Дипломная работа: Проектирование системы электроснабжения завода

Магистральная схема - когда к одной линии подключено несколько понизительных подстанций. Магистральные схемы применяются в тех случаях, когда радиальные схемы являются не целесообразными или на предприятиях средней и крупной мощностей, или при упорядочном расположении электрических нагрузок.

В нашем случае целесообразно применить смешанную схему электроснабжения. В одну магистраль будем подключать не больше трех подстанций. Мартеновский цех и насосную станцию подключаем радиально. Высоковольтная нагрузка запитывается через распределительный пункт.

Два варианта схемы внутреннего электроснабжения завода представлены на рисунках.

Рисунок 2 - Первый вариант схемы электроснабжения

Рисунок 3 - Второй вариант схемы электроснабжения

1.6 Выбор номинального напряжения

Для выбора рационального напряжения используем метод планирования эксперимента. Факторами, наиболее влияющими на рациональное напряжение, являются следующие: суммарная нагрузка предприятия (SΣ); средняя длина линии распределительной сети (lср); стоимость 1 кВт·года потерь электроэнергии (Δс0); отношение нагрузки потребителей (6 кВ) ко всей нагрузке предприятия (β),%; отношение числа часов работы предприятия в году Тг к числу часов использования максимума нагрузки Тм.

Все влияющие факторы в математических моделях используют в кодированном виде, переход к которому осуществляют по форме:

, (15)

где xi - кодированное значение фактора;

Xi - действительное значение фактора;

Xi, б - базовый уровень фактора;

ΔXi - шаг варьирования фактора.

Кроме факторов, указанных выше, на выбор рационального напряжения решающее влияние оказывает схема распределения электроэнергии по территории промышленного объекта.

Для магистральной схемы:

(16)

Для определения рационального стандартного напряжения необходимо определить приведенные затраты для ближайшего большего и ближайшего меньшего к расчетному значению нестандартного.

Определение приведенных затрат для стандартных напряжений осуществляется также с помощью математических моделей, полученных с применение теории планирования эксперимента с учетом факторов, перечисленных выше.

Для магистральной схемы:

, (17)

. (18)

Расчет для первого варианта схемы электроснабжения завода.

Таблица 4 - Исходные данные

Суммарная мощность SΣ, кВ·А	Средняя длина линии lср, м	Тг, ч	Тм, ч	Δс0, руб/ (кВт·год)
18903	0,482	4500	3770	54

Таблица 5 - Расчет факторов

Факторы	Базовый уровень Xi, б	Шаг варьирования ΔXi	x1
x1 - SΣ, кВ·А	30000	20000	0,445
x2 - lср, км	0,6	0,4	-0,295
x3 - γ, руб/ (кВт·год)	70	30	-0,533
x4 -β,%	6	4	-1,5
x5 -a	1,3	0,1	-1,06

Uрац=10,028 кВ,

ЗΣ6=98,998 тыс. руб/год,

ЗΣ10=98,735 тыс. руб/год.

Рациональным стандартным напряжением для данной системы электроснабжения является напряжение 10 кВ.

Расчет для второго варианта схемы электроснабжения завода.

Таблица 6 - Исходные данные

Суммарная мощность SΣ, кВ·А	Средняя длина линии lср, м	Тг, ч	Тм, ч	Δс0, руб/ (кВт·год)
18903	0,452	4500	3770	54

Таблица 7 - Расчет факторов

Факторы	Базовый уровень Xi, б	Шаг варьирования ΔXi	x1
x1 - SΣ, кВ·А	30000	20000	0,445
x2 - lср, км	0,6	0,4	-0,37
x3 - γ, руб/ (кВт·год)	70	30	-0,533
x4 -β,%	6	4	-1,5
x5 -a	1,3	0,1	-1,06

Uрац=9,94 кВ,

ЗΣ6=100,89 тыс. руб/год,

ЗΣ10=100,6 тыс. руб/год.

Рациональным стандартным напряжением для данной системы электроснабжения является напряжение 10 кВ.

1.7 Выбор сечений линий 10 кВ

Для выбора сечений кабелей определяется расчетный ток, по таблице выбирается стандартное сечение, соответствующее ближайшему большему току.

Расчетный ток определяется по формуле:

. (19)

Далее определяется длительно допустимый ток для КЛ по выражению:

Iдоп = Iдоп. табл. × К1 × К2, (20)

где К1 - коэффициент, учитывающий число работающих кабелей проложенных в земле, К1=0,9;

К2 - коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды и допустимую температуру кабеля, К2=1,11.

Условие допустимости по нагреву для КЛ-10 кВ:

Iдоп  Iнаиб. (21)

Выбор сечений кабелей

Проведем расчет на примере магистрали ГПП-ТП2-ТП1.

 кА,

Iдоп=263·0,9·1,11=262,737 А.

Итак, для магистрали ГПП-ТП2-ТП1 выбираем кабель марки АПвП (алюминиевая жила изоляция из сшитого полиэтилена, оболочка из полиэтилена) сечением 95 мм2.

Результаты расчета сведены в таблицу.

Таблица 8 - Результаты расчета

Линия	Рр, МВт	Qр, МВ·Ар	Iр, A	Iдоп, A	Марка и сечение кабеля
Первый вариант схемы
ГПП-ТП1-ТП4	3,03	1,646	199	240	АПвП (3×70)
ГПП-ТП2	4,032	2,5	274	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП3-ТП8	4,34	1,522	266	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП5	4,8	2,3	307	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП6-ТП7-ТП9	0,605	0,685	53	195	АПвП (3×50)
Второй вариант схемы
ГПП-ТП1	0,48	0,422	37	195	АПвП (3×50)
ГПП-ТП2	4,032	2,5	274	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП4	2,55	1,224	163	195	АПвП (3×50)
ГПП-ТП5	4,8	2,3	307	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП8-ТП7	4,61	1,881	287	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП6-ТП9	301	315	25	195	АПвП (3×50)

1.8 Выбор оптимального варианта схемы внутреннего электроснабжения

Для выбора оптимального варианта системы внутреннего электроснабжения сравним капиталовложения на два варианта сети.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11