Электроснабжение. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. Сооружаются электростанции большой мощности

• Название: По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. Сооружаются электростанции большой мощности
• Анкор: Электроснабжение
• Дата: 22.04.2021
• Размер: 175.41 Kb.
• Имя файла: 5.docx
• Тип: Документы; #197611
• страница: 3 из 4

5.Характеристика среды производственных помещений химзавода. Категории электроприемников по бесперебойности электроснабжения
Характеристики внешней среды (температура, влажность, наличие взрыво- или пожароопасных зон) могут влиять не только на конструктивное исполнение РП, ПТ или СП но и на выбор марок и сечений проводов, кабелей и защитной аппаратуры [3]. Производственный процесс на проектируемой фабрике характеризуется наличием горючей пыли и волокон текстильных материалов, образующих пожароопасные смеси. В цехе защитных покрытий используются лакокрасочные материалы, имеющие в своем составе легко воспламеняющиеся жидкости, способные образовывать взрывоопасные смеси с воздухом [3]. Некоторые из отделений цехов химического завода могут быть отнесены к жарким и влажным помещениям. Характеристика среды основных производственных помещений по цехам химического завода представлена в таблице 7. Перерыв электроснабжения электроприемников основного производства химического завода приводит к массовому недоотпуску продукции и простою людей. Возникает опасность для жизни людей при обесточивании зданий подъёмных машин и здания вентиляторов при их обесточивании, поэтому отнесём их к первой категории. Электроприемников не основного производства можно отнести ко второй категории [3].

Вспомогательные цеха и подразделения, прямо не участвующие в создании продукции предприятия, можно отнести к третьей категории.

Классификация основной доли электроприемников в цехах химического завода по бесперебойности электроснабжения приведена в таблице 7.
Таблица 7 – Характеристика внешней среды помещений химзавода и бесперебойности электроснабжения основных производств

№ п/п	Наименование цеха	Характеристика среды	Категория по бесперебойности электроснабжения
1	Заводоуправление, столовая	нормальная	II
2	Цех хлора и каустика	химически активная	I
3	Компрессорная	нормальная	II
4	Цех хлорофосфора	химически активная	II
5	Материальный склад	нормальная	III
6	Насосная	сырая	II
7	Цех метилхлора №1	химически активная	II
8	Цех метилхлора №2	химически активная	I
9	Котельная	жаркая	II
10	Цех металлообработки	нормальная	II
11	Склад готовой продукции	нормальная	II
12	Цех сульфата аммония №1	химически активная	I
13	Цех сульфата аммония №2	химически активная	I
14	Цех сжигания газов	взрывоопасная	I
15	Цех синильной кислоты №1	химически активная	I
16	Цех синильной кислоты №2	химически активная	I

6. Определение расчетных нагрузок по отдельным зданиям (цехам) и предприятия в целом
Расчетная нагрузка предприятия должна определяться в соответствии с «Указаниями по определению электрических нагрузок в промышленных установках», т. е. по средней мощности и коэффициенту спроса.

Расчет нагрузки по отдельным цехам (зданиям).

Расчётная активная мощность цеха:

где Р_ном– суммарная установленная мощность цеха;

К_с - средний коэффициент спроса для приемников.

Расчётная реактивная мощность цеха очистки этилена:

где tg-соответствует характерному для приемников данного цеха средневзвешенному значению коэффициента мощности.

Номинальную активную мощность освещения определяем по формуле:

где Р_{уд осв} - удельная мощность освещения;

F-площадь цеха, м²

Расчётную осветительную активную мощность определяют:


где Р_{н осв} - установленная мощность приемников освещения.

Расчётную осветительную реактивную мощность определяют:

где cosφ_ос – коэффициент мощность для выбранных ламп.

Полная активная реактивная мощность определяются:
Р_рц=Р_р+Р_ро, Q_рц=Q_р+Q_ро
Определяется полная мощность цеха очистки этилена

Удельная плотность нагрузки каждого цеха определяется по формуле:

Приёмники электроэнергии выше 1000 В рассчитываются отдельно, по этим же формулам, без осветительной нагрузки.

Полная расчётная мощность по заводу определяется:

для потребителей на напряжение 380В

для потребителей на напряжение 6кВ


cosφ и tgφ определяются по формулам:

Результаты определения расчетных нагрузок по химическому заводу сведены в таблицу 8.
7. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов
7.1 Основные положения по выбору трансформаторов
Правильное определение числа и мощности цеховых трансформаторов возможно только путём технико-экономических расчётов с учётом следующих факторов:

-категории надежности электроснабжения потребителей;

-компенсации реактивных нагрузок;

-перегрузочной способности трансформаторов в нормальном и аварийных режимах;

-шага стандартных мощностей.

Количество цеховых трансформаторных подстанций (ТП) непосредственно влияет на затраты на распределительные устройства напряжением 6-20 кВ и внутризаводские и цеховые электрические сети. Так, при уменьшении числа ТП уменьшается число ячеек РУ, суммарная длина линий и потери электроэнергии и напряжения в сетях 6-20 кВ, но возрастает стоимость сетей напряжением 0,4 кВ и потери в них. Увеличение числа ТП, наоборот, снижает затраты на цеховые сети, но увеличивает число ячеек РУ 6-20 кВ и затраты на сети напряжением 6-20 кВ. При некотором количестве трансформаторов с номинальной мощностью S_ном.т можно добиться минимума приведенных затрат при обеспечении заданной степени надежности электроснабжения. Такой вариант будет являться оптимальным, и его следует рассматривать как окончательный.

Одно трансформаторные подстанции рекомендуется применять при наличии в цехе приёмников электроэнергии, допускающих перерыв электроснабжения на время доставки складского резерва, или при резервировании, осуществляемом по линиям низшего напряжения от соседних ТП, т.е. они допустимы для потребителей III и II категорий, а также при наличии в сети 380-660 кВ небольшого количества потребителей I категории (до 20 %).

Двух трансформаторные подстанции рекомендуется применять в следующих случаях:

-при преобладании потребителей I категории и наличии потребителей особой группы;

-для сосредоточенной цеховой нагрузки и отдельно стоящих объектов общезаводского назначения (компрессорные и насосные станции);

-для цехов с высокой удельной плотностью нагрузок (выше 0,5-0,7 кВА/м²).

Для двух трансформаторных подстанций также необходим складской резерв для быстрого восстановления нормального питания потребителей в случае выхода из строя одного трансформатора на длительный срок. Оставшийся в работе трансформатор должен обеспечивать электроснабжение всех потребителей I категории на время замены поврежденного трансформатора.

В настоящее время цеховые ТП выполняются комплектными (ЗТП), так как на территории завода находится котельная, цех сжигания газов и ряд цехов с химически активными средами, то ТП будут выполнены отдельно стоящими подстанциями закрытого типа.
7.2 Определение числа и мощности цеховых трансформаторов
Ориентировочный выбор числа и мощности цеховых трансформаторов производится по удельной плотности нагрузки:
σ=S_р/F_ц,

где S_р – расчётная нагрузка цеха, кВА.

В зависимости от исходных данных различают два метода выбора номинальной мощности трансформаторов:

-по заданному суточному графику нагрузки цеха за характерные сутки года для нормальных и аварийных режимов;

-по расчётной мощности для тех же режимов.

Во втором случае выбор мощности трансформаторов производится исходя из загрузки в нормальном режиме и с учётом минимально необходимого резервирования в послеаварийном режиме. Число трансформаторов:
N_ц=S_р/(S_ном,т K_з),
где K_з – коэффициент загрузки трансформатора;

S_ном,т – номинальная мощность трансформатора, кВА.

Наивыгоднейшая загрузка цеховых трансформаторов зависит от категории надежности потребителей электроэнергии, от числа трансформаторов и способа резервирования [4].

Для удобства эксплуатации систем электроснабжения следует стремиться выбирать не более 2-3 стандартных мощностей основных трансформаторов. Это ведет к сокращению складского резерва и облегчает замену поврежденных трансформаторов.

Небольшие нагрузки целесообразно питать от соседних цеховых подстанций. Для этого необходимо следующее условие:
L15000/S_р,
где L – расстояние от центра нагрузок цеха до соседней подстанции;

Результаты расчета сведены в таблицу 9.

Таблица 9 – Расчет числа и мощности цеховых трансформаторов

Номер цеха	Категория надежности	Nmin тр-ров	Для цеха		σ, кВА/м2	Кз	Sн.тр, кВА.	Nтр	lкр	Приложение
			Sц, кВА	Fц, м2
1	Заводоуправление, столовая	2	426,08	1500	0,28				35	ЩР1 от ЦТП 1
2	Цех хлора и каустика	2	3209,43	4500	0,71	0,8	1600	2,84(3)	5	ЦТП 1
3	Компрессорная:	2	183,42	1500	0,12				82	ЩР1 от ЦТП 2
4	Цех хлорофосфора	2	1465,20	2975	0,49	0,55	1600	1,87(2)	10	ЦПТ 2
5	Материальный склад	1	38,25	1125	0,03				392	ЩР1 от ЦТП 3
6	Насосная:	2	119,82	750	0,16				125	ЩР2 от ЦТП 3
7	Цех метилхлора №1	2	1091,20	1125	0,97	0,86	1000	2,75(3)	14	ЦТП 3
8	Цех метилхлора №2	2	1157,86	1125	1,03				13	ЩР3 от ЦТП 3
9	Котельная	2	636,43	3000	0,21				24	ЩР1 от ЦТП 4
10	Цех металлообработки	2	468,78	1200	0,39	0,7	1000	1,58(2)	32	ЦТП 4
11	Склад готовой продукции	2	44,11	2250	0,02	0,6	1000	1,82(2)	340	ЦТП 5
12	Цех сульфата амония №1	2	1049,34	2250	0,47				14	ЩР1 от ЦТП 5
13	Цех сульфата амония №2	2	1169,29	2250	0,52	0,65	1600	1,87(2)	13	ЦТП 6
14	Цех сжигания газов	2	594,95	2250	0,26	0,55	1600	1,41(2)	25	ЦТП7
15	Цех синильной кислоты №1	2	776,19	2250	0,34				19	ЩР1 от ЦТП 6
16	Цех синильной кислоты №2	2	649,66	2250	0,29				23	ЩР1 от ЦТП 7

7.3 Определение способа питания высоковольтной нагрузки насосной и компрессорной
Для питания высоковольтной нагрузки будет осуществляться от распределительных пунктов 6 кВ. От РП 1 будет запитана компрессорная, от РП 2 будет запитана насосная.
Таблица 10 – Расчет необходимости установки компенсирующих устройств на стороне 0,4 кВ

№ цеха	Наименование	Qp, кВАр	Рр, кВТ	Sн.тр, кВА	Nmin	Кз	QT, кВАр	Qнеск, кВАр
на плане
ЦТП 1
1	Заводоуправление, столовая	1731,6	3185,875	1600	3	0,735	2216,04	484,4549
2	Цех хлора и каустика
ЦТП 2
3	Компрессорная:	792,77	1441,92225	1600	2	0,65	1776,46	983,6908
4	Цех хлорофосфора
ЦТП 3
5	Материальный склад	1117,5	2122,585	1000	3	0,86	2216,04	484,4549
6	Насосная:
7	Цех метилхлора №1
8	Цех метилхлора №2
ЦТП 4
9	Котельная	745,41	811,195	1000	2	0,6	1041,33	295,9158
10	Цех металлообработки
ЦТП 5
11	Склад готовой продукции	525,18	951,5513	1000	2	0,6	1319,28	794,0997
12	Цех сульфата амония №1
ЦТП 6
13	Цех сульфата амония №2	907,13	1720,995	1600	2	0,6	1224,22	317,0966
15	Цех синильной кислоты №1
ЦТП 7
14	Цех сжигания газов	592,82	1094,338	1600	2	0,55	1597,04	1004,214
16	Цех синильной кислоты №2

Согласно результатам расчета установка компенсирующих устройств на стороне 0,4 кВ не целесообразна.

На данном заводе компенсация реактивной мощности необходима согласно условиям [3], из таблицы 8 видно, что tgφ – предприятия составляет 0,63, что ниже нормативного указанного в Приказе №49 Минпромэнерго от 22.02.07.

Исходя из выше изложенного компенсацию реактивной мощности следует производить на ГПП завода, а так же использовать для данных мероприятий имеющиеся в наличии синхронные двигатели.