт.

квар.

Визначаємо коефицієнт потужності до проведення компенсації

, (2.20)

.

Визначаємо коефіцієнт потужності після встановлення конденсаторних батарей

, (2.21)

.

Економічна доцільність установки КБ

Розраховуються капітальні витрати на КБ

 ,  (2.22)

де n1, n2,..., nn - кількість батарей, шт;

c1, c2,..., cn - вартість батарей, грн.

 грн.

Визначається вартість втрат в КП

, (2.23)

де DРк - питомі втрати потужності в КП, визначаються по /1/;

Тmax - число годин використання максимуму навантаження.

грн.

Визначається потужність амортизаційних відрахувань

, (2.24)

де j% - процент амортизаційних відрахувань (в курсовому проектуванні прийняти рівним 6,3%).

грн.

Визначаються річні витрати на утримання і експлуатацію електроустановки

, (2.25)

де Кп - коефіцієнт приведених витрат (в курсовому проекті приймається рівним 0,15).

грн.

Визначається річна економія за рахунок зниження втрат,

, (2.26)

де Ке - економічний коефіцієнт.

грн.

Висновок. Таким чином річна економія від встановлення конденсаторних батарей більше, ніж затрати на них, що доказує доцільність їх встановлення.

1.5 Вибір числа і потужності силових трансформаторів

.5.1 Вибір потужності трансформаторів головної понижуючої підстанції (ГПП)

Силові трансформатори ГПП обираються в залежності від категорії надійності електроприймачів, розрахункового навантаження на шинах 6(10) кВ, способу встановлення трансформаторів та техніко економічних розрахунків. Розрахункова потужність трансформатора визначається за формулою:

, (2.27)

деn - кількість трансформаторів підстанції;

 - сумарне навантаження заводу з урахуванням Ко.

кВА.

Вибираємо два варіанта по потужності трансформатора:

І варіант - 2 х ТМН- 6300/35

ІІ варіант - 2 х ТМН- 10000/38,5

Силові трансформатори обираються по /8/ стор. 90. Дані трансформаторів заносяться до таблиці 2.6.

Таблиця 2.6 - Довідкові дані трансформаторів

Розраховуємо коефіцієнт завантаження кожного варіанта трансформатора:

,  (2.28)

І вар. ,

ІІ вар. .

Для визначення перенавантажувальної можливості трансформатора необхідно перевірити виконання нерівності:

, (2.29)

де  - коефіцієнт допустимої аварійної перенавантаження трансформатора = 1,4. ПУЕ допускає перенавантаження напротязі двох годин на 140%.

І варіант

ІІ варіант .

Так як, з технічної точки зору обидва варіанти підходять, то для обох варіантів проводиться техніко - економічне порівняння показників.

Проводимо техніко - економічне порівняння.

Визначаємо капітальні витрати на трансформатори

K = n∙С, (2.30)

де С - вартість одного трансформатора;

n - кількість трансформаторів.

І варіант грн.

ІІ варіант грн.

Визначаємо вартість втрат електроенергії в трансформаторі за рік

Сп =

,  (2.31)

І варіант Сп1 =

 грн.

ІІ варіант Сп2 =

 грн.

Визначаємо амортизаційні відрахування

Са = , (2.32)

де jа - відсоток амортизаційних відрахувань, jа = 6,3%.

Са1  грн,

Са2 грн.

Визначаємо експлуатаційні витрати:

Се = Сп + Са, (2.33)

Се1 = 605220 + 42084 = 647304 грн,

Се2 = 523837+49770 = 573607 грн.

Так як,  і , то потрібно розрахувати строк окупності:

 , (2.34)

.

Так як, Токуп.≥Тнорм, то час окупності дорівнює 6,7 року. Через це обирається варіант з більшими капітальними затратами, тобто ІІ варіант - 2 Х ТДН- 10.

1.5.2 Вибір трансформаторів цехових ТП

Стандартну номінальну потужність трансформаторів обирають за виразом

, (2.35)

де n - кількість трансформаторів;

- коефіцієнт завантаження трансформаторів, для електроприймачів І категорії з дво трансформаторними підстанціями приймається рівним 0,65-0,7, для електроприймачів ІІ категорії 0,7-0,8, для електроприймачівІІІ категорії 0,9-1.

Розрахунок та вибір трансформаторів проводиться на прикладі цеха №1.

кВА.

По /8/, стор. 96 обираємо трансформатор типу ТСЗ - 1000/10.

Подальші розрахунки зводимо до таблиці 2.7