151187 (594640), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Картограмма нагрузок представляет собой план завода с нанесенными на нем окружностями, площади которых пропорциональны величине расчетных нагрузок цехов. Радиус окружности для заготовительно- сварочного цеха определяется как:
, мм
,где R – радиус окружности, мм;
Pp – расчетная мощность цеха,кВт;
mp – масштаб мощности, mp=0,01 кВт/мм2;
Для представления о том какая часть мощности используется для освещения цеха, на окружности выделяют сектор, площадь которого пропорциональна нагрузке цеха на освещение. Угол сектора для заготовительно- сварочного цеха определяется как:
Аналогичным образом определяется радиус окружностей и угол сектора для остальных цехов. Результаты расчетов сведены в таблицу 4.
По результатам расчетов строим картограмму активных нагрузок завода, которая изображена на рисунке 3.
Таблица 4 - Расчет картограммы нагрузок: определение радиуса окружности и угла сектора.
№ | Наименование | Pр, кВт | Po, кВт | б, | R ,мм |
1 | Механический цех мелких станков | 200 | 57.57 | 103.62 | 18.81 |
2 | Механический цех крупных станков | 1000 | 33.86 | 12.19 | 42.06 |
3 | Механический цех уникальных станков | 1120 | 17.79 | 5.72 | 44.52 |
4 | Цех обработки цветных металлов | 341.7 | 6.05 | 6.37 | 24.59 |
5 | Сборочный цех | 320 | 28.40 | 31.95 | 23.79 |
6 | Чугунолитейный цех | 2720 | 43.10 | 5.70 | 69.37 |
7 | Цех цветного литья | 1050 | 29.32 | 10.05 | 43.10 |
8 | Заготовительно-сварочный цех | 240 | 13.01 | 19.51 | 20.61 |
9 | Термический цех | 659.6 | 10.21 | 5.57 | 34.16 |
10 | Компрессорная а) 0.4 кВ | 204 | 6.91 | 12.19 | 19.00 |
б) синхр.двигатели 10 кВ | 4250 | 86.71 | |||
11 | Модельный цех | 54 | 15.68 | 104.53 | 9.77 |
12 | Заводоуправление, столовая | 192.5 | 12.38 | 23.15 | 18.46 |
13 | Главный магазин | 22.5 | 11.56 | 184.96 | 6.31 |
14 | Электроцех | 90 | 1.39 | 5.57 | 12.62 |
Масштаб mp=1,7 кВт/мм
Рисунок 3 – Картограмма активных нагрузок завода
5. Выбор номинального напряжения линии электропередач, сечения и марки проводов
Согласно заданию питание осуществляется от подстанции неограниченной мощностью, на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью по 100 МВА, напряжением 230/115/37 кВ. Трансформаторы работают раздельно. Расстояние от подстанции до завода 16км. Таким образом, существует два варианта по выбору питающего напряжения. Произведем сравнение обоих вариантов.
Оценим по эмпирической формуле Стилла величину нестандартного напряжения:
При питании от подстанции энергосистемы:
где l – длина линии, км;
Pp – передаваемая расчетная мощность, кВт;
Из стандартного ряда напряжений выбираем два ближащих значения: 110 кВ и 35 кВ. Так как имеются потребители I и II категории, то принимаем питание по двухцепной ВЛ.
Расчетный ток при напряжении 35 кВ:
А.
где Sp – полная расчетная мощность, кВА;
n – количество линий;
По величине расчетного тока Iр и экономической плотности тока jэ, определяется приближённое сечение проводов ВЛ. Экономическая плотность тока находится по продолжительности использования максимума нагрузки Тмах=4345 ч, из литературы [1] jэ=1,1 А/мм2
мм2;
Из литературы [7 таблица П3.3] выбираем провод марки АС – 120 у которого длительно допустимый ток равен Iдоп = 390 А, удельные активные и индуктивные сопротивления Ом/км,
Ом/км.
Выбранное сечение провода необходимо проверить на: а) допустимость к нагреву током форсированного режима; б) величину допустимых потерь напряжения.
Проверка по нагреву сводится к сравнению форсированного тока линии с допустимым:
, ,А.
, А(выполняется);
Проверка по потерям напряжения выполняется по формуле:
%
Аналогичный расчет делаем и для напряжения 110 кВ. Результаты расчетов сведем в таблицу 5.
Таблица 5 – Выбор сечения проводов, проверка по падению напряжения.
| | | | Марка провода | | | l, км | |
35 | 120.06 | 240.11 | 109.14 | АС-120 | 0.27 | 0.4 | 16 | 1.58 |
110 | 38.20 | 76.40 | 34.73 | АС-70 | 0.46 | 0.43 | 16 | 0.31 |
Подсчитаем затраты на электроснабжение при напряжении 35 и 110 кВ.
Используем укрупненные данные 1989 года с учетом увеличения цен в 100 раз.
Приведенные затраты, тыс. руб/год.:
, тыс. руб/год
где рн – нормативный коэффициент экономической эффективности, рн = 0,12 литературы [].
К – капиталовложения, тыс. руб.
И – годовые эксплуатационные расходы, руб/год.
Капиталовложения будут равны:
,
где Ккомм.аппар. – капиталовложения на высоковольтные коммутационные аппараты, тыс. руб,
Клин – капиталовложения в сооружения линии, тыс. руб,
Ктр – капиталовложения на силовой трансформатор, тыс. руб.
Питание осуществляется по двуцепной линии, опоры металлические с двухцепной подвеской цепей. Упрощеная схема внешнего электроснабжения предприятия приведена на рисунке 4.
Рисунок 4 – Упрощеная схема внешнего электроснабжения завода продольно-строгальных станков.
Из литературы [5,таблица 5.2] находим, что стоимость ОРУ с элегазовыми выключателями на напряжение 110 кВ составляет 3200 тыс. руб., стоимость сооружения 1 км двухцепной сталеалюминевой воздушной линии проводами марки АС-70 на железобетонных опорах на 110 кВ равна 1500 тыс. руб, [5 ,таблица 10.15]. Стоимость силового трансформатора напряжением 110/10 кВ и мощностью 10МВА равна 4360 тыс. руб. [5, таблица 3.6].
, тыс. руб.;
Стоимость ОРУ с элегазовыми выключателями на напряжение 35 кВ составляет 2500 тыс. руб, стоимость сооружения 1 км двухцепной сталеалюминевой воздушной линии проводами марки АС-120 на металлических опорах на 35 кВ равна 1360 тыс. руб, [5 ,таблица 10.15]. Стоимость силового трансформатора напряжением 35/10 кВ равна 3200 тыс. руб. [5, таблица 3.6].
, тыс. руб.;
Годовые эксплуатационные расходы:
,
где Иэ – расходы на потери электроэнергии в данной установке, руб/год,
Иа – амортизационные отчисления, руб/год,
Ио – расходы на обслуживание электроустановки, руб/год., этот вид расходов изменяются незначительно, поэтому им можно пренебречь.
Линия 110 кВ:
Расходы на потери электроэнергии вычисляются по формуле:
Для линий: ,тыс.руб/год;
,где ДSmax – потери активной мощности в электроустановке при максимальной нагрузке на напряжение 110кВ
, кВА
Для трансформаторов:
где ДPхх – потери холостого хода для трансформатора ТДН-10000/110 .