Таблица 3

Графики активной электрической нагрузки построены совмещённо в одних координатах и приведены в приложении 1.

Для анализа графиков рассчитаем следующие показатели:

· Кз – коэффициент заполнения графика нагрузки.

Для лета:

Клз = Рлср / Рлмакс

где Рлср – среднечасовая активная нагрузка в летний период, Рлмакс – максимальная часовая нагрузка в летний период

Рлср = 15519,15 кВт, Рлмакс = 16936,00 кВт

Клз = 15519,15 / 16936,00 кВт = 0,92.

Для зимы:

Кзз = Рзср / Рзмакс

где Рзср – среднечасовая активная нагрузка в зимний период, Рзмакс – максимальная часовая нагрузка в зимний период

Рзср = 15722,15 кВт, Рзмакс = 17101,72 кВт

Кзз = 15722,15 кВт / 17101,72 кВт = 0,92.

· Кр – коэффициент неравномерности графика нагрузки.

Для лета:

Клр = Рлмин / Рлмакс

где Рлмин – минимальная активная электрическая нагрузка летом

Клр = 13721,14 кВт / 16936,00 кВт = 0,81.

Для зимы:

Кзр = Рзмин / Рзмакс

где Рзмин – минимальная активная электрическая нагрузка зимой

Кзр = 13986,29 кВт / 17101,72 кВт = 0,82.

2. Определение мощности ГПП, цеховых подстанций и токоприемников

2.1. В курсовом проекте принята следующая схема электроснабжения предприятия: от принадлежащей энергосистеме подстанции через высоковольтную воздушную линию электропередачи (ЛЭП) соответствующей мощности запитана главная понизительная станция (ГПП); от ГПП через кабельные линии соответствующих напряжения и мощностей запитаны цеховые подстанции; от цеховых подстанций запитаны токоприемники.

Мощность ГПП (SГППмакс) должна обеспечить надежное и экономичное покрытие полной (активной и реактивной) максимальной электрической нагрузки предприятия.

Кроме активной нагрузки – производственной и промосвещения – при расчете полной мощности необходимо учесть потери электрической мощности во всех элементах системы электроснабжения и коэффициент мощности (cosj), величина которого принимается равной 0,9. Потери в процентах к максимуму полезной нагрузки приведены в исходных данных.

Мощность ГПП определяется по формуле, кВ·А:

SГППмакс = Рмакс(100 + SРп) / (cosj 100),

где SРп – суммарные потери активной мощности на ГПП, в цеховых подстанциях и кабельных линиях, %.

SРп = 0,8 + 1,2 + 0,9 = 2,9

Рассчитаем SГППмакс:

SГППмакс = 17234,29 кВт * (100 + 2,9) / (0,9 * 100) = 19704,54 кВ·А.

Единичная номинальная мощность трансформаторов определяется исходя из условия установки на ГПП двух одинаковых трансформаторов.

Установленная мощность двух трансформаторов ГПП (SГППуст), учитывая возможность аварийного выхода из строя одного из них, не должна быть ниже 1,5 SГППмакс. Следовательно,

SГППуст ³ 1,5 SГППмакс,

1,5 * SГППмакс = 1,5 * 19704,54 кВ·А = 29556,81 кВ·А;

SГППуст ³ 29556,81 кВ·А.

В таком случае выбираем два трансформатора мощностью 16000 кВ·А каждый.

SГППуст = 32000 кВ·А

2.2. При определении количества и мощности цеховых подстанций, с целью упрощения расчета, будем исходить из того, что высоковольтные потребители на предприятии отсутствуют, т.е. вся электроэнергия, потребляемая предприятием, проходит через цеховые подстанции. Нагрузку каждой из подстанций (Sцпi) и, следовательно, их общее количество следует определять, ориентируясь на покрытие суммарного максимума нагрузки. Сумма максимумов нагрузки всех цеховых подстанций (SSцпмакс) должна быть больше мощности ГПП (SГППмакс) за счет разновременности максимумов нагрузки отдельных цеховых подстанций. Это учитывается коэффициентом совмещения нагрузки (Ксовм), который равен 0,8.

Сумма максимумов электрической нагрузки цеховых подстанций (SSцпмакс) определяется из выражения, кВ·А:

SSцпмакс = Рмакс(100 + РЦПпот) / Ксовмcosj100,

где Рцппот – потери активной мощности в цеховых подстанций, %;

SSцпмакс = 17234,29 кВт (100 + 1,2) / (0,8 · 0,9 · 100) = 24223,75 кВ·А

Полученное значение SSцпмакс действительно больше, чем значение SГППмакс (24223,75 кВ·А > 19704,54 кВ·А).

При определении количества цеховых подстанций, покрывающих максимум нагрузки, будем принимать мощность отдельных подстанций не выше 4000 кВ·А.

Для электроснабжения потребителей первой категории, на которых в целях обеспечения надежности предусматривается установка двух одинаковых трансформаторов, на предприятии используется три трансформаторных подстанций: 2 мощностью по 3200 кВ·А и 1 - 2000 кВ·А.

Характеристика подстанций для обеспечения потребителей первой категории

Таблица 4

Максимальная нагрузка всех подстанций для потребителей первой категории (SSIцпмакс) равна 5500 кВ·А.

Установленная мощность трансформаторов подстанций первой категории определяется из неравенства:

SSIцпуст ³ 1,5SSIцпмакс

SSIцпуст ³ 1,5 * 5500 кВ·А

SSIцпуст ³ 8250 кВ·А

SSIцпуст = 8400 кВ·А

Тогда максимальная нагрузка подстанций для электроснабжения потребителей второй и третьей категории составит, кВ·А:

SSII-III цпмакс ³ SSцпмакс - SSIцпмакс;

SSII-III цпмакс ³ 24223,75 кВ·А – 5500 кВ·А ³ 18723,75 кВ·А.

На каждой из подстанций устанавливается один трансформатор. Суммарная установленная мощность (SSII-III цпуст) определяется из неравенства, кВ·А:

SSII-III цпуст ³ 1,33 S SII-III цпмакс,

SSII-III цпуст ³ 1,33 * 18723,75 кВ·А ³ 24902,59 кВ·А.

SSII-III цпуст = 25000 кВ·А

Характеристика подстанций для обеспечения потребителей второй и третьей категории