151187 (594640), страница 7
Текст из файла (страница 7)
ДPхх=18, кВт из литературы [].
ДPкз – потери короткого замыкания для трансформатора ТДН-10000/110
ДPкх=68, кВт из литературы [].
ф – время наибольших потерь, ч, ф = 2638 часов, из литературы [],
Со – стоимость энергии, Со=0,00018 тыс.руб/кВА.
Амортизационные отчисления вычисляются по формуле:
;
где Ка – норма амортизационных отчислений, для линий Ка=0,05, для трансформаторов Ка=0,09 из литературы [5,таблица 5.2],
тыс.руб/год;
тыс.руб/год;
тыс.руб/год;
Приведенные затраты на электроснабжение, при напряжении 110 кВ:
тыс.руб/год;
Линия 35 кВ:
Для линий: ,тыс.руб/год;
,где ДSmax – потери активной мощности в электроустановке при максимальной нагрузке на напряжение 35кВ
, кВА
Для трансформаторов:
где ДPхх – потери холостого хода для трансформатора ТДН-10000/35 .
ДPхх=14.5, кВт из литературы [].
ДPкз – потери короткого замыкания для трансформатора ТДН-10000/35
ДPкх=65, кВт из литературы [].
тыс.руб/год;
тыс.руб/год;
тыс.руб/год;
Тогда приведенные затраты на электроснабжение при напряжении 35 кВ:
тыс.руб/год;
Результаты расчетов сведем в таблицу 6.
Таблица 6 – Выбор уровня напряжения внешнего электроснабжения.
Уровень напряжения, кВ | Капитальные вложения К, тыс.руб. | Издержки И, тыс.руб. | Приведенные затраты З,тыс.руб. |
35 | 30660 | 1860 | 5539 |
110 | 35920 | 2200 | 6510 |
По приведенным затратам выбираем наиболее выгодный уровень напряжения 35кВ.
Выбор мощности трансформаторов ГПП и места их установки
Среди цехов завода продольно-строгальных станков приобладают цеха первой и второй категории, поэтому принимаем число трансформаторов равное двум.
Выбор двухтрансформаторной подстанции производиться по условию:
Принимаем мощность трансформатора марки ТДН-10000/35/10,5
Для установки на ГПП выбираем трансформатор марки ТДН-10000/35/10,5. Для обеспечения требуемой надёжности на ГПП предусматриваем установку двух трансформаторов данной марки. Данный вид выбранного трансформатора предусматривает возможное увеличение потребляемой мощности предприятия, а следовательно и снижение затрат при замене их более мощными.
Для строительства ГПП выбираем свободную территорию с учетом того, чтобы она была как можно ближе к центру электрических нагрузок завода. Под строительство подстанции отведем площадь размерами 50х40 м .Место расположения ГПП указана на рисунке 5.
Рисунок 5 – Место расположения ГПП на генплане завода продольно-строгальных станков
6. Выбор схемы внутреннего электроснабжения
При проектировании системы внутреннего электроснабжения завода продольно-строгальных станков, будем учитывать:
- существуют приемники 10 кВ.
- категорийность приемников.
- наличием цехов с малой потребляемой мощностью.
Категорийность надежности электроснабжения цехов завода продольно-строгальных станков указана в таблице.6.
Таблица 6- Категории цехов завода продольно-строгальных станков по надежности электроснабжения.
№ | Цех | Категория |
1 | Механический цех мелких станков | 2 |
2 | Механический цех крупных станков | 2 |
3 | Механический цех уникальных станков | 2 |
4 | Цех обработки цветных металлов | 2 |
5 | Сборочный цех | 2 |
6 | Чугунолитейный цех | 1 |
7 | Цех цветного литья | 1 |
8 | Заготовительно-сварочный цех | 2 |
9 | Термический цех | 1 |
10 | Компрессорная а) 0,4 кВ б) Синхронные двигатели 10 кВ | 2 1 |
11 | Модельный цех | 3 |
12 | Заводоуправление, столовая | 3 |
13 | Главный магазин | 3 |
14 | Электроцех | 2 |
При проектировании электроснабжения рассмотрим несколько вариантов и выберем наиболее экономичный по приведенным затратам.
Варианты схем внутреннего электроснабжения смотрены на рисунках 6,7.
В зависимости от общей схемы электроснабжения, величины потребляемой мощности, территориального размещения нагрузок, , выбираем радиальную или магистральную схему. Наилучший вариант схемы электроснабжения промышленного предприятия выбирают по условию минимальных приведённых затрат:
, 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 сумме стоимостей кабельных линий и трансформаторных подстанций:
, тыс.руб.
где Клин – капиталовложения в сооружения кабельных линий, тыс. руб,
Ктр – капиталовложения на строительство цеховых трансформаторных подстанций, тыс. руб.
Годовые эксплуатационные расходы:
, тыс.руб.
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.
Рисунок 6 – Первый вариант внутренней схемы электроснабжения завода продольно-строгальных станков
Рисунок 7 – Второй вариант внутренней схемы электроснабжения завода продольно-строгальных станков
Произведем технико-экономический расчет по выбору наиболее оптимального варианта схемы внутреннего электроснабжения. Капитальные вложения на строительство складываются из суммы вложений в устройство ЦТП и стоимости кабельной сети. Результаты расчетов мощности и стоимости ЦТП для каждого варианта сведем в таблицу 7. Используем укрупненные данные 1989 года [5] увеличенные в сто раз.
Таблица 7 – Расчет мощности и стоимости ЦТП (вариант №1).
N | Наименование цеха | | | Категория надежности | Pрасч без КРМ, кВт | Pрасч с КРМ по 0.4, кВт | Sном без КРМ кВ∙А | Sном с КРМ кВ∙А | n1 | n2 | n | Q пропус через трансф | Qp-Qпропус | Марка КТП | Стоимость КТП с учетом оборудования и монтажа, тыс.руб | Потери электроэнергии в КТП, кВА/год | Стоимость потерь электроэнергии в КТП, тыс.руб/год | |||||||||||||||||||||
ЦТП-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | Механический цех мелких станков | 257.6 | 340.7 | 2 | 200.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Механический цех крупных станков | 1033.9 | 1460.3 | 2 | 1000.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Итого ЦТП-2 | 1291.4 | 1800.3 | 2 | 1260.2 | 904.8 | 1600 | 1000 | 1.15 | 1.84 | 2 | 1830.2 | -575.9 | 2КТП-1000/10 У3 | 2875 | 105757.45 | 19.04 | ||||||||||||||||||||||
ЦТП-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | Механический цех уникальных станков | 1137.8 | 1616.7 | 2 | 1000.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
14 | Электроцех | 91.4 | 121.3 | 2 | 50.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Итого ЦТП-3 | 1229.2 | 1737.7 | 2 | 1216.4 | 869.4 | 1600 | 1000 | 1.10 | 1.76 | 2 | 1872.6 | -644.3 | 2КТП-1000/10 У3 | 2875 | 104517.57 | 18.81 | ||||||||||||||||||||||
ЦТП-5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | Цех обработки цветных металлов | 354.6 | 394.5 | 2 | 250.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
5 | Сборочный цех | 348.4 | 483.9 | 2 | 0.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Итого ЦТП-5 | 703.0 | 920.0 | 2 | 644.0 | 547.7 | 1000 | 630 | 1.00 | 1.59 | 2 | 1210.9 | -617.2 | 2КТП-630/10 У3 | 2666 | 59187.03 | 10.65 | ||||||||||||||||||||||
ЦТП-6.2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 | Чугунолитейный цех | 1842.1 | 2445.6 | 1 | 1100.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Итого ЦТП-6.2 | 1842.1 | 2445.6 | 1 | 1589.6 | 1242.2 | 1600 | 1250 | 1.77 | 2.27 | 2 | 966 | 642.6 | 2КТП-1600/10 У3 | 6560 | 77056.14 | 13.87 | ||||||||||||||||||||||
ЦТП-6.1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 | Чугунолитейный цех | 921.0 | 1222.8 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
10 | Компрессорная а) 0.4 кВ | 210.9 | 298.7 | 2 | 200.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
11 | Модельный цех | 69.7 | 87.4 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
Итого ЦТП-6.1 | 1201.6 | 1608.0 | 1 | 1045.2 | 963.7 | 1600 | 1000 | 1.16 | 1.85 | 2 | 1698 | -629.2 | 2КТП-1000/10 У3 | 2875 | 74014.92 | 13.32 | ||||||||||||||||||||||
ЦТП-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 | Цех цветного литья | 1079.3 | 1265.3 | 1 | 660.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
12 | Заводоуправление, столовая | 204.9 | 268.7 | 3 | 175.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Итого ЦТП-7 | 1284.2 | 1531.4 | 1 | 995.4 | 834.7 | 1000 | 1000 | 1.98 | 1.98 | 2 | 202 | 632.2 | 2КТП-1000/10 У3 | 2875 | 70412.61 | 12.67 | ||||||||||||||||||||||
ЦТП-9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8 | Заготовительно-сварочный цех | 253.0 | 411.3 | 2 | 300.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
9 | Термический цех | 669.8 | 889.4 | 1 | 500.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
13 | Главный магазин | 34.1 | 39.8 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
Итого ЦТП-9 | 956.9 | 1334.4 | 1 | 867.3 | 627.7 | 1000 | 630 | 1.47 | 2.34 | 2 | 880 | 50.0 | 2КТП-630/10 У3 | 2666 | 62529.62 | 11.26 | ||||||||||||||||||||||
Итого стоимость | 23392 | 99.63 |
Таблица 7 – Расчет мощности и стоимости ЦТП (вариант №2).
N | Наименование цеха | | | Категория надежности | Pрасч без КРМ, кВт | Pрасч с КРМ по 0.4, кВт | Sном без КРМ кВ∙А | Sном с КРМ кВ∙А | n1 | n2 | n | Q пропус через трансф | Qp-Qпропус | Марка КТП | Стоимость КТП с учетом оборудования и монтажа, тыс.руб | Потери электроэнергии в КТП, кВА/год | Стоимость потерь электроэнергии в КТП, тыс.руб/год | ||||||||||||||||||
| ЦТП-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||
1 | Механический цех мелких станков | 257.6 | 340.7 | 2 |
| 200.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
14 | Электроцех | 91.4 | 121.3 | 2 |
| 50.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
| Итого ЦТП-1 | 349.0 | 462.0 | 2 | 323.4 | 247.1 | 400 | 250 | 1.25 | 1.99 | 2 | 438 | -135.2 | 2КТП-250/10 У3 | 850 | 28280.13 | 5.09 | ||||||||||||||||||
| ЦТП-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
2 | Механический цех крупных станков | 1033.9 | 1460.3 | 2 |
| 1000.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
| Итого ЦТП-2 | 1033.9 | 1460.3 | 2 | 1022.2 | 724.0 | 1600 | 1000 | 0.92 | 1.48 | 2 | 1987 | -955.8 | 2КТП-1000/10 У3 | 2875 | 92867.63 | 16.72 | ||||||||||||||||||
| ЦТП-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
3 | Механический цех уникальных станков | 1137.8 | 1616.7 | 2 |
| 1000.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
| Итого ЦТП-3 | 1137.8 | 1616.7 | 2 | 1131.7 | 799.4 | 1600 | 1000 | 1.02 | 1.63 | 2 | 1929 | -781.0 | 2КТП-1000/10 У3 | 2875 | 100049.10 | 18.01 | ||||||||||||||||||
| ЦТП-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
4 | Цех обработки цветных металлов | 354.6 | 394.5 | 2 |
| 250.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
5 | Сборочный цех | 348.4 | 483.9 | 2 |
| 0.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
| Итого ЦТП-5 | 703.0 | 920.0 | 2 | 644.0 | 547.7 | 1000 | 630 | 1.00 | 1.59 | 2 | 1211 | -617.2 | 2КТП-630/10 У3 | 2666 | 59187.03 | 10.65 | ||||||||||||||||||
| ЦТП-6.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
6 | Чугунолитейный цех | 1842.1 | 2445.6 | 1 |
| 2200.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
11 | Модельный цех | 1079.3 | 1265.3 | 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
| Итого ЦТП-6.2 | 2921.4 | 3699.1 | 1 | 2404.4 | 1899.4 | 2500 | 2500 | 1.80 | 1.80 | 2 | 1424 | 845.0 | 2КТП-2500/10 У3 | 8521 | 103957.74 | 18.71 | ||||||||||||||||||
| ЦТП-6.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
6 | Чугунолитейный цех | 921.0 | 1222.8 | 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
10 | Компрессорная а) 0.4 кВ | 210.9 | 298.7 | 1 |
| 1000.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
| Итого ЦТП-6.1 | 1131.9 | 1520.9 | 1 | 988.6 | 735.8 | 1000 | 1000 | 1.74 | 1.74 | 2 | 639 | 376.5 | 2КТП-1000/10 У3 | 2875 | 69993.30 | 12.60 | ||||||||||||||||||
| ЦТП-7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
7 | Цех цветного литья | 1079.3 | 1265.3 | 1 |
| 600.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
| Итого ЦТП-7 | 1079.3 | 1265.3 | 1 | 822.5 | 702.7 | 1000 | 1000 | 1.66 | 1.66 | 2 | 724 | -64.2 | 2КТП-1000/10 У3 | 2875 | 62592.78 | 11.27 | ||||||||||||||||||
| ЦТП-9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
8 | Заготовительно-сварочный цех | 253.0 | 411.3 | 2 |
| 300.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
9 | Термический цех | 669.8 | 889.4 | 1 |
| 500.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
13 | Главный магазин | 34.1 | 39.8 | 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
| Итого ЦТП-9 | 956.9 | 1334.4 | 1 | 867.3 | 627.7 | 1000 | 630 | 1.47 | 2.34 | 2 | 880 | 50.0 | 2КТП-630/10 У3 | 2666 | 62529.62 | 11.26 | ||||||||||||||||||
| ЦТП-12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
12 | Заводоуправление, столовая | 204.9 | 268.7 | 3 |
| 175.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
| Итого ЦТП-12 | 204.9 | 268.7 | 3 | 241.8 | 184.4 | 250 | 250 | 0.82 | 0.82 | 1 | 143 | 30.6 | КТП-250/10 У3 | 451 | 22787.99 | 4.10 | ||||||||||||||||||
Итого стоимость | 26654 | 108.40 |
где - расчетная активная нагрузка цеха, кВт.