Электроснабжение насосной станции

Таблица

 

 

 

 

Таблица 1 (продолжение)

                         

4	РП-2 корпус 709А	-	-	142,2			0,85/0,62	142,2	88,16			142,2	88,16	167,31	254,5
5	ЩАО			2,76			0,98/0,33	0,68	0,22			0,68	0,22	0,7	1,06
6	ЩРО			19,72			0,98/0,33	6,8	2,25			6,8	2,25	7,16	10,9
7	Всего по РУ-0.4 кВ							317,1	196,94			322,89	198,76	379,37	577
8	РУ-10 кВ	4	1000	4000	-	0,8	0,8/-0,75	3200	-2475,8			3200	-2475,8	4045,9	233,87
9	Общая нагрузка			4343,13				3517,1	-2278,9			3522,9	-2277,1	4425,3	810,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   2.3 Определение центра электрических  нагрузок

Для построения рациональной системы электроснабжения (СЭС) промышленных предприятий важное значение имеет размещение ТП. Подстанции должны быть максимально приближены к центрам подключенных к ним нагрузок (ЦЭН). Это обеспечивает наилучшее технико-экономические показатели СЭС по расходу электроэнергии и дефицитных проводниковых материалов, то есть минимум приведенных затрат.

На генплане указываются  расчетные мощности цехов и всего  предприятия.

Для того, чтобы найти  наиболее выгодный вариант расположения понижающей ПС составляют картограмму нагрузок. Картограмма нагрузок представляет собой размещенные на генплане предприятия площади, ограниченные кругами, которые в выбранном масштабе соответствуют расчетным нагрузкам цехов.

Центр каждого круга  должен совпадать с центром нагрузок этого цеха. Центр электрических нагрузок предприятия является символическим центром потребления электроэнергии. Они проводятся произвольно. Нахождение ЦЭН предприятия необходимо для определения местонахождения ГПП. Координаты ЦЭН:

         

   

где – нагрузка i-го цеха [таб.1]

 – координаты i-го цеха

Определим радиусы кругов, которые соответствуют расчетным  нагрузкам цехов.

 

где – мощность i-цеха

      m – масштаб  для определения площади круга.

Примем m=1:7 кВт/м²

 

 

Таблица

 

№ п/п	Номер подстанции и объекта	Координаты
		X (м)	Y (м)
1	Корпус 707	65,4	16,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Выбор  цеховых ТП

Правильный  выбор числа и мощности трансформаторов  на подстанциях промышленных предприятий является одним из основных вопросов рационального построения системы электроснабжения.

При проектировании цеховых подстанций необходимо учитывать  требования резервирования мощности трансформаторов.

При выборе числа  и мощности трансформаторов рекомендуется:

1. Применять трансформаторы мощностью более 1000кВА.
2. Стремиться к возможно большей однотипности трансформаторов цеховых подстанций.
3. Выбирать при двухтрансформаторных подстанциях мощность каждого трансформатора с таким расчетом, чтобы при выходе из строя одного трансформатора оставшийся в работе трансформатор мог нести всю нагрузку потребителей 2-й категорий. Для этого номинальная мощность трансформаторов двухтрансформаторной подстанции принимается равной 70% от общей расчетной нагрузки цеха. Тогда при выходе из строя одного из трансформаторов, второй на время ликвидации аварии оказывается загруженным не более чем на 140%, что допустимо в аварийных условиях.

Мощность цеховых  трансформаторов с большей точностью  можно определить по средней потребляемой мощности  Р_см за наиболее загруженную смену, а не по максимальной расчетной нагрузке.

Рассчитываемый  объект является потребителем 2 категории, т.е. перерыв электроприемников объекта, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: недоотпуск продукции и простой рабочего персонала.

Определяем  расчетную мощность трансформаторов:

 

Где – номинальная активная мощность за наиболее загруженную смену (из  таблицы № 1);

       – номинальная реактивная мощность за наиболее загруженную смену (из  таблицы № 1);

Определяем мощность трансформатора:

 

Для установки  в КТП принимаем двухобмоточный трансформатор типа

ТМ-400/10.

Т – трехфазный, СЗ – естественное воздушное охлаждение при защищенном исполнении.

Проверяем трансформатор:

1. В нормальном режиме  при работе двух трансформаторов:

Где – полная мощность, потребляемая объектом;

       – количество трансформаторов;

       – номинальная мощность трансформатора.

2. В после  аварийном режиме при работе  одного трансформатора:

Так как все  равенства выполняются, то к установке  принимаем трансформатор ТМ-320/10. Установка трансформатора большей мощности будет не целесообразна, т.к. принимаемый трансформатор имеет запас по мощности

Выбор трансформаторов цеховых подстанций сводим в таблицу.

                                                                                                                   Таблица

Место установки	Количество и тип трансформатора	Sном  кВА	Напряжение обмотки, кВ		Потери (кВт)		Uкз %	Iкз%
КТП	2 ТМ-320/10	320	10	0,4	1,3	5,4	5,5	3

 

 

 

 

 

 

2.6. Выбор  и расчет сечений кабелей 0,4 кВ

Основным расчетом при выборе проводников является расчет сети по нагреву. Сначала выбираем марку проводника. В зависимости от характеристики среды помещения, его конфигурации и способа прокладки сети. Затем переходят к выбору сечения проводников по условию допустимых длительных токов. Для выбора сечения проводника по условию нагрева токами нагрузки сравниваются расчетный максимальный Iр и допустимый I_доп токи для проводника принятой марки и условий его прокладки.

При этом должно соблюдаться соотношение: 

Для вихревого  насоса ВН-1 выбираем марку кабеля АВВГ, т.к. он прокладывается в лотках открыто по стене в, и согласно ПУЭ берем кабель с алюминиевыми жилами:

АВВГ (3х2,5 +1х2,5) 

Проверяем кабель : 

Кабель выбран правильно.

Остальные кабели на напряжение 0,4кВ производим аналогично и сводим в таблицу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица.  Выбор проводников U до 1000 В

Наименование  механизма	Рн, кВт	Iн, А	Iмах, А	Кабель	Iдоп.каб, А
1	2	3	4	5	6
Приводной насос  (ПН-1)	0,75	2,17	9,77	АВВГ-1 кВ (4x2,5)	19
Вихревой насос   (ВН-1)	1,5	3,57	14,5	АВВГ-1 кВ (4x2,5)	19
Приточная вентиляция (П-1)	2,2	5,02	30,12	АВВГ-1 кВ (4x2,5)	19
Вытяжная вентиляция (В-1)	0,75	2,17	9,77	АВВГ-1 кВ (4x2,5)	19
Приводной насос (ПН-2)	0,75	2,17	9,77	АВВГ-1 кВ (4x2,5)	19
Приточная вентиляция (П-2)	2,2	5,02	30,12	АВВГ-1 кВ (4x2,5)	19
Вытяжная вентиляция (В-2)	0,75	2,17	9,77	АВВГ-1 кВ (4x2,5)	19
Электрозадвижка	3,3	6,6	39,9	АВВГ-1 кВ (4x2,5)	19
Электромешалка	3,0	6,53	39,2	АВВГ-1 кВ (4x2,5)	19
РП-1 корпус 709	142,2	254,5		АВВГ-1 кВ (3x150+1x50)	270
РП-2 корпус 709А	142,2	254,5		АВВГ-1 кВ (3x150+1x50)	270
ЩСУ-1	9,65	14		АВВГ-1 кВ (4x2,5)	19
ЩСУ-2	26,6	42		АВВГ-1 кВ (3x25+1x16)	72
ЩАО	2,76	1,06		АВВГ-1 кВ (4x2,5)	19
ЩРО	19,72	10,9		АВВГ-1 кВ (4x2,5)	19

 

Выбор сечения кабеля напряжением 10 кВ.

Потери энергии  при передаче по линии возрастают с увеличением сопротивления линии, которая в свою очередь определяется сечением провода: чем больше сечение провода, тем меньше потери. Однако при этом возрастают расходы цветного металла и капитальные затраты на сооружение линии.

Снижение затрат на сооружение электрических сетей  промышленных предприятий в значительной степени зависит от выбора экономически целесообразного сечения, определяемого по экономической плотности тока I_эк (А/мм²).

Правилами устройства электроустановок регламентируется значение Iэк., принятое на основе технико-экономических  расчетов с учетом стоимости потерь электроэнергии в строительной части линии, экономии цветных металлов и других факторов.

Для прокладки принимаем кабель ААШ_ВУ:

А – алюминиевая  жила с бумажной маслоканифольной и  не стекающей массой изоляции;

А – алюминиевая  оболочка;

Ш_В – шланг виниловый, наружный покров – хлоридный.

Способ прокладки  принимаем в земле, т.к. этот способ является наиболее экономичным.

Достоинство прокладки  в земле:

1. Низкие капитальные затраты по сравнению с другими способами прокладки.
2. Высокое использование по нагреву.
3. Простота прокладки.

Недостатки  при прокладке в земле:

1. Кабель находится постоянно во влажной среде.
2. Затруднение отыскания места повреждения.

Рассчитываем  кабель от РП до СД

Определяем  максимальный ток, протекающий по кабелю

 

где  S_max – максимальная полная мощность, потребляемая объектом (табл.№ 1);

Определяем  экономическое сечение кабеля:

 

где I_max – максимальный ток, протекаемый по выбираемому кабелю;

       I_эк   -  экономическая плотность тока; принимаем I_эк= 1,2, т.к. T_max > 5000 часов

выбираем кабель 3 ААШ_ВУ 10кВ (3х185) I_доп=235 А.

Дополнительные коэффициенты, учитывающие прокладку в земле по вводам, т.к. данные таблицы учитывают коэффициенты при прокладке в земле.

Определяем максимальный ток, протекающий по линии в после  аварийном режиме при выходе из строя  одной линии.

 

где S_max – максимальная полная мощность, потребляемая объектом (кВА);

       n – число линий;

       U_н – номинальное напряжение.

Условия нагрева  в после аварийном режиме

– выполняется