Введение

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения электроэнергией промышленных приемников, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и др.

Система распределения и потребления электроэнергии, получаемой от энергосистем, строится таким образом, чтобы удовлетворялись основные требования электроприемников, находящихся у потребителей.

Надежность электроснабжения достигается благодаря бесперебойной работе всех элементов энергосистемы и применению ряда технических устройств как в системе, так и у потребителей: устройств релейной защиты и автоматики, автоматического включения резерва, контроля и сигнализации.

Качество электроснабжения определяется поддержанием на установленном уровне значений напряжения и частоты, а также ограничением в сети высших гармоник, несинусоидальности и несимметричности напряжения.

Экономичность электроснабжения достигается путем разработки совершенных систем распределения электроэнергии, использования рациональных конструкций комплектных распределительных устройств и трансформаторных подстанций и разработки оптимизации системы электроснабжения. На экономичность влияет выбор рациональных напряжений, оптимальных значений сечений проводов и кабелей, числа и мощности трансформаторных подстанций, средств и компенсации реактивной мощности и их размещение в сети.

Реализация этих требований обеспечивает снижение затрат при сооружении и эксплуатации всех элементов системы электроснабжения, выполнение с высокими технико-экономическими показателями этой системы, надежное и качественное электроснабжение промышленных предприятий. В результате увеличивается электровооруженность труда в промышленности и в других отраслях народного хозяйства, которая представляет собой количество электроэнергии на одного работающего (МВт/чел.год), а это в свою очередь обеспечивает рост производительности труда и степень его механизации.

1. Основные характеристики электрических нагрузок РМЦ

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование, определяют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплутационные расходы, надежность работы электрооборудования.

При проектировании системы электроснабжения или анализе режимов её работы, потребителя электроэнергии рассматривают в качестве нагрузок.При этом необходимо учитывать, что режимы работы приемников электроэнергии разнообразны и меняются во времени.

В практике проектирования систем электроснабжения применяют различные методы определения электрических нагрузок. Для расчета цеха воспользуемся методом упорядоченных диаграмм. По этому методу расчетную активную нагрузку приемников электроэнергии на всех ступенях питающей и распределительной сетей определяют по средней мощности и коэффициенту максимума. До этого все электроприемники разбивают на группы по расположению в цехе или по присоединениям к шкафам или шинопроводам.

Значение коэффициента максимума зависит от коэффициента использования данного узла эффективного числа электроприемников. Под эффективным числом приемников понимают число однородных по режиму работы приемников одинаковой мощности, которое обуславливает ту-же расчетную нагрузку, что и данный рассматриваемый узел различных по номинальной мощности и режиму работы приемников. Коэффициент максимума можно определить по кривым или таблицам.

В методе упорядоченных диаграмм принята допустимая для инженерных расчетов погрешность равная 10%. Однако, на практике прменение этого метода обуславливает погрешность 20-40% и поэтому применение его требует тщательного анализа исходных данных и результатов расчета.

2. Расчет электрического освещения цеха

Помещения в которых необходимо рассчитать освещение а также нормативная освещенность для различных помещений цеха по [10 табл.24] выбираем:

Цех -300Лк

Инструментальный склад - 75Лк

Начальник цеха и комната мастеров - 200Лк

Коридор - 75Лк

Раздевалки - 75Лк

2.1 Расчёт рабочего освещения основной площади цеха

Освещение применяем равномерное, используя лампы типа ДРЛ и светильники типа УПДДРЛ. Расчёт ведём по методу коэффициента использования.

Исходные данные для расчёта:

а) высота цеха - H=10 м;

б) по табл.4-4а [104], для ремонтно-механического цеха, находим:

- плоскость нормирования освещения и её высота от пола (м) - Г-0,8 (h_Р =0,8 м);

- разряд и подразряд зрительной работы - IIв+1;

- нормируемая освещённость - Е_Н =300 Лк;

- коэффициент запаса - к_З =1,5;

показатель ослеплённости - Р=20;

в) из §3-5 [1.52] и табл. 3-7 [1.55], для светильников типа УПДДРЛ, имеем:

- кривая силы света - Д;

свес светильников - h_С =0,5 м;

г) принимаем, что в цехе чистый побеленный потолок и стены при незавешенных окнах. Тогда, по табл. 5-1 [126], имеем коэффициенты отражения от потолка, стен и рабочей поверхности соответственно - ?_П =0,5; ?_С =0,3; ?_Р =0,1.

Определяем расчётную высоту подвеса светильников:

Н_р=H-h_С -h_Р (1.10)

Н_р=10-0,5-0,8=8,7 м.

По табл. 4-16 [123] при кривой силы света Д(косинусная)- коэффициент ?=1,4 находим отношение расстояния между соседними светильниками к расчетной высоте:

=L/h=1,4 => L=h•1,4=8,7•1,4=12,2 м,

но, исходя из линейных размеров цеха принимаем L_а=7,5 м. L_в=7,5 м, l_А=2,25м. l_В=3м.

По ф-ле (5-3) [125] находим индекс помещения:

(1.11)

где А - длина помещения, м;

В - ширина помещения, м.

i = =2,76

далее, по табл. 5-10 [135], находим коэффициент использования при принятых ?_П=0,5; ?_С=0,3; ?_Р =0,1, и определённом i =2,76: u =0,595. По ф-ле(5-1) [125] находим потребный световой поток ламп в каждом светильнике:

(1.12)

где z =1,15 - отношение Е_СР/Е_min;

N_СВ - число светильников.

Ф_треб. ==45087,73 Лм.

По табл. 2-15 [28] принимаем лампу ДРЛ1000, Р_Л =1000 Вт, Ф_Л =50000 Лм, cos=0.57 что составляет (50000/45087,73)•100% =110,9% и не выходит за предел (-10%,+20%,) что допустимо. Фактическая освещённость будет следующей (см. (1.12)):

Е_факт. =Е_Н •=300=332,7 Лк.

Проверим освещение цеха при помощи точечного метода. Для этого берём три характерные точки и группу светильников, которые освещают эти точки (см. рис. 1.1). Определяем расстояния от каждого светильника до точек (d_i), и данные заносим в табл. 1.2. По рис. 6-27 [190] по пространственным изолюксам находим условную освещённость (е_i) для каждой точки, в зависимости от расстояния до светильника, и заносим данные в ту же таблицу.

Таблица 1.2. Определение условной горизонтальной освещенности для точек А,В,С

№светильника	dA,м	dB,м	dC,м	eA,Лк	eB,Лк	eC,Лк
1	11,86	13,52	14,18	0,3	0,18	0,15
2	11,86	11,25	11,3	0,3	0,4	0,4
3	11,86	15,5	16,56	0,3	0,11	0,07
4	5,3	8,4	9,4	2	0,9	0,7
5	5,3	3,75	3,92	2	2,7	2,7
6	11,86	15,5	16,56	0,3	0,11	0,07
7	5,3	8,4	9,4	2	0,9	0,7
8	5,3	3,75	3,92	2	2,7	2,7
Сумма	-	-	-	9,2	8	7,49

Далее, по (6-2) [1.178] определяем освещённость в каждой точке:

Е_i =, (1.13)

где ?=1,2 - коэффициент, учитывающий дополнительную освещённость от удалённых светильников и световых потоков отраженных от стен, потолка и рабочей поверхности.

Е_А ==352,67 Лк (=•100%=117,56%);

Е_В ==306,67 Лк (=•100%=102,22%)

Е_В ==287,12Лк (=•100%=95,7%)

Установленная мощность рабочего освещения:

Р_у=50*1000=50000 Вт;

Q_у=Р_у * tg =50000*1,441 = 72050 Вт

2.2 Расчёт эвакуационного освещения цеха

Данное освещение выполняется по середине обоих проездов вдоль всей длины цеха. Применяются светильники типа ППД-100 (см. табл.3-4 [45]) c лампами накаливания типа Б220-100, Р_Л =100 Вт, Ф_Л =1350 Лм (см. табл.2-2 [13]). По (1.11) определяем индекс «помещения» для полосы дороги:

i = =0,435

По табл. 5-3 [128] находим u =0,2. Преобразовав (1.12) находим освещённость, создаваемую шестью светильниками:

Е_факт= (1.14)

Е_факт ==3,26Лк,

что входит в допустимые пределы 0,5-15 Лк (см. §5-1 [1.124]).

Установленная мощность -- Р_у=2(6*100)=1200Вт;

2.3 Расчет аварийного освещения

Нормативную освещенность аварийного освещения примем Е_н=15Лк; по плану выбираем 25 ламп. Для аварийного освещения используем лампы накаливания в светильниках ППД.

Найдем световой поток одной лампы:

При u =0,53; К_З=1,3- для ламп накаливания;

Ф_л == 4196Лм

По табл.2-16 выбираем лампу накаливания Г-220-300 Ф_н=4600Лм; U_н=220В, Р=300Вт;

Установленная мощность Р_у=25*300=7500Вт;

Щиток аварийного освещения имеет независимое питание от рабочего.

2.4 Расчёт рабочего освещения кабинета начальника цеха. и комнаты мастеров

Данные помещения одинаковы по площади и, следовательно имеют одинаковые системы освещения. Расчет проводим для обоих помещений одинаково.

Освещение применяем равномерное, используя люминесцентные лампы и светильники типа ЛПО (две лампы в светильнике).

Исходные данные для расчёта:

а) высота помещений - H=3 м;

б) по табл.4-4к [1.93], для данных помещений, находим:

- плоскость нормирования освещения и её высота от пола (м) - Г-0,8 (h_Р =0,8 м);

- разряд и подразряд зрительной работы - Iв;

- нормируемая освещённость - Е_Н =200 Лк;

- коэффициент запаса - к_з =1,5;

- показатель ослеплённости - Р=20;

в) из §3-6 [1] и табл. 3-9 [59], для светильников типа ЛПО, имеем:

- кривая силы света - Г;

- свес светильников - h_С =0,2 м;

г) принимаем, что в помещениях чистый побеленный потолок и стены при незавешенных окнах. Тогда, по табл. 5-1 [1.127], имеем коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности соответственно - ?_П =0,5; ?_С =0,3; ?_Р =0,1.

Расчёт ведём по методу коэффициента использования. По (1.10)

Н_р=3-0,2=2,8 м.

По (1.11) находим индекс помещения:

i = =1,286.

По табл. 5-10 [135] находим u =0,455.

Принимаем, что в помещениях установлено два ряда светильников, тогда, по (1.12) определяем требуемый поток от одного ряда светильников (вместо N_СВ подставляем число рядов):

Ф_{треб.ряда} == 20472,53 Лм.

По табл. 2-12 [24] принимаем лампу ЛБ80-4, Р_Л =80 Вт, Ф_Л =3680 Лм, cos = 0,95 тогда число светильников в ряду равно 20472,53/(3680 •2)?3 Фактическая освещённость будет следующей (см. (1.12)):

Е_факт. =Е_Н •=200 •=215,7Лк,

что составляет (215,7/200)•100%=107,85%, что допустимо.

Установленная мощность

Р_у=6*(2х80)+6*(2х80) =1920Вт;

Q_у=Р_у * tg =1920*0,328 = 630 Вт

2.5 Расчет освещения коридора

Высота помещения Н=3м используем люминесцентные лампы со светильниками ЛПО-02

Н_р=2м; L=3,3м; L_ст=1м

По табл.21.3 u =0,33

Принимаем, что в помещениях установлен один ряд светильников, тогда, по (1.12) определяем требуемый поток от одного ряда светильников (вместо N_СВ подставляем число рядов):

Ф_{треб.ряда} ==9315 Лм.

Ф==1552,5Лм

По табл.2-121.24 выбираем лампы ЛБ-30-4 Ф_н=1995Лм; Р_у=30Вт, тогда число светильников в ряду равно 9315/(1995 •2)?3 Фактическая освещённость будет следующей (см. (1.12)):

Е_факт. =Е_Н •=75 •=96,38Лк,

Р_у=6*30=180Вт;

Q_у=Р_у * tg =180*0,328 = 59,04 Вт

2.6 Расчет освещения раздевалки

Н_р=2м; L=1,3м; L_ст=0,9-1,5м

i ==1,5

По табл. 5-10 [135] находим u =0,55.

Ф==1058,5Лм

По табл.2-121.24] выбираем лампы ЛБ-20-4 Ф_н=1120Лм;

Р_у=4*(2х20)+4*(2х20) =320Вт;

Q_у=Р_у * tg =320*0,328 = 105 Вт

2.7 Расчет освещения инструментального склада

Габариты помещения-(12х6х5,5)м. Высота подвеса светильников:

Н_р=5,5-1,2-0,8=3,5м;

L=3,5*1,4=5м;

L_ст=1,5-2,5м

По табл.5-3 для ППД500 u = 0.21

Р_у=6*500=3000Вт;

Суммарная мощность рабочего освещения:

Р?раб=50000+1920+180+320+3000=55420 вар;

Q_?раб= 72050 + 630 +59,04+105= 72844,04 вар;

Суммарная активная мощность аварийного, эвакуационного и рабочего освещения:

Р_?= Р_?АВ +Р_?ЭВ + Р_?раб = 7500+1200+55420=64120 Вт=64,12кВт.

2.8 Расчет уличного и охранного освещения предприятия

Для освещения дорог на территории предприятия применяем лампы ДРЛ400 с типом светильника СКЗПР-400, Ф=19000Лм по [1.243]. Ширина дороги b=10м, с высотой подвеса h=10м. Отношение b:h=10:10=1. По табл 9-3[1.244] находим коэффициент использования по яркости: _L=0,075.

Найдем необходимый поток в Лм/м² по [245]:

, (1.15)

где L - нормированная яркость, Кд/м²;

к- коэффициент запаса;

Найдем площадь, которую может осветить одна лампа.

При Ф_н=19000Лм 19000:25=750м²

Зная площадь легко определить расстояние между светильниками, при b=10м, L=750:10=75м²

2.8.1 Расчет охранного освещения

Применяем светильник СЗП-500М с лампой накаливания Г-220-500, Ф_н=8300Лм.

Ширину осветительной полосы принимаем 10м влоль периметра предприятия. Высоту подвеса светильника принимаем 5м. Тогда b:h=10:5=2 и по [244] _L=0,095.

Площадь, освещаемая одной лампой 8300:17,2=483м²

L=483:10=48,3м

Найдем суммарную мощность уличного освещения

, (1.16)

где n-количество светильников, определяемое по генплану в зависимости от протяженности дорог и периметра охраняемой территории L_УЛ=7862м. L_ОХ=3695м

Р_ул=105*400 = 42000Вт

Q_ул=42000*1,441 = 60522Вт

Р_ох=77*500 = 38500Вт

Суммарная мощность наружного освещения:

Р=42+38,5=80,5 кВт

Q = Q_ул = 60,522 кВт

Таблица 1.3. Результаты по выбору освещения

Вид освещения	Активная мощность	Реактивная мощность
	Р,кВт	Q.,кВАр
Аварийное-	Ру= 7,5	-
Эвакуационное	Ру= 1,2	-
Рабочее освещение:	Ру=50	Qу= 72,05
Комната мастеров(2)	Ру=0,96	Qу= 0,315
Коридор	Ру= 0,18	Qу= 0,05904
Раздевалки (2)	Ру= 0,16	Qу= 0,0525
Склад	Ру= 3	-
Итого по цеху:	Р?= 64,12	Q?= 72,84
Наружное освещение	Ру= 80,5	Qу= 60,52

2.9 Выбор проводников и защитных аппаратов

В производственном помещении цеха рабочее освещение выполнено в 5 рядов по 10 ламп в каждом рис.1.1. чередование фаз: 1 ряд: А, В, С, А, В, С, А, В, С, А

Используется трехфазная сеть с нулевым проводом. На одной фазе находятся четыре лампы, на двух других по 3 лампы следовательно выбираем сечение по наиболее загруженной фазе: по [2]

(1.17)

где n- количество ламп,

Р_уст- установленная мощность лампы, кВт

1,1 - потери в ПРА для ламп типа ДРЛ, ДРИ;

1,4 - пусковой коэффициент;

U_н- номинальное напряжение сети, кВ

cos?=0.57 - коэффициент мощности для ДРЛ.

По [7 т.16,2] выбираем автомат АЕ-2063 I_у=50А;

Выбираем сечение провода по условию I_доп?I_на, тогда по [2 т.12-12] выбираем 3АПВ16+1АПВ10 I_доп=55А;

Аварийное освещение выполнено в 5 рядов по 5 ламп в каждом с чередованием фаз рядов: А, В, С, А, А; А, В, С, А, В; А, В, С, А, С; А, В, С, А, А; А, В, С, А, В.

Используется трехфазная сеть с нулевым проводом. На одной фазе находятся одна лампа, на двух других по две лампы, следовательно выбираем сечение по наиболее загруженной фазе:

Выбираем АЕ2016 I_у=6А и сечение провода 4АПВ2,5 с I_доп=19А.

Комната мастера

Выполняем однофазной с люминесцентными лампами. Сажаем на фазу С.

Выбираем АЕ2016 I_у=6А и сечение провода 2АПВ2,5 с I_доп=19А.

Раздевалки и коридор

Р_разд=0,16кВт; Р_корид=0,18кВт;

Выбираем АЕ2016 I_у=6А и сечение провода 2АПВ2,5 с I_доп=19А

Освещение инструментального склада

Ввыполнено лампами накаливания

Р=6*500=3000Вт

Используется двухпроводная сеть. Выполнено в два ряда,каждый ряд однофазный

Каждый ряд на В и С.

Выбираем автомат АЕ1031 I_у=10А и провод 2АПВ2,5 I_доп=19А

Для расчета цеха воспользуемся методом упорядоченных диаграмм.

Все электроприемники цеха распределяем по узлам. В узел собираются приемники, расположенные вблизи друг от друга - в линию, в одном помещении или просто рядом. Затем в каждом узле выделяют группы однотипных потребителей.

Узел 1:шкаф распределительный ЭП № 210, 11, 12, 213

Узел 2:шкаф распределительный ЭП № 214, 215, 216, 222

Узел 3:шкаф распределительный ЭП № 21, 32, 13, 22

Узел 4:шкаф распределительный ЭП № 47, 24, 22, 223

Узел5:шкаф распределительный ЭП № 36, 39, 34, 22, 13, 224

Узел6:шкаф распределительный ЭП № 36, 39, 53, 14, 223

Узел7:шиноровод ЭП № 18, 19, 20, 21, 214, 215, 47, 617, 45, 28, 322

Узел1

Вначале, для каждого электроприемника, по табл.2-2 [2.37] определяются коэффициенты использования Ки и cos? (tg?).

Сварочные посты с автоматической сваркой:

сos?=0,5 Ки=0,4 tg?=1,732

Сварочные генераторы:

сos?=0,75 Ки=0,5 tg?=0,882

Для электроприемников повторно-кратковременного режима номинальная мощность приводится к длительному режиму (ПВ=100%) по формуле:

Рдл=Sн** сos? (1,1)

где S_н и cos?- соответственно паспортная мощность и паспортный коэффициент мощности трансформатора.

Для ЭП №10 ПВ=50% S=60 кВА сos?=0,5

Р₁₀=60**0,5=21,2 кВт

Для ЭП №11 ПВ=60% S=40 кВА сos?=0,5

Р₁₁=40**0,5=15,5 кВт

Для ЭП №12 ПВ=65% S=30 кВА сos?=0,5

Р₁₂=30**0,5=12,1 кВт

Для ЭП №13 ПВ=50% S=40 кВА сos?=0,75

Р₁₃=40**0,75=21,21 кВт

Определяем неравномерность распределения нагрузки по фазам сварочных трансформаторов ЭП № 10,11,12 Ки=0,4 сos?=0,5 tg?=1,732

Находим ориентировочную нагрузку на одну фазу:

Р_ср= (2Р₁₀ + Р₁₁ + Р₁₂)/3 =(2*21,1+15,5+12,1)/3 =16,67 кВт

Распределим нагрузку по фазам равномерно:

Р_АВ= Р₁₀

Р_ВС= Р₁₁

Р_АС= Р₁₁+ Р₁₂

Р_А==21,2/2 +15,5/2 + 12,1/2 =24,4 кВт

Р_В==21,2/2 + 21,2/2 =21,2 кВт

Р_С==21,2/2 +15,5/2 + 12,1/2 =24,4 кВт

Неравномерность загрузки фаз составит 13%, что допустимо.Т.О. за эквивалентную трехфазную мощность группы сварочных трансформаторов примем

Р_Э = 2Р₁₀ + Р₁₁ + Р₁₂ = 2*21,1+15,5+12,1 =70 кВт

Определим активную и реактивную мощность наиболее загруженной смены:

 (1,2)

(1,3)

Р_см1 = Р_э*К_и1 + 2 Р₁₃*К_и13

Р_см1 = 70*0,4 + 2*21,21*0,5= 49,21 кВт

Q_см1 = Р_э* tg?₁* К_и1 + 2 Р₁₃*tg?₁₃ *К_и13

Q_см1 = 70*1,73* 0,4+ 2*21,21*0,88*0,5= 67,105 квар

Далее по (2.10)[2,16] определяем коэффициент использования для электроприёмников узла:

К_и.ср.=?Р_см/?Р_ном

(1,4)

К_и.ср.== 0,44

Определяем коэффициент силовой сборки по формуле т.е. отношение номинальной мощности наибольшего электроприёмника к номинальной мощности наименьшего:

m= Р_max/ P_min (1,5)

m= 21,2 / 12,1 = 1,8 3:

Таким образом при (n=6) 5, (К_и=0,44) 0,2, (m=1,8) 3

Определяем эффективное число приемников n_Э = n =6)

Далее при n_э=6 и по К_{и ср}=0,44 из таблицы 2-7 в [2,51] находим коэффициент максимума К_м группы электроприемников ---К_м =1,64

Максимальная активная расчетная нагрузка узла определится как

Р_р=К_м*?Р_см (1.6)

Р_р=1,64*49,21= 80,7кВт

Расчетную реактивную нагрузку узла (цеха) определяют из двух условий:

а)Q_р=1,1*?Q_см, при n_э,?10; (1.7а)

б) Q_р= ?Q_см, при n_э>10. (1.7б)

поэтому при n=6:

Q_р=1,1*67,105 = 73,92 квар

Максимальная расчётная полная мощность узла (цеха) определяется по выражению:

S_р= (1.8)

Sр= кВ*А.

Максимальный расчётный ток узла (цеха) определяется по выражению:

I_p = == 0,168 кА (1.9)

Узел 2

n = 8 m = 6,6 К_и = 0,52

В случае, когда n > 5, m > 3 и К_и > 0,2 эффективное число электроприемников определяется по формуле из [2,51];

(1.10)

Результаты расчета сведены в таблицу

Узел 3

n = 7 m = 2 К_и = 0,15

Т.О. n_Э = 7 т.к. согласно параграфу 2-3 2.51 допускается при числе ЭП в группе более четырех при m 3, считать n = n_Э. что справедливо для узлов №4 и №5

Кроме прочего для узла №5 необходимо мощности двигателей крана привести к длительному режиму

Р₂₄ = = =27,83 кВт

Узел 6

n = 14 m = 4 К_и = 0,16

При К_и 0,2 эффективное число ЭП определяется по рис. 2-2 или табл. 2-8 2.52

в следующем порядке:

выбирается наибольший по номинальной мощности ЭП рассматриваемого узла;

выбираются наболее крупные ЭП, номинальная мощность каждого из которых равна или больше половине мощности наибольшего ЭП;

подсчитывают их число n₁ и их мощность Р_Н1, а также суммарную номинальную мощность всех рабочих ЭП рассматриваемого узла Р_Н; находят значения

n_1* = Р_1* =

по полученным значениям n_1* и Р_Н1 по рис. 2-2 или по табл.2-8 2.52 определяется величина n_Э*, а затем находится n_Э = n_Э* n

Т.О. n₁ = 11 Р_Н1 = 530+328+340 = 326 кВт

n = 14 Р_Н = 372 кВт

n_1* = =0,786 Р_1* = =0,876

n_Э* = 0,85

n_Э = =11,9 12

3. Расчет нагрузки завода

Расчет нагрузки завода проводим по методу коэффициента спроса. Здесь необходимо учесть то, что на предприятии есть высоковольтная нагрузка, которую не следует брать в расчет при выборе ТП, но она имеет низковольтную нагрузку освещения, которое необходимо учесть. Расчетная мощность каждого цеха определяется по формуле из [3] Таким образом для заготовительного цеха:

Р_р1 = Р_устК_с; (3,1)

где Р_уст - установленная мощность каждого цеха, кВт;

К_с - коэффициент спроса, характерный для каждого производства из таб 2,2 [1,37].

Р_р1 =395*0,6 = 237 кВт.

Реактивная мощность:

Q_р1 = Р_р1tg (arcos(cos)). (3,2)

Q_р1= 237* tg (arcos(0,6)) = 241,79квар

Далее необходимо рассчитать освещение цехов по методу удельной мощности, сложить эти активные и реактивные мощности с расчетными и найти полную мощность для каждого цеха по аналогии с предыдущим пунктом, а результаты занесем в табл.3.1

Учитывая освещение нормой удельной плотности: Р_уд..о,кВт/м² с учетом коэффициента спроса освещения К_с.о и средних коэффициентов мощности для ламп ДРЛ - cos =0,57, для люминесцентных ламп ЛБ (ПРА) - cos =0,95, для ламп накаливания ЛН - cos =1

Р_расч.о=1,12*F_цеха* Р_уд..о*К_с.о

Р_расч.о1=1,12*F_цеха1* Р_уд..о1*К_с.о1

Р_расч.о1=1,12*5000* 0,012*0,85=57,12 кВт

Q_расч.о1= 57,12* 1,441= 82,25 квар

Р_{расч.сум}=. Р_р1+ Р_расч.о1=237+57,12 = 294,12 кВт

Q_{расч.сум}=. Q_р1+ Q_расч.о1=241,79+82,25 = 324,04 квар

Так же необходимо учесть освещение незастроенных территорий предприятия.

Площадь завода	497062,0	м2
Площадь застроенных территорий	147284	м2
Площадь незастроенных территорий	349778	м2

Мощность нагрузки уличного (лампы ДРЛ) и охранного (ЛН) освещения незастроенных территорий с учетом типа ламп и соответствующего коэффициента мощности:

Р_расч.о = 1,12*349778*0,0002*1 = 80,05 кВт;

Q_расч.о = Р_УЛ(ДРЛ) *tg_(ДРЛ) = 42000*1,441 = 60,522 квар;

Итоговая нагрузка завода:

Р_з = 14260,3 + (0,1*14260,3) = 15686,4 кВт;

Q_з = 9778,06+ (0,02*9778,06) = 9973,62 квар;

Где коэффициенты 0,1 и 0,02 учитывают приближенно потери ЭЭ в трансформаторах

Величина тока,потребляемого заводом:



где Si - полная мощность соответствующего цеха;

Ui - напряжение распределения, в зависимости от характера нагрузки (высоковольтная или низковольтная)

4. Расчет графиков нагрузки

Из справочника [2] выбираем типовой график нагрузки для ремонтно-механических заводов. Этот график имеет 10 ступеней мощности. Суточный изображен на рис.5.1.а, а годовой на рис.5.1.б. Таблица 5.1. отражает эти графики.

Таблица 5.1

Ступень	Рр,%	Рр, кВт	Тступ.с, ч	Тступ.г, ч	Рр * Тступ	Рср%
Р1	100	14548,1	3	1095	15930169,5	300
Р2	95	13820,695	2	730	10089107,4	190
Р3	90	13093,29	2	730	9558101,7	180
Р4	84	12220,404	2	730	8920894,9	168
Р5	80	11638,48	3	1095	12744135,6	240
Р6	75	10911,075	1	365	3982542,4	75
Р7	70	10183,67	1	365	3717039,6	70
Р8	65	9456,265	1	365	3451536,7	65
Р9	50	7274,05	2	730	5310056,5	100
Р10	33	4800,873	7	2555	12266230,5	231
Сумма				8760	85969814,7	1619

Рис. 5.1.а. Суточный график нагрузки

Построим годовой график нагрузок



Рис. 5.1.б. Годовой график нагрузки

Из табл. 5.1. и рис. 5.1 определим среднее значение мощности в течение суток:

(5.1)

где Т_iступ.с - время действия каждой ступени в течение суток, ч;

Р_iс% - мощность каждой ступени графика нагрузки,%;

Р₁ - максимальная мощность, кВт.

кВт

Определим объем электроэнергии, потребляемой предприятием за год:

85969814,7кВт*ч

Тогда время использования максимальной нагрузки определится по формуле:

ч (5.2)

Время наибольших потерь:

? = (0,124 + Т_м*10^-4)²*Т_г; (5.3)

где Т_г - количество часов в году, ч.

? = (0,124 + 5909*10^-4)²*8760 = 4477 ч.

Коэффициент заполнения графика:

5. Построение картограмм нагрузок предприятия

ГПП промышленного предприятия желательно размещать в центре нагрузок. В этом случае параметры сети электроснабжения будут наиболее экономичными. Для этого необходимо определить геометрические центры всех цехов и графически, в масштабе, отобразить мощность, потребляемую каждым цехом, в соотношении с мощностью, затрачиваемой на освещение этого цеха. Расчет проведем для ремонтно-механического цеха, а далее по аналогии по [3] и результаты занесем в табл. 6.1.

Определим радиус окружности, отражающей мощность цеха с учетом освещения:

(4,1)

где Р_р1 - расчетная мощность цеха, кВт;

m - масштаб, кВт/мм.

=25мм

Определим угол, определяющий сектор окружности радиусом R, который отражает содержание нагрузки освещения в общей нагрузке цеха:

(4,2)

где Р_ро1 - нагрузка освещения механического цеха, кВт.

Определим координаты центра нагрузок предприятия по формулам:

 (4,3)

где Х_i, Y_i - координаты геометрических центров цехов, м;

Р_i - расчетная мощность отдельного цеха, кВт.

В таблице считается произведение Р*Х и Р*Y для каждого цеха, а затем находится их сумма и отдельно считается сумма Р, после чего находится отношение для соответствующей координаты. В виду громоздкости последних выражений и их математической простоты, нет надобности приводить вычисления. Таким образом, из табл.6.1. координаты центра нагрузок промышленного предприятия, учитывая то, что начало координат, находится в левом нижнем углу генплана: Х = 291 м, Y = 339 м.

Результаты расчетов приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1. Построение картограммы нагрузок предприятия

№	Цех	катег	Ррасч,	Росв,	Хi	Yi	Pi*Xi	Pi*Yi	R	Угол
			кВт	кВт	мм	мм	кВт*мм	кВт*мм	мм	град
1	Заготовительный	III	237	57,12	57	210	16764,84	61765,2	18	70
2	Цилиндрических сверел	II	195	204,29	155	144	61889,95	57497,76	20	184
3	Конических сверел	II	495	135,66	385	140	242804,1	88292,4	26	77
4	Метчиков	II	435	105,34	155	236	83752,7	127520,2	24	70
5	Плашек	II	585	119,7	145	285	102181,5	200839,5	27	61
6	Фрез и разверток	II	510	116,51	373	268	233688,2	167904,7	26	67
7	Сборочного инструмента	II	2264	73,42	385	190	899906,7	444109,8	49	11
8	Резьбонарезных головок	II	252,5	127,68	260	260	98846,8	98846,8	20	121
9	Нестандартн. инструмента	II	142,5	67,03	415	245	86954,95	51334,85	15	115
10	Мелкого инструмента	III	225	204,29	610	1030	261866,9	442168,7	21	171
11	Термический	I	1750	85,21	260	145	477154,6	266105,5	44	17
12	Сварочное отделение	II	497,7	199,18	164	194	114288,3	135194,7	27	103
13	Кузнечный	II	107	37,35	75	462	10826,25	66689,7	12	93
14	Инструментальный	III	340	93,08	126	495	54568,08	214374,6	21	77
15	РМЦ	II	528,07	64,12	171	430	101264,5	254641,7	25	39
16	Электроремонтный	II	40	36,77	75	430	5757,75	33011,1	9	172
17	Деревообделочный	III	68	124,72	474	895	91349,28	172484,4	14	233
18	Станкостроения	II	789	165,98	234	655	223465,3	625511,9	32	63
19	Литейный	I	92,8	31,99	142	700	17720,18	87353	11	92
20	Насосная 4х360	I	1440	30,84	320	480	470668,8	706003,2	39	8
21	Компрессорная 2х630	I	1260	27,42	360	480	463471,2	617961,6	37	8
22	Склад гот. продукции	III	30	34,27	280	760	17995,6	48845,2	8	192
23	Проходная	III	39,1	9,73	500	50	24415	2441,5	7	72
24	Администрация	II	110,5	134,61	540	75	132359,4	18383,25	16	198
	Сумма		12433,17	2286,31
	Итого		14719,48
	Координаты центра						291,7196	338,9577
	нагрузок предприятия

Таким образом размещаем ЦРП в точке на генплане с координатами:

X =291 м Y =339 м

6. Выбор варианта компенсации реактивной мощности

Рассмотрим несколько вариантов, в зависимости от расположения компенсирующих устройств - на низкой стороне ТП, на высокой и смешанная установка на низкой и высокой сторонах одновременно. Необходимо выбрать наиболее выгодный вариант с учетом потерь в трансформаторах.

6.1 Установка КУ на стороне низкого напряжения ТП 0,38 кВ

В этом случае

Q_{КУ НН} =?Q_р.цi, (6.1)

где Q_р.цi- расчётные реактивные нагрузки НН цехов без учета потерь активной мощности в трансформаторах в виду их малости,

Q_р.НН=9778,06 квар.

Предварительно определяем требуемое количество трансформаторов, для чего распределяем мощности ЭП,питающихся от одних и тех-же подстанций, по группам. После этого определяем необходимую установленную мощность трансформаторов Sтр.уст.(кВА), их количество и коэффициенты загрузки.

Далее определяем суммарную реактивную мощность групп ЭП - Qрасч.сумм., квар., определяем тип и требуемую мощность компенсирующих устройств Qку.треб.(на одну секцию), квар на каждой из секций подстанций согласно стандартному ряду. КУ устанавливаем на стороне НН каждой ТП.

По табл. 9.2 [5,221] принимаем к установке:

4*УКН-0,38-600 Н------ К_КУ=4,46 тыс.у.е.., Q_ном=600 квар;

13* УКН-0,38-500 Н---- К_КУ=3,64 тыс.у.е.., Q_ном=500 квар;

5* УКН-0,38-324 Н----- К_КУ=2,91 тыс.у.е.., Q_ном=324 квар;

Их суммарная мощность 10520 квар.

На заводе установлено 7 двух-хтрансформаторных и 1 одно-трансформаторных КТП с трансформаторами мощностью по 1000 кВА;

1 двух-хтрансформаторная и 2 одно-трансформаторных КТП с трансформаторами мощностью по 630 кВА

Капиталовложения на сооружение КТП по табл. 2-20 [4,132]:

K_2*1000 = 30,65 тыс. у.е.; K_1*1000 = 15,50 тыс. у.е.;

K_2*630 = 25,47 тыс. у.е. K_1*630 = 13,14 тыс. у.е

На КТП принимаем к установке трансформаторы типа ТМ-630/10/0.4 и ТМ-1000/10/0.4 (по табл.2-93 из [2.263]).

Определяем потери мощности и энергии в трансформаторах за год при их работе в экономически целесообразном режиме по (6.7)-(6.9).

Принимаем при расчётах k_И.П.=0,05 кВт/квар.

; (7.2)

квар;

(7.3)

квар;

; (7.4)

кВт;

(7.5)

кВт.

Приведенные потери мощности в одном трансформаторе, кВт:

; (7.6)

кВт,

Приведенные потери мощности для n трансформаторов по (5.3 ):

(7.7)

?P1=4*2,9 + (1*0,603 2+1*0,698 2 +2*0,6632 )*9,33+

15*5,3+(1*0,622 ² +2*0,612 ² + 2*0,655² + 2*0,696² + 2*0,622 ² + 2*0,698² + 2*0,82²+2*0,82 ²)*15,45 = (11,6+16,14)+(79,5+114,34) = 221,58 кВт

Общие потери электроэнергии во всех трансформаторах завода с учётом того, что они работают при заданных k_Зi круглый год по [2]:

(7.8)

?W = 91,1*8760 + 130,48*4477 = 13,822*10⁵ кВт*ч

где - время максимальных потерь, =4477 ч. из предыдущего расчета

Стоимость потерь электроэнергии при стоимости потерь 1 кВт*ч с₀=0,015 у.е./кВт*ч

С_п1= *W₁; (7.9)

С_п1=0,015*13,822*10⁵= 20 733 у.е.

Общие капиталозатраты на сооружение КТП и КУ проведем по ф-ле 2-49 (2.63) с учетом нормативных коэффициентов экономической эффективности капитальных затрат:

З = р_Н К + С_Э = р_Н К +(С_а + С_т.р)К _.+ С_п (7.10)

где К - капитальные вложения на КТП и КУ, тыс. у.е.

р_Н - нормативный коэффициент экономической эффективности, р_Н = 0,125;

С_Э - ежегодные эксплуатационные расходы, тыс. у.е./ год;

С_а - отчисления на амортизацию, С_а= 6,4% табл. 56.1 (3,526)

С_т.р - отчисления на текущий ремонт, С_т.р =3% табл. 56.1 (3,526);

С_п - стоимость потерь электроэнергии из расчета по ф-ле (7,10), тыс. у.е.

K_КУ=4*K_ку600+ 13*К_ку500+5*К_ку324 =4*4,46 + 13*3,64 +5*2,91 =79,71 тыс.у.е.

K_КТП=7*К_2*1000+1*К_1*1000 +1*К_2*630 +2*К_1*630

K_КТП=7*30,65+1*15,5 +1*25,47+2*13,14 = 281,8 тыс.у.е.

К₁ = K_КУ + K_КТП =79,71 + 281,18 =360,89 тыс.у.е.

Суммарные годовые затраты для варианта №1 при сроке окупаемости 8 лет (p_Н=0,125):

З₁=0,125*360,89+(0,03+0,064)360,89+20,733 = 99,768тыс.у.е. (7.12)

6.2 Установка КУ на стороне высокого напряжения ТП 10 кВ

В этом случае Q_{КУ ВН} = Q_ВН = ?Q_р.цi + Q_тр, (7.13)

где Q_р.цi- расчётные реактивные нагрузки цехов, квар;

Q_тр - потери реактивной мощности в трансформаторах, квар;

Q_р.ВН= 10756 квар.

Предварительно определяем требуемое количество трансформаторов, для чего распределяем мощности ЭП,питающихся от одних и тех-же подстанций, по группам. После этого определяем необходимую установленную мощность трансформаторов Sтр.уст.(кВА), их количество и коэффициенты загрузки с учетом прохождения через трансформаторы полной мощности нагрузки и потерь в трансформаторах, учитывая что потери Q_тр уменьшают установленную мощность КУ на ВН (т.к. поток направлен от потребителя)

Далее аналогично п.7.1. Результаты расчета приведены в таблице 7.2

Приведенные потери мощности для n трансформаторов по (7.7 ):

?P2= (10*2,9 + (2*0,785 2+4*0,768 2 +4*0,7172 )*9,33)+

(14*5,3+(2*0,828 2 +2*0,715 2 + 1*0,5382 + 3*0,7862+ 2*0,592 2 + 4*0,8452 )*15,45) = (29+52,7)+(74,2+125,04) = 280,94кВт

Общие потери электроэнергии во всех трансформаторах по (7.8 ):

?W₂ = 103,2*8760 + 177,74*4477 = 16,998*10⁵ кВт*ч

Стоимость потерь электроэнергии по ф-ле (7.9)

С_п2=0,015*16,998*10⁵= 25 496,6 = 25,496 тыс.у.е.

Общие капиталозатраты на сооружение КТП и КУ по ф-ле (7.10)

З = р_Н К₂ + С_Э2 = р_Н К₂ +(С_а + С_т.р)К_2.+ С_п

K_КУ=2*K_ку500+ 3*К_ку450+19*К_ку330 =2*3,23 + 3*2,62 +19*2,33 = 58,59 тыс.у.е.

K_КТП=6*К_2*1000+2*К_1*1000 +5*К_2*630

K_КТП=6*30,65+2*15,5 +5*25,47= 342,25 тыс.у.е.

К₂ = K_КУ + K_КТП =58,59 + 342,25 =400,84тыс.у.е.

Суммарные годовые затраты для варианта №2

З₂=0,125*400,84+(0,03+0,064) 400,84+25,496= 113,28тыс.у.е.

6.3 Смешанная установка КУ “50/50” на стороне 0,38 кВ ина стороне 10 кВ

Согласно таблице 4.1 и по условию компенсации “50/50” мощности, подлежащие компенсации составят:

Q_{КУ НН} = Q_р.НН = = 4889,03 квар.

Q_{КУ ВН} = Q_р.ВН = = 5378 квар.

Определяем необходимую установленную мощность трансформаторов Sтр.уст.(кВА), их количество и коэффициенты загрузки с учетом прохождения через трансформаторы 50% реактивной мощности нагрузки и потерь в трансформаторах, учитывая что потери Q_тр уменьшают установленную мощность КУ на ВН (т.к. поток направлен от потребителя)

Далее аналогично п.7.1. Результаты расчета приведены в таблице 7.3

?P3= (10*2,9 + (2*0,763 2+4*0,748 2 +4*0,7042 )*9,33)+

(14*5,3+(2*0,81 2 +2*0,878 2 + 1*0,5252 + 3*0,7722+ 2*0,578 2 + 4*0,8372 )*15,45) = (29+50,24)+(74,2+129,59) = 283,035кВт

Общие потери электроэнергии во всех трансформаторах по (7.8 ):

?W₃ = 103,2*8760 + 179,83*4477 = 17,092*10⁵ кВт*ч

Стоимость потерь электроэнергии по ф-ле (7.9)

С_п3=0,015*17,092*10⁵= 25 637 = 25,637 тыс.у.е.

Общие капиталозатраты на сооружение КТП и КУ по ф-ле (7.10)

З = р_Н К₃ + С_Э2 = р_Н К₃ +(С_а + С_т.р)К_3.+ С_п

K_КУ=4*K_ку150+ 13*К_ку220+5*К_ку300 +2*К_ку320 +17*К_ку330

K_КУ =4*2,15 + 13*3,15 +5*4,16 +2*4,4 +17*2,33 = 118,76 тыс.у.е.

K_КТП=6*К_2*1000+2*К_1*1000 +5*К_2*630

K_КТП=6*30,65+2*15,5 +5*25,47= 342,25 тыс.у.е.

К₃ = K_КУ + K_КТП =118,76 + 342,25 = 461,1тыс.у.е.

Суммарные годовые затраты для варианта №3

З₃=0,125*400,84+(0,03+0,064) 400,84+25,496= 126,62тыс.у.е.

Таким образом суммарные годовые затраты для варианта №1 при сроке окупаемости 8 лет (p_Н=0,125) являются минимальными и отличаются от остальных вариантов более чем на 10% в пользу экономичности.

З₁ = 99,768 тыс.у.е.

З₂ =113,28 тыс.у.е.

З₃ = 126,62 тыс.у.е.

Принимаем к исполнению вариант компенсации реактивной мощности на низкой стороне ТП-0,38 кВ.

7. Выбор оптимального варианта внутреннего электроснабжения

7.1 Выбор схемы внутреннего электроснабжения завода

Размещаем ЦРП в центре нагрузок, в точке с координатами Х = 291 м, Y = 339 м. Составим и проанализируем различные варианты схемы электроснабжения с целью выявления оптимального. Три варианта схем внутреннего электроснабжения завода показаны на рис.8.1, 8.2, 8.3.

Выбор оптимальной схемы внутреннего электроснабжения предприятия производится по минимуму приведенных затрат.

Приведенные затраты на кабельныхе линии определяются по формуле (8.1а)

З = р_Н К + С_Э = (р_Н +С_а + С_т.р)К + С_п

где К -. капитальные затраты на приобретение кабеля, тыс.у.е.

К_о -.удельная стоимость кабеля, тыс.у.е./км

р_Н - нормативный коэффициент экономической эффективности, р_Н = 0,125;

С_Э - ежегодные эксплуатационные расходы, тыс. у.е./ год;

С_а - отчисления на амортизацию, С_а= 4,3% табл. 56.1 (3,526)

С_т.р - отчисления на текущий ремонт, С_т.р =2% табл. 56.1 (3,526);

С_п - стоимость потерь электроэнергии, тыс. у.е.

С_п = n*3*I_р ²*R₀*l* ?* ?

где n - число параллельно прокладываемых кабелей

Ip-расчетный ток кабеля, А,

l - длина кабельной линии, км.

- стоимость потерь1 кВт*ч, ?=1,5*10 ^-5кВт*ч/тыс.у.е;

R_o-удельное сопротивление кабеля,Ом/км

?=4477ч.- время наибольших потерь

ЗКЛ= n *(рН +Са + Ст.р)*К + n*3*Iр 2*R0*l* ?* ? (8.1б)

Расчетный ток кабельной линии находим по формуле:

, (8.2)

где Рр -расчетная мощность ТП, кВт

Uн - номинальное напряжение кабеля, кВ

n - количество кабелей в линии

Расчетное сечение кабеля определяется по формуле:

, (8.3)

где jэ- экономическая плотность тока, А/мм2. При Тmax=5909 ч по [2.628] jэ=1,2 А/мм2.

Расчет приведенных затрат на кабельные линии представлен в табл.8.1,8.2.,8.3

В настоящих расчетах кабели питающие цеха высоковольтной нагрузки не учитываются т.к. во всех вариантах схем они не меняются. Из схем представленных на рис.8.1, 8.2, 8.3 составляем оптимальную. Учитывая сложность технико-экономического сравнения прокладки траншей для узлов по вариантам, чтобы избежать повторного счета (количество кабелей в траншеях по участкам для разных вариантов неодинаково) приведенные затраты на прокладку кабельных линий определим по формуле:

ЗПРОКЛ = рн(Ск о* lКЛ) (8.4)

где Ск о -удельная стоимость 1м траншеи по количеству кабелей в ней,тыс.у.е;

lКЛ - длина траншеи с одинаковым количеством кабелей в ней, м

Проведем расчет приведенных затрат на кабельную линию W11' питающую по магистральной схеме подстанции ТП11,ТП12, ТП13 от ЦРП. Таким образом по ней протекает ? расчетной мощности цехов № 3, 6, 7,9, 23, 24, т.к. по условию надежности электроснабжения питание выполняется двумя кабелями - W11',W11'':

ЭП № 3, 6, 7,9, 23, - второй категории, ЭП №24 (3-ая категория)

P11'= (Pр3 + Pр6+ Pр7+ Pр9 + Pр23 + Pр24)/2

P11'=(630,7+625,5+2337+209,5+48,83+245,1)/2 = 2049 кВт

Значение тока в кабеле определим по формуле (6,2):

Ip11''= Pp11' / (1,733*Uном)

Ip11''= 2049/ (1,733*10) = 118,44A

Определяем сечение жил кабеля по экономической плотности тока Jэ=1,2

Fp11'' = Ip12 / 1,2 = 118,44/1,2= 98,7мм2

принимаем ближайшее стандартное сечение жил кабеля ААШв (3120) по4.124

при Iдоп=240А, Ro=0,258 Ом/км Cко= 3,08 у.е.

Ток в линии W11' при обрыве линии W11'' наибольший и составляет:

Ia= (Pр3 + Pр6+ Pр7+ Pр9 + Pр23 + Pр24)/1,73*Uном

Ia=(630,7+625,5+2337+209,5+48,83+245,1)/1,73*10=4098/1,73*10 = 236,9А

Активное сопротивление кабеля при длине линии W11' по плану (рис.8,1) L12=200м:

R11'= L12* Ro=200*0,258 *10-3 = 0,0516 Ом

Стоимость кабеля при удельной стоимости 1м С_{к о} = 3,08 у.е.

С_к11' = 200*3,08*10^-3 = 0,616 тыс.у.е.

Стоимость потерь электроэнергии в кабеле:

Сп_11'=3*118,44²*0,0516*0,015*4477*10^-6=0,146 тыс.у.е.

Общие приведенные затраты на сооружение и эксплуатацию кабельной линии с учетом стоимости потерь энегии в ней при n=1 определим по формуле (6,1)

З₁₁ = (0,125+0,043+0,02)*0,616 + 3*118,44²*(0,258*200)*0,015*4477*10^-6= 0,262 тыс.у.е.

Рассчитаем аналогично все остальные кабели в этом варианте и все остальные варианты схемы электроснабжения и занесем результаты в табл. 8.1, 8.2, 8.3.Определим наиболее экономичный вариант, сравнивая стоимость узлов по вариантам.

Как видно из расчета, наиболее экономичным является 1-ый вариант состоящий из узлов:

Узел1 (таб.8,1 рис.8,1) Зп=1,093 тыс.у.е./год

Узел2 (таб.8,1 рис.8,1) Зп=0,565 тыс.у.е./год

Узел3 (таб.8,1 рис.8,1) Зп=0,481 тыс.у.е./год

Узел4 (таб.8,1 рис.8,1) Зп=0,77 тыс.у.е./год

Таким образом, оптимальным является первый вариант внутреннего электроснабжения,

С суммарными приведенными затратами:

З= 2,909 тыс.у.е.

Для оптимального варианта схемы электроснабжения проведем подсчет затрат на прокладку кабельных линий по участкам, в зависимости от количества кабелей в одной укладке - n (шт), проложенных в траншее или по помещению, и взависимости от длины прокладки линии - L (м). Учитываем что удельная стоимость одного километра линии различается по количеству кабелй в ней, и приведена в таблице для каждого числа кабелей(n) в отдельности. Например: для n = 1 Суд=1,27 тыс.у.е./км

Удельные стоимости прокладки кабельных линий взяты в соответствии с 4.130

Приведенные затраты на прокладку кабельных линий составят:

З_ПРОКЛ= 0,125*5,62254 = 0,703 тыс.у.е.

Таким образом схема внутреннего электроснабжения на напряжении Uн=10кВ более экономически выгодна чем при напряжении Uн=6кВ,что видно из таблиц 8,4 и 8,5

Однако определяющим фактором в окончательном выборе являются:

а) приведенные затраты на ТП 10/6 кВ для питания высоковольтной нагрузки в

варианте сети на 10 кВ (отсутствуют в сети 6 кВ),

б) приведенные затраты на линиию W*ГПП-ЦРП при 10 и 6 кВ длинной L=1,5 км

в) приведенные затраты на линии питающие ВВ нагрузку

7.2 Расчет приведенных затраты на ТП 10/6 кВ

Определим минимальные приведенные затраты на ТП 10/6 кВ для питания высоковольтной нагрузки

Проанализируем два варианта питания трансформаторами 10/6 кВ разной мощности

Намечаем два типоразмера трансформаторов S_ном =1600 кВА и S_ном =2500 кВА:

Вариант 1. Высоковольтная нагрузка получает питание от 2-х трансформаторов 2х1600,

питающих цеха №20 Р_уст=1440 кВт, №21 Р_уст=1260 кВт.