Электроснабжение механического цеха

            ║    Односменный    ║    от    3180   до    3520    ║

            ║    Двухсменный    ║    от    6297   до    7747    ║

            ║    Трехсменный    ║    от   10738   до   12819    ║

            ║    Непрерывный    ║    от   16825   до   19727    ║

            ╙───────────────────╨───────────────────────────────╜

 

            Произвольное распределение нагрузки  по трансформаторам 

          ╔═════════╦═══════════╦═══════════╦═══════════╦═══════════╗

          ║  Номер  ║   Sном    ║  Нагрузка ║Коэффициент║   Потери  ║

          ║         ║   кВ.А    ║    кВ.А   ║ загрузки  ║    кВт    ║

          ╠═════════╬═══════════╬═══════════╬═══════════╬═══════════╣

          ║    1    ║     63    ║    63.000 ║   1.000   ║    1.540  ║

          ║    2    ║    100    ║    43.500 ║   0.435   ║    0.733  ║

          ║    3    ║    160    ║    43.500 ║   0.272   ║    0.756  ║

          ║  Итого  ║    323    ║   150.000 ║   0.464   ║    3.029  ║

          ╚═════════╩═══════════╩═══════════╩═══════════╩═══════════╝

 

                   Потери электроэнергии в трансформаторах

                   при произвольном распределении  нагрузки 

            ╓───────────────────╥───────────────────────────────╖

            ║   Режим работы    ║  Годовые потери электроэнергии  ║

            ║                   ║             кВт.ч             ║

            ╟───────────────────╫───────────────────────────────╢

            ║    Односменный    ║    от    3562   до    4061    ║

            ║    Двухсменный    ║    от    7031   до    9157    ║

            ║    Трехсменный    ║    от   12441   до   15491    ║

            ║    Непрерывный    ║    от   19879   до   24131    ║

            ╙───────────────────╨───────────────────────────────╜

          ──────────────────────────────────────────────────────────

2.8 Снижение потерь электроэнергии изменением графика электрической нагрузки.

Расчет снижения потерь электроэнергии изменением графика электрической  нагрузки производится с помощью  программы GRAFIK (PRES8). Программа позволяет определить потери электроэнергии в нескольких вариантах неразветвленной схемы электроснабжения при заданных графиках активной и реактивной мощностей нагрузки, а также при их выравнивании. Элементами схем могут быть:

• линии различных сечений напряжением 0,38; 6; 10; 35 кВ; 
• трансформаторы различных мощностей с низшим напряжением

U_ном.нн=0,38 кВ;

• электрическое сопротивление;
• нагрузка.

 

На рисунке 1 приведена  расчетная схема.

Рис. 2.8.1 Расчетная схема

Исходные данные:

• номинальное напряжение в схеме 10/0,38 кВ;
• линия кабельная;
• материал жил – алюминий;
• номинальное сечение жил: F=150 мм²;
• длина лини: L=0,8 км;
• номинальная мощность трансформатора: S_ном.т =100 кВ·А;
• активное сопротивление линии: R_л=0,165 Ом.

 

 

 

 

Потери электроэнергии определяем по графикам электрических нагрузок с длительностью Т=8 часа (режим  работы предприятия односменный), длительность одной ступени – 1 час. Графики  электрических нагрузок представлены на рисунке 2.

Рис.2.8.2– Графики электрических нагрузок активной энергии Р (кВт) и реактивной энергии Q (квар).

Расчеты:

Потребление электроэнергии (W):  ;

где P_i - активная мощность i – ой ступени, кВт;

t_i - длительность i – ой ступени, ч;

n – количество ступеней.

 

 

   Потери  электроэнергии в линии при  заданных графиках нагрузки (∆W_л):

 

   где R_л = 0,165 Ом – сопротивление кабельной линии, сечением 150 мм²;

   U_л =10 кВ – напряжение линии;

    Q_i - реактивная мощность на i – ой ступени, квар.

 

 

Потери электроэнергии в трансформаторе (∆W_Т):

 

Где P_k=1,97  кВт – потери холостого хода в трансформаторе,

P_x=0,36  кВт - потери короткого замыкания в трансформаторе,

Т_в = 8 ч – время включения трансформатора.

 

  Потери электроэнергии в схеме (∆W_сх):

 

Средняя активная мощность нагрузки (P_ср.8):

 

Средняя реактивная мощность нагрузки (Q_ср.8):

     где

Определим потери электроэнергии при ровных графиках нагрузки (W=const) в линии, трансформаторе и схеме:

 

 

 

1. потери за 8 часов:

 

 

 

 

 

 

2. потери за 16 часов:

 

 

 

 

 

 

3. потери за 24 часа:

 

 

 

 

 

 

 

Проведем анализ результатов.

При выравнивании нагрузки за 8 часов потери в линии уменьшились  на 9,84%, потери в трансформаторе уменьшились на 7,28%, суммарные потери в схеме уменьшились на 7,3 %.

При выравнивании нагрузки за 16 часов потери в линии уменьшились  на 55%, потери в трансформаторе увеличились на 11,25 %, суммарные потери в схеме увеличились на 11,51%.

При выравнивании нагрузки за 24 часов потери в линии уменьшились  на 70,49%, потери в трансформаторе увеличились на 53,4%, суммарные потери в схеме увеличились на 41,3%.

По исходным данным с помощью  программы GRAFIK получили результаты, представленные на распечатке.

 

 

 

 

 

                  СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 

              ИЗМЕНЕНИЕМ ГРАФИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ  НАГРУЗКИ

 

                        Исходные данные 

          Вариант  расчетной схемы :

          1. Линия  - трансформатор -  нагрузка 

          Номинальные  напряжения в схеме (кВ)  :    10 / 0.38

          Тип  линии :    кабельная 

          Материал  жил :    aлюминий  

          Номинальное  сечение жил (мм2) : 150

          Длина  линии (км) :    0.800

          Активное  сопротивление линии (Ом) :    0.165

          Номинальная  мощность трансформатора (кВ.А) :    100

          Тип  трансформатора : масляный

          Потери  мощности в трансформаторе (кВт) : Рх = 0.36, Рк =  1.97

 

          Длительность  графика нагрузки Т ( ч ) :       8

          Длительность  одной ступени графика t ( ч  ) :  1

                Графики электрических нагрузок P и Q

             Ступень        P (кВт)        Q (кВар)

                1            36.000         18.000

                2            40.000         20.000

                3            70.000         35.000

                4            90.000         45.000

                5            80.000         40.000

                6            60.000         30.000

                7            50.000         25.000

                8            36.000         18.000

             средние         57.750         28.875

 

                         Результаты 

          Потребление  электроэнергии при заданном  графике 

          активной  нагрузки W (кВт.ч) :                         462.00

          Потери  электроэнергии при заданных  графиках нагрузки (кВт.ч) :

                       в линии ДWл =                             0.061

                       в трансформаторе ДWт =                   10.192

                       в схеме ДW =                             10.253

          Потери  электроэнергии при ровных графиках  нагрузки (W=const)

          за 8 часов  ДW8 (кВт.ч) :   в линии                     0.055

                                     в трансформаторе            9.450

                                     в схеме                     9.505

          за 16 часов  ДW16 (кВт.ч) : в линии                     0.027

                                     в трансформаторе            9.045

                                     в схеме                     9.073

          за 24 часа  ДW24 (кВт.ч) :  в линии                     0.018

                                     в трансформаторе           10.830

                                     в схеме                    10.848

                         ---------------

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

               Современная система электроснабжения должна удовлетворять ряду требований: правильное определение электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, повышение коэффициента мощности, правильный выбор сечения проводов и кабелей, и другие технические и экономические решения. Поэтому следует стремиться к созданию предприятий, обладающих гибкостью, которые способны с наименьшими потерями осуществить перестройку производства.

           В ходе проектирования электроснабжения механического цеха, мною были закреплены, углублены и обобщены знания, полученные по дисциплине проектирование систем электроснабжения. Усвоены навыки инженерных методов расчета ряда технических задач, необходимых в практической деятельности инженера отдела главного энергетика промышленного предприятия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Электротехнический справочник  в 3 томах «Испльзование электрической  энергиии» (кн.2) - М.: Энергоавтомиздат, 1988

2. Руководящие указания  по расчету токов короткого  замыкания и выбо-ру электрооборудования  / Под ред. Б.Н. Неклепаева. - М. : Изд-во НЦ ЭНАС, 2001

3. Правила устройства  электроустановок. - 6-е изд. - М.: Главгосэнерго-надзор  России, 1998

4. Правила применения  скидок и надбавок к тарифам  на электрическую энергию за  потребление и генерацию реактивной  энергии. - Промышленная энергетика, 1998 ; № 10

5. Правила эксплуатации  электроустановок потребителей / Госэнергонад-зор  Минтопэнерго РФ. - М. : Энергоавтомиздат, 1992

6. Справочник по проектированию  электроснабжения / Под ред. Ю.Г.  Барыбина, - М. : Энергоавтомиздат, 1990

7. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / Под ред. Ю.Г. Барыбина, - М. : Энергоавтомиздат, 1991

8. Неклепаев Б.Н. , Крючков  И.П. Электрическая часть электростанций  и подстанций: Справочные материалы  для курсового и дипломного  проектирова-ния: Учеб. Пособие для  вузов. - М.: Энергоавтомиздат, 1989

9. Электроснабжение промышленных  предприятий. Применение пакета  прикладных программ ПРЭС - 1: Методические  указания. - Чебоксары: Чуваш. ун-т, 1993

10. Электроснабжение промышленных  предприятий. Применение пакета  прикладных программ ПРЭС - 2: Методические  указания. - Чебоксары: Чуваш. ун-т, 1993

11. Электроснабжение промышленных  предприятий. Применение пакета  прикладных программ ПРЭС - 5: Методические  указания. - Чебоксары: Чуваш.ун-т, 1995

12. Электроснабжение промышленных  предприятий. Применение пакета  прикладных программ ПРЭС - 7: Методические  указания. - Чебоксары: Чуваш.Ун-т, 1995

13. Дьяков В.И. Типовые  расчеты по электроснабжению: Практическое  пособие, - М.: Высшая школа, 1991

14. Калин Н.Ф. Сборник  заданий на курсовое проектирование  по электроснабжению промышленных  предприятий. - Чебоксары: Чуваш.  ун-т, 1971

15. Электроснабжение промышленных предприятий. Методическое указание к курсовому проекту. - Чебоксары: Чуваш. ун-т, 1986