Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых ТП

Расчётная нагрузка с учётом компенсирующих устройств (КУ) определяется по формуле:

. (1.30)

Определение расчётной мощности с учётом мощности КУ даёт возможность уменьшить мощность трансформаторов и их количество.

Число трансформаторов определяется по формуле

, (1.31)

где S_н.т– номинальная мощность трансформатора, кВ^.А; S_p– расчётная мощность цеха, кВ^.А; К₃ – коэффициент загрузки трансформатора, который согласно

СН-174-75 рекомендуется применять в следующих пределах:

– для цехов с преобладающей нагрузкой I категории при двух трансформаторных подстанциях – 0, 65–0, 7;

– для цехов с преобладающей нагрузкой II категории при одно-трансформаторных подстанциях с взаимным резервированием – 0, 7–0, 8;

– для цехов с преобладающей нагрузкой II категории при возможности использования централизованного резерва трансформаторов и для цехов с нагрузками III категории – 0, 9–0, 95.

При выборе количества трансформаторов энергоёмких цехов (мощность которых составляет тысячи кВ^.А) могут быть следующие варианты:

,, , . (1.32)

Пример. По известной расчётной мощности, равной S_p= 4510 кВ^.А, и коэффициенту загрузки К₃= 0, 75 рассмотреть возможные варианты установки трансформаторов.

Решение:

Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов должен производиться на основании технико-экономических расчётов, исходя из удельной плотности нагрузок, полной расчётной нагрузки (корпуса, отделения, цеха) и других факторов.

При плотности нагрузки напряжением 380 В до 0, 2 кВ^.А/м² целесообразно применять трансформаторы мощностью до 1000 кВ^.А включительно, при плотности 0, 2–0, 3 кВ^.А/м² – мощностью 1600 кВ^.А. При плотности более 0, 3 кВ^.А/м² целесообразность применения трансформаторов мощностью 1600 кВ^.А или 2500 кВ^.А должна определяться технико-экономическим расчётом.

Для проведения технико-экономических расчётов необходимо наметить возможные варианта установки трансформаторов, например:

1 вариант – 2 трансформатора по 1600 кВ^.А;

2 вариант – 2 трансформатора по 2500 кВ^.А.

Для выбранных типов трансформаторов по справочным данным [6, 7] находят их параметры:

U_K%; I_ХХ%; DР_ХХ; DР_КЗ.

Ниже приведён порядок проведения расчёта.

Сначала определяется коэффициент загрузки в нормальном режиме

– при двух трансформаторных ТП [1]:

, (1.33)

где S_Р – расчётная мощность цеха, кВ^.А; – номинальная мощность трансформатора, кВ^.А.

Затем определяется коэффициент загрузки в аварийном режиме:

. (1.34)

Далее определяется экономически целесообразный режим, для чего находят:

– реактивную мощность холостого хода трансформатора

(1.35)

– реактивную мощность, потребляемую трансформатором при номинальной паспортной нагрузке:

(1.36)

– приведённые потери мощности холостого ходатрансформатора, учитывающие потери в самом трансформаторе и в элементах системы, создаваемые им в зависимости от реактивной мощности, потребляемой трансформатором:

(1.37)

– аналогично потери КЗ:

, (1.38)

где К_и.п– коэффициент изменения потерь (задаётся энергосистемой; когда величина его не задана, можно принимать 0, 07 кВт/квар);

– приведённые потери мощности в одном трансформаторе

(1.39)

– соответственно для двух трансформаторов

(1.40)

где К_з – коэффициент загрузки трансформаторов.

Годовые эксплуатационные расходы

(1.41)

где k – капитальные вложения на трансформаторы, тыс. руб.; f – коэффициент амортизаторных отчислений [6].

Стоимость потерь электроэнергии при заданной стоимости электроэнергии

(1.42)

где Э – потери электроэнергии, кВт^.ч.

Суммарные годовые эксплуатационные расходы

(1.43)

После этого определяются затраты

(1.44)

Расчёт ведётся для каждого из рассматриваемых вариантов и выбирается вариант с меньшими приведёнными затратами.

ВЫБОР СХЕМЫ И КОНСТРУКТИВНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

ВНУТРИЦЕХОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 кВ

Основной тенденцией в проектировании электроснабжения является сокращение протяженности сетей низшего напряжения путем максимального приближения высшего напряжения (трансформаторной подстанции) к потребителям электроэнергии.

Сети напряжением до 1 кВ подразделяются на питающие, прокладываемые от трансформаторной подстанции или вводного устройства до силовых пунктов, и распределительные к которым присоединяются электроприемники. В комплекс внутрицехового электроснабжения входят питающие и распределительные линии, РП напряжением до 1 кВ, аппаратура коммутации и защиты сетей и ответвлений к отдельным электроприемникам. Питающие и распределительные сети могут быть выполнены по радиальным, магистральным и смешанным схемам.

Радиальные схемы наиболее часто используются для питания отдельных относительно мощных электроприемников (двигатели компрессорных и насосных установок, печи и т.д.), а также в случаях, когда мелкие по мощности электроприемники распределяются по цеху неравномерно и сосредоточены группами на отдельных участках (ремонтные мастерские, отдельные участки с непоточным производством и т.п.). Радиальные схемы предпочтительны для взрывоопасных, пожароопасных и пыльных помещений. К достоинствам радиальных схем относятся: высокая надежность питания (выход из строя одной линии не сказывается на работе потребителей, питающихся от других линий), а также возможность автоматизации переключений и защиты.

При выполнении радиальных схем приходится сооружать распределительные щиты (пункты) с большим количеством защитных автоматов и большой щит низкого напряжения в ТП. Применение в радиальных сетях проводки, выполненной кабелем или проводом в трубах, ограничивает возможность перемещения оборудования при перестройке или реконструкции производства.

Магистральные схемы применяются для питания электроприемников, обслуживающих один агрегат и связанных единым технологическим процессом, когда прекращение питания любого из этих электроприемников вызовет необходимость прекращения работы всего технологического агрегата. Магистральные схемы находят широкое применение для питания большого числа мелких электроприемников, распределенных относительно равномерно по площади цеха (металлорежущие станки в цехах механической обработки металлов и другие потребители).

Магистральные схемы позволяют отказаться от применения громоздкого и дорогого распределительного устройства или щита на ТП. В этом случае возможно применение схемы блока трансформатор-магистраль, где в качестве питающей линии используются шинопроводы. Схемы, выполненные шинопроводами ШМА, не подвергаются переделке при перестановках оборудования и добавлении новых электроприемников в цехе в связи с изменениями технологии производства. С помощью нормально разомкнутых перемычек между магистралями разных ТП в местах их сближения можно обеспечить надежное питание потребителей 2-й и даже 1-й категории. Питающие магистрали подключаются к шинам шкафов КТП, специально сконструированным для магистральных схем. К питающим магистралям или при отсутствии их непосредственно к шинам КТП присоединяют распределительные магистрали, выполненные шинопроводами типа ШРА, к которым через автоматический выключатель или предохранитель подключаются электроприемники.

При проектировании следует, прежде всего, рассматривать применение схем блоков трансформатор-магистраль, по возможности без распределительных устройств напряжением до 1 кВ и без распределительных щитов. Только при наличии веских оснований можно допустить отказ от магистральных схем и применять радиальные схемы питания потребителей.

На практике наибольшее распространение находят смешанные схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем. Смешанные схемы характерны для крупных цехов металлургических заводов, для литейных, кузнечных и механосборочных цехов машиностроительных заводов.

Питание электродвигателей передвижных цеховых подъемно-транспортных механизмов (кранов, кран-балок, тельферов) производится с помощью неизолированных проводников - троллеев. В зависимости от расчетной нагрузки троллейные линии питаются от щита ТП или от распределительного пункта, либо от магистрального или распределительного шинопровода. В начале или в конце ответвления к троллейной линии устанавливается рубильник или блок рубильник-предохранитель.

Для удобства эксплуатации при наличии двух и более кранов производится секционирование троллейных линий. Подвод питания лучше осуществлять к средней части секции троллея. Допустимо подводить питание к любой точке троллея, если это не противоречит условиям потери напряжения и рационально с точки зрения конструкции сети.

Конструктивно радиальные сети выполняются: а) изолированными проводами, продолженными открыто на изолирующих опорах по фермам перекрытий либо по колоннам цеха в высоте не менее 3, 5 м; б) изолированными проводами в металлических трубах, проложенными по стенам цеха или в полу; в) кабелем, проложенным открыто по стенам цеха или каналах в полу. Распределительные пункты (шкафы) устанавливаются в местах, удобных для обслуживания, возможно ближе к центру нагрузок присоединяемых приемников. Конструктивно РП могут быть размещены на полу, у стен, колонн, на стенах, в нишах. Типы выпускаемых РП и шкафов приведены в справочниках и каталогах.

Магистральные сети могут быть выполнены магистральными шинопроводами типа ПГМА, проложенными на высоте не ниже 3, 5 м, а также комплектными шинопроводами типа ШРА на высоте не ниже 2, 5 м от уровня пола. Шинопроводы крепятся к стенам, колоннам, фермам или прокладываются на стойках.

Присоединение приемников к шинопроводу производится с помощью ответвлений, выполненных кабелями или проводами, проложенными в трубах. В головной части ответвления на шинопроводе устанавливаются ответвительные коробки с предохранителями или автоматическими выключателями. Распределительные шинопроводы подключаются к магистральным с помощью вводных коробок. При схемах блок трансформатор-магистраль магистральный токопровод может подключаться к трансформатору наглухо.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 Следующая ⇒