4.Построение картограммы электрических нагрузок

При определении мест установки ТП, РП, ГПП, ПГВ и компенсирующих устройств реактивной мощности необходимо иметь информацию о величине и распределении электрических нагрузок по территории промышленного объекта. С этой целью строят картограмму электрических нагрузок для предприятия или его структурного подразделения. На картограмме электрические нагрузки отдельных крупных электроприёмников, групп электроприёмников или цехов изображают в виде кругов. Площади кругов в определённом масштабе отображают величины электрических нагрузок. Центром круга является условный центр электрической нагрузки приёмника, группы или цеха. При равномерном распределении нагрузок по площади цеха центр электрической нагрузки совпадает с центром геометрической фигуры, изображающей цех на генплане предприятия. Как правило строится картограмма активных нагрузок. При этом для каждого i-го цеха активная расчетная нагрузка может быть представлена как, кВт

(4.1)

где Р_р.c.i и Р_р.о.i – расчётные активные силовая и осветительная нагрузки i-го цеха.

Для каждого цеха (группы электроприёмников) радиус круга r_I определяется из условия равенства активной мощности нагрузки пощади круга

(4.2)

где m – принятый масштаб картограммы, кВт/мм².

Из (4.2) радиус круга:

(4.3)

Каждый круг разделяется на секторы, соответствующие величинам силовой и осветительной нагрузок. В этом случае картограмма отображает структуру нагрузки цеха. Угол сектора осветительной нагрузки в градусах определяется по выражению

(4.4)

а силовой нагрузки как

(4.5)

Условный центр электрических нагрузок (ЦЭН) находят с целью рационального размещения ТП, РП, ГПП и ПГВ. Его обычно вычисляют аналитически, используя известные из теоретической механики правила для определения центра тяжести плоского тела.

Искомые координаты X₀ иY₀ условного ЦЭН вычисляются по формулам

(4.6)

(4.7)

Произведём построение картограммы электрических нагрузок и ЦЭН для подшипникового завода №3 согласно вышеизложенной методики.

Например для Кузнечного цеха №1, литейного цеха, кузнечного цеха №2, мм:

По (4.4) угол сектора осветительной нагрузки в градусах

;

а по (4.5) силовой нагрузки как

.

Результаты расчёта сведём в таблицу 4.1.

Таблица 4.1Построение картограммы электрических нагрузок и определение ЦЭН

Наименование цеха	Радиус круга, мм	Угол сектора осветительной нагрузки, оi.	Угол сектора силовой нагрузки. ci.	Координаты по картограмме		Координаты ЦЭН
				xi,м	yi,м	X0,м	Y0,м
Кузнечный цех №1Литейный цех Кузнечный цех №2	35,6	8,3	351,7	107	310	183	227
Сепараторный цех	15,3	19	341	381	310
Термическое отделение 1	22	5	355	74	148
Шарико-подщипниковый	11	41	319	96	193
Заводоуправление	10	41	319	96	54
Токарный участок №1 Шлифовальный участок Токарный участок №2	18	42	318	226	179
Термическое отделение 2	28	5	355	321	167

Построение картограммы электрических нагрузок данного предприятия произведём на рисунках 4.1. и 4.2

На рис 4.2 представлена более дешевая схема электроснабжения, т.к. в ней на одну ячейку КСО меньше, но она менее надежна и поэтому для нашего предприятия более предпочтительнее схема представленная на рис 4.1

5. Разработка схемы электроснабжения предприятия на напряжение выше 1 кВ

Для приёма и распределения электроэнергии на напряжении 6…35кВ на больших и средних предприятиях, как правило, предусматриваются РП. Количество РП на предприятиях зависит от суммарной нагрузки. На напряжении 10кВ РП комплектуются камерами КСО-298.

Внутризаводское электроснабжение на напряжение 10кВ может быть выполнено по радиальным, магистральным и смешанным (комбинированным) схемам. Радиальные схемы применяются для питания ответственных и крупных потребителей, а так же цеховых ТП при неупорядоченном расположении ТП относительно ИП(РП,ЦРП,ГПП).

Достоинствами радиальных схем являются удобство эксплуатации, высокая надёжность работы, возможность применения простой и надёжной защиты и автоматики. Недостаток радиальных схем по сравнению с магистральными: большая суммарная длина линии и большое количество ячеек и выключателей, что приводит к большим капитальным вложениям.

Магистральные схемы применяются при упорядоченном, близком к линейному, расположению ТП на территории промышленного объекта. При формировании магистральной схемы следует стремиться к тому, чтобы линии от ИП до потребителей прокладывались без значительных обратных перетоков энергии. Недостатками магистральных схем являются: усложнение конструктивного вводного устройства ТП по сравнению с радиальными, в которых трансформаторы присоединяются наглухо, а также одновременное отключение нескольких трансформаторов, подключаемых к магистрали, при ее повреждении. Магистральные схемы выполняются в виде одиночных, двойных сквозных и встречных магистралей. Двойные сквозные магистрали применяются для питания двухтрансформаторных подстанций. При использовании двойных сквозных магистралей допускается глухое присоединение трансформаторов к линиям 10 кВ.

Распределительная сеть напряжением 10кВ выполняем кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвВ. Трассы кабельных линий намечаются вдоль зданий и проездов с учётом наименьшего расхода кабельной линии. Наиболее экономичной и простой является прокладка кабеля в траншеях. В одной траншее рекомендуется размещать не более 6 кабелей напряжением 10кВ. Глубина заложения кабельных линий от планировочной отметки должна быть не менее 0,7м.

Внутри зданий кабельные линии можно прокладывать непосредственно по конструкциям зданий (открыто, в коробах или трубах, в каналах, блоках, туннелях, шахтах, кабельных этажах и двойных полах).

Исходя из вышеизложенного, произведём разработку и начертательное проектирование схемы электроснабжения напряжением выше 10кВ.

Схему электроснабжения предприятия принимаем смешанной. В ней используем радиальные линии (РП – ТП6, РП – ТП11,РП-ТП5), одиночные магистрали (РП-ТП3- ТП4, РП-ТП7- ТП8) и двойные сквозные магистрали (питающие двухтрансформаторные ТП).

Для предприятия выбираем один распределительный пункт РП. РП комплектуем камерами типа КСО – 298 с вакуумными выключателями типа ВВ\TEL .

Распределительную сеть напряжением 10кВ выполняем кабелями марки АПвВ, прокладываемыми в земляных траншеях.

Упрощённая схема электроснабжения напряжением выше 1кВ представлена на рисунке 5.1.