Дипломный проект 13. 03. 02. 07 Электроснабжение код наименование направления
 Скачать 0.78 Mb.
|
Определение центра электрических нагрузок и месторасположения главной понизительной подстанции. Построение картограммы нагрузокТрансформаторные подстанции стараются максимально приближать к центрам нагрузок. Благодаря этому, возникает возможность построить экономическую и надежную систему электроснабжения, так как сокращается протяженность сетей вторичного напряжения, уменьшаются потери энергии и отклонение напряжения; уменьшается зона аварий и удешевляется развитие электроснабжения [3]. Распределительные пункты (РП) и другие коммутационные узлы, на которых нет преобразования энергии, выгоднее размещать не в центре, а на границе питаемых ими участков сети таким образом, чтобы не было обратных потоков энергии. При равномерно распределенной нагрузке рекомендуется применять метод, использующий положение теоретической механики и позволяющий определить центр электрической нагрузки предприятия (цеха). Для этого нужно провести аналогию между массами и электрическими нагрузками, а координаты их центра определить по формулам [3], м,
где  ,  − координаты центра электрической нагрузки i-го цеха.Можно принять, что нагрузка равномерно распределена по площади цеха. Из этого следует, что центр электрической нагрузки i-го цеха совпадает c центром тяжести фигуры, изображающей цех на генеральном плане промышленного предприятия. Выбор места расположения ГПП проводят в следующем порядке. На генеральный план промышленного предприятия наносится картограмма нагрузок, которая представляет собой размещенные на генеральном плане окружности, причем площади, ограниченные этими окружностями, в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкам цехов. Для каждого цеха наносится своя окружность, центр которой совпадает с центром нагрузок цеха. Площадь круга в определенном масштабе равна расчетной нагрузке соответствующего цеха  :
Из этого выражения радиус окружности:
где − мощность i-го цеха;  − масштаб для определения площади круга (постоянный для всех цехов предприятия).Силовые нагрузки до и выше 1000 В изображаются отдельными кругами или секторами в круге. Осветительная нагрузка наносится в виде сектора круга, изображающего нагрузку до 1000 В. Угол сектора α определяется из соотношения активных расчетных Рp и осветительных нагрузок Рp.o цехов. Для определения места ГПП находится центр электрических нагрузок отдельно для активной и реактивной нагрузок, так как их питание производится от разных установок (генераторы и компенсирующие устройства). Цеховые ТП следует располагать внутри производственных корпусов. Расчет центра электрических нагрузок представлен в таблице 3. Таблица 3 − Определение центра электрических нагрузок активной мощности
Окончание таблицы 3 Центр электрических нагрузок имеет следующие координаты на генеральном плане, м:    Рисунок 1 – Генплан предприятия с картограммами нагрузок Проектирование системы внешнего электроснабжения 5.1 Выбор схемы внешнего электроснабжения Система внешнего электроснабжения включает себя схему электроснабжения и источники питания предприятия. Основными требованиями к проектированию рациональной системы внешнего электроснабжения являются надежность, экономичность и качество электроэнергии в сети. При проектировании схемы электроснабжения предприятия наряду с надежностью и экономичностью необходимо учитывать также характер размещения нагрузок на территории предприятия, потребляемую мощность, наличие собственного источника питания. Если имеются потребители I категории, предусматривают секционирование шин приемного пункта и питание каждой секции по отдельной линии, так как для потребителей электроэнергии, относящихся к категории, в соответствии с ПУЭ предусматривают не менее двух независимых источников питания. Независимым источником питания называют источник питания приемника (группы приемников электроэнергии), на котором напряжение для послеаварийного режима не снижается более чем на 5 % по сравнению с нормальным режимом работы при исчезновении его на другом или на других источниках питания этих приемников. К числу независимых источников питания относят две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий: каждая секция или система шин, в свою очередь, имеет питание от независимого источника питания; секции (системы) шин не связаны между автоматически отключающийся при нарушении нормальной работы одной секции (системы) шин. Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части электростанции (подстанции), так как он определяет полный состав элементов и связей между ними. Выбранная главная схема является исходной при составлении принципиальных схем электрических соединений, схем собственных нужд, схем вторичных соединений, монтажных схем и т. д. [3, с. 315]. Схема РУ выбирается с учётом схемы прилегающей сети, ее параметров и перспектив развития, количества присоединяемых ВЛ и трансформаторов, необходимости секционирования и установки компенсирующих устройств, размера и стоимости земельного участка, природно-климатических условий и других факторов. Схема РУ разрабатывается с учётом назначения подстанции в данной энергосистеме, надёжности работы примыкающих ВЛ и подстанций и условий их резервирования [4, п. 1.3.4.1]. Основные требования, предъявляемые к схемам РУ, заключаются в обеспечении качества функционирования ПС: надёжности, экономичности, наглядности и простоте, возможности и безопасности обслуживания, выполнения ремонтов и расширения, компактности и др. [4, п. 1.3.4.2]. Число присоединений на стороне ВН, шт.,  где nт – число трансформаторов, шт; nвл – число ВЛ, шт. Выбираем схему 4H «Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий» [4]. Схема 4Н-два блока (линия-трансформатор) с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий применяется на напряжении 35-220 кВ для тупиковых или ответвительных двухтрансформаторных подстанций. В зависимости от схем сети начальным этапом развития данной схемы возможна схема укрупненного блока (линия + 2 трансформатора). При одной линии и двух трансформаторах разъединители в «перемычке» допускается не устанавливать [4, п. 1.5.5]. Экономические критерии применения: 1. Требует две ячейки выключателей на четыре присоединения. 2. Занимает минимальные отчуждаемые площади с учётом количество присоединений. 3. Наиболее дешевая схема с учётом количества присоединений. Критерии надёжности: 1. Отказ линии или выключателя приводит к отключению по одному (авто)трансформатору на всех смежных подстанциях, подключенных к данной линии. Рассматриваемые отказы не должны приводить к ограничению электроснабжения потребителей при достаточной нагрузочной способности оставшихся в работе (авто-)трансформаторов, а также действии автоматического ввода резерва на стороне низшего и среднего (при наличии) напряжения (авто)трансформатора. 2. Неавтоматическую перемычку со стороны линий следует устанавливать только при наличии технико-экономических обоснований с учётом фактора надёжности, поскольку плановые и аварийные простои линий 35-220 кВ непродолжительны, а параметр потока отказов (авто-)трансформаторов – один из самых низких среди элементов электрических сетей. 3. Является лучшей схемой с позиций надёжности и экономичности для тупиковых или ответвительных двухтрансформаторных подстанций при использовании современных элегазовых выключателей с пружинными приводами для подстанций 35-220 кВ.  Рисунок 2 – Схема № 4Н «Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий» 5.2. Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения предприятия Предварительно, для выбора рационального напряжения внешнего электроснабжения завода, по формуле Стилла рассчитывается нестандартное напряжение. Нестандартное напряжение электроснабжения, кВ,
 где  – расстояние от подстанции энергосистемы до завода, равное 7,8 км; – передаваемая мощность, равная расчетной нагрузке предприятия, отнесенной к шинам высокого напряжения ГПП, МВт.Из ряда стандартных напряжений два ближайших значения это 35 и 110 кВ. Далее рассчитываем два варианта схем внешнего электроснабжения с отличающимися напряжениями питающих линий. Так как предприятие находится на значительном расстоянии от источника питания, питающие линии выполняются воздушными. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
