 |
6 Система распределения
|
|
|
|
Произведем выбор цеховых трансформаторных подстанций. Будем принимать к установке комплектные трансформаторные подстанции (КТП). При выборе числа и мощности трансформаторов будем учитывать условия резервирования питания потребителей и соблюдать экономически целесообразный режим работы.
Мощность устанавливаемых трансформаторов выбирается в зависимости от удельной мощности по площади цеха 
:
если 
, то 
;
если 
, то 
;
если 
, то 
.
Удельная мощность по площади цеха определяется по следующей формуле:
,
где 
площадь i-го цеха, 
; 
мощность i-гоцеха с учетом компенсации реактивной мощности.
Расчет ведем для инструментального цеха:
,
.
Так как удельная мощность 
, то на цеховой подстанции можно устанавливать трансформаторы до 1000 
. По величине расчетной мощности инструментального цеха 
выбираем два трансформатора марки 
и проверяем их на перегрузочную способность:
,
[12].
Отсюда следует, что данные трансформаторы обеспечивают резервирование.
В цехах, потребляющих мощности 
и 
меньше 250 , устанавливается силовой пункт (СП).
Результаты расчетов и выбранные трансформаторы сведем в таблицу 10.
Таблица 10 - Выбор числа и мощности КТП
| № | Наименование цеха | Категория надежности |  ,
|  ,
| ,
(с учетом БСК)
| ,
| ,
| Число и мощность КТП | 
| 
|
| Инструментальный цех | II | 712, 5 | 0, 14 | 
| 0, 57 | 1, 13 | ||||
| Термический цех | II | 684, 5 | 1080, 5 | 0, 22 | 
| 0, 54 | 1, 08 | |||
| Литейный цех | I | 10342, 3 | 2, 93 | 
| 0, 63 | 1, 26 | ||||
| Насосная | I | 771, 2 | 0, 12 |
| 0, 61 | 1, 22 | ||||
| Компрессорная | I | 937, 5 | 698, 6 | 0, 75 |
| 0, 55 | 1, 11 | |||
| Электрический цех | II | 3037, 5 | 350, 5 | 664, 9 | 0, 22 |
| 0, 53 | 1, 06 | ||
| Сборочный цех | II | 354, 9 | 520, 7 | 0, 04 | 
| 0, 65 | 1, 31 | |||
| Токарно-механический цех | III | 13837, 5 | 0, 87 | 
| 0, 96 | - | ||||
| Кузнечный цех | III | 286, 5 | 477, 5 | 0, 07 | 
| 0, 75 | - | |||
| Ремонтно-механический цех | III | 554, 3 | 0, 45 | 
| 0, 55 | - | ||||
| Заводоуправление | II | 1047, 3 | 0, 32 |
| 0, 52 | 1, 05 | ||||
| Центральная заводская лаборатория | II | 150, 6 | 178, 5 | 233, 5 | 0, 14 | СП | - | - |
|
|
|
Рассчитаем потери в трансформаторах. Потери активной и реактивной мощности в трансформаторе определяются по формулам:
,
,
,
,
где 
потери холостого хода и короткого замыкания [13].
Расчет произведем на примере инструментального цеха.
Марка трансформатора 
, 
, 
, 
, 
, 
[13].
Потери холостого хода и короткого замыкания:
,
.
Потери активной и реактивной мощности в трансформаторе для нормального режима работы:
,
.
Потери активной и реактивной мощности в трансформаторе для послеаварийного режима работы:
,
.
Расчет потерь мощности для трансформаторов остальных цехов сведен в таблицу 11.
После определения количества и мощности трансформаторов цеховых КТП, нанесем на генеральный план схему транспортировки электроэнергии по территории станкостроительного завода, нанося при этом трассы кабельных линий электропередач (рис. 8).
Таблица 11 - Расчет потерь мощности для цеховых КТП
| № | Наименование цеха | Марка трансформатора |  ,
|  ,
|  ,
|  ,
|  ,
|  ,
|  ,
| 
| 
| 
| 
|
| Инструментальный цех | ТМЗ-630/6У1 | 
| 1, 8 | 5, 5 | 1, 05 | 7, 6 | 11, 3 | 34, 7 | 3, 33 | 28, 24 | 6, 95 | 44, 75 | |
| Термический цех | ТМЗ-1000/6У1 | 
| 1, 2 | 5, 5 | 1, 55 | 10, 8 | 4, 67 | 32, 02 | 9, 39 | 56, 08 | |||
| Литейный цех | ТМЗ-2500/6У1 | 
| 0, 8 | 2, 8 | 28, 95 | 205, 95 | 31, 81 | 223, 81 | |||||
| Насосная | ТМЗ-630/6У1 |
| 1, 8 | 5, 5 | 1, 05 | 7, 6 | 11, 3 | 34, 7 | 3, 51 | 29, 13 | 7, 76 | 48, 47 | |
| Компрессорная | ТМЗ-630/6У1 |
| 1, 8 | 5, 5 | 1, 05 | 7, 6 | 11, 3 | 34, 7 | 3, 25 | 27, 92 | 6, 78 | 44, 03 | |
| Электрический цех | ТМЗ-630/6У1 |
| 1, 8 | 5, 5 | 1, 05 | 7, 6 | 11, 3 | 34, 7 | 3, 17 | 27, 55 | 6, 37 | 42, 15 | |
| Сборочный цех | ТМЗ-400/6У1 | 
| 4, 5 | 0, 88 | 5, 5 | 2, 92 | 19, 8 | 6, 48 | 31, 44 | ||||
| Токарно-механический цех | ТМЗ-2500/6У1 | 
| 0, 8 | 2, 8 | 18, 42 | 127, 65 | - | - | |||||
| Кузнечный цех | ТМЗ-630/6У1 | 
| 1, 8 | 5, 5 | 1, 05 | 7, 6 | 7, 2 | 5, 33 | 19, 58 | - | - | ||
| Ремонтно-механический цех | ТМЗ-1000/6У1 | 
| 1, 2 | 5, 5 | 1, 55 | 10, 8 | 7, 56 | 34, 7 | 4, 82 | 18, 04 | - | - | |
| Заводоуправление | ТМЗ-1000/6У1 |
| 1, 2 | 5, 5 | 1, 55 | 10, 8 | 4, 56 | 31, 44 | 9, 05 | 54, 32 | |||
| Центральная заводская лаборатория | СП | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
|
|
|
Схема транспортировки электрической энергии по территории станкостроительного завода. Обозначения на рисунке: – – – – 
,
–––– – 
.
Рисунок 8 - Транспорт электрической энергии
В промышленных распределительных сетях выше 1000 
в качестве основного способа канализации электроэнергии применяются кабельные ЛЭП и токопроводы 
.
Выбор сечения КЛЭП производится в соответствии с учетом нормальных и послеаварийных режимов работы электрической сети и перегрузочной способности кабелей различной конструкции. Прокладка кабелей будет производиться в земле. При проверке сечения кабелей по условию ПАР для кабелей напряжением необходимо учитывать допускаемую в течение 5-ти суток (на время ликвидации аварии) перегрузку для кабелей с бумажной изоляцией до 30 % номинальной.
Рассмотрим выбор кабельных линий на примере 
. Расчетные мощности в нормальном режиме определяются по формулам:
,
,
,
.
Расчетный ток нормального режима:
.
Расчетные мощности в послеаварийном режиме определяются по формулам:
,
,
.
Расчетный ток послеаварийного режима:
.
Сечение линии выбирается по экономической плотности тока и по току нормального режима:
,
где 
при 
часов. Принимаем стандартное сечение 
с допустимым длительным током 
[1] таблица 1. 3. 16.
Допустимый длительный ток нормального режима:
,
где 
коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды [1] таблица 1. 3. 3;
коэффициент, учитывающий количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле [1] таблица 1. 3. 26;
|
|
|
коэффициент допустимой перегрузки, который зависит от вида изоляции [1] таблица 1. 3. 1.
Допустимый длительный ток послеаварийного режима:
,
где 
поправочный коэффициент для кабелей в зависимости от удельного теплового сопротивления земли [1] таблица 1. 3. 2.
Проверка выбранного кабеля выполняется по следующим условиям:
; 
;
; 
.
Окончательно принимаем кабель марки 
. Результаты остальных расчетов сведем в таблицу 12.
Таблица 12 - Выбор кабельных линий
| № | КЛЭП | 
| 
| 
| 
| 
| 
|  
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| Марка, количество, сечение КЛЭП |
| ТП1. 1-ТП7. 15 | 3, 33 | 28, 24 | 6, 95 | 44, 75 | 33, 76 | 68, 92 | 33, 76 | 1, 1/ | 0, 93 | 1, 2 | 153, 5 | 199, 5 | 
| ||||
| ТП7. 15-ТП2. 2 | 354, 9 | 2, 92 | 19, 8 | 6, 48 | 31, 44 | 58, 4 | 119, 2 | 48, 7 | 0, 93 | 173, 9 | 226, 1 | 
| |||||
| ПГВ-ТП2. 2 | 684, 5 | 4, 67 | 32, 02 | 9, 39 | 56, 08 | 108, 9 | 222, 2 | 90, 8 | 0, 85 | 273, 5 | 328, 2 | 
| |||||
| ПГВ-ТП3. 3 | 28, 95 | 205, 95 | 31, 81 | 223, 81 | 152, 2 | 305, 9 | 0, 85 | 336, 6 | 437, 6 | 
| |||||||
| ПГВ-ТП3. 4 | 28, 95 | 205, 95 | 31, 81 | 223, 81 | 152, 2 | 305, 9 | 0, 85 | 336, 6 | 437, 6 |
| |||||||
| ПГВ-ТП3. 5 | 28, 95 | 205, 95 | 31, 81 | 223, 81 | 152, 2 | 305, 9 | 0, 85 | 336, 6 | 437, 6 |
| |||||||
| ПГВ-ТП3. 6 | 28, 95 | 205, 95 | 31, 81 | 223, 81 | 152, 2 | 305, 9 | 0, 85 | 336, 6 | 437, 6 |
| |||||||
| ПГВ-ТП3. 7 | 28, 95 | 205, 95 | 31, 81 | 223, 81 | 152, 2 | 305, 9 | 0, 85 | 336, 6 | 437, 6 |
| |||||||
| ПГВ-ТП10. 8 | 4, 82 | 18, 04 | - | - | 52, 17 | - | 43, 4 | 0, 93 | 153, 5 | 199, 5 | 
| ||||||
| ПГВ-ТП5. 9 | 3, 25 | 27, 92 | 6, 78 | 44, 03 | 33, 2 | 67, 7 | 27, 7 | 0, 93 | 128, 9 | 167, 7 | 
| ||||||
| ТП8. 10-ТП8. 11 | 18, 42 | 127, 65 | - | - | 230, 3 | - | 0, 93 | 417, 4 | 542, 6 | 
| |||||||
| ПГВ-ТП8. 11 | 18, 42 | 127, 65 | - | - | 230, 3 | - | 191, 7 | 0, 93 | 417, 4 | 542, 6 |
| ||||||
| ПГВ-ТП8. 12 | 18, 42 | 127, 65 | - | - | 230, 3 | - | 0, 93 | 417, 4 | 542, 6 |
| |||||||
| ТП8. 14-ТП8. 13 | 18, 42 | 127, 65 | - | - | 230, 3 | - | 0, 93 | 417, 4 | 542, 6 |
| |||||||
| ПГВ-ТП8. 13 | 18, 42 | 127, 65 | - | - | 230, 3 | - | 191, 7 | 0, 93 | 417, 4 | 542, 6 |
| ||||||
| ПГВ-ТП6. 16 | 350, 5 | 3, 17 | 27, 55 | 6, 37 | 42, 15 | 31, 74 | 64, 62 | 26, 5 | 0, 93 | 128, 9 | 167, 7 |
| |||||
| ПГВ-ТП4. 17 | 3, 51 | 29, 13 | 7, 76 | 48, 47 | 47, 12 | 95, 5 | 39, 3 | 0, 93 | 153, 5 | 199, 5 |
| ||||||
| ТП4. 17-СП12 | 150, 6 | 178, 5 | - | - | - | - | 233, 5 | - | 194, 6 | 0, 93 | 417, 4 | 542, 6 | 
| ||||
| ТП11. 19-ТП9. 18 | 4, 56 | 31, 44 | - | - | 49, 3 | 100, 5 | 41, 1 | 0, 93 | 153, 5 | 199, 5 |
| ||||||
| ПГВ-ТП9. 18 | 286, 5 | 5, 33 | 19, 58 | - | - | 45, 5 | - | 37, 9 | 0, 93 | 153, 5 | 199, 5 |
|
|
|
|
|
|
|
