Электроснабжение вагонного депо "Челябинск-сортировочный" осуществляется от пяти трансформаторных подстанций ТП 60, ТП 66, ТП 41, ТП 48 и ТП 10 (см. рис.2 и 3). Трансформаторные подстанции получают электрическую энергию от ЦРП "Челябинск-узел", на котором установлены два понизительных трансформатора 35/6 кВ мощностью по 10 МВА.

На ТП 60 установлены два понизительных трансформатора мощностью по 400 кВА. Схема распределения электроэнергии на напряжении 0,4 кВ от ТП 60 по участкам и подразделениям депо приведена на рисунке 4.

На ТП 48 установлены два понизительных трансформатора мощностью по 400 кВА. Схема распределения электроэнергии на напряжении 0,4 кВ от ТП 48 по участкам и подразделениям депо приведена на рисунке 5.

На ТП 10 установлены два понизительных трансформатора мощностью по 250 кВА. Схема распределения электроэнергии на напряжении 0,4 кВ от ТП 10 по участкам и подразделениям депо приведена на рисунке 5.

На ТП 41 установлены два понизительных трансформатора мощностью по 400 кВА. Схема распределения электроэнергии на напряжении 0,4 кВ от ТП 41 по участкам и подразделениям депо приведена на рисунке 6.

На ТП 66 установлены два понизительных трансформатора мощностью по 1000 кВА. Схема распределения электроэнергии на напряжении 0,4 кВ от ТП 66 по участкам и подразделениям депо приведена на рисунке 7.

Вагонное депо Челябинск-сортировочный является потребителем III - й категории, поэтому получает электроэнергию от одного источника питания. Однако схема внешнего электроснабжения выглядит недостаточно надежной.

2. Схема расчетов за потребляемую электроэнергию в вагонном депо Челябинск-сортировочный

Расчеты за потребленную электроэнергию вагонное депо Челябинск-сортировочный осуществляет с головным отделом филиала ФГУП "Южно-Уральская железная дорога" "Энергосбыт и Энергонадзор".

Учет потребляемой электроэнергии осуществляется трехфазными индукционными счетчиками типа СА4У-И672М класса точности 2,0 и электронными счетчиками типа ЦЭ 6803В класса точности 2,0.

Два электронных счетчика установлены на вводах 0,4 кВ ТП 66. Два индукционных счетчика установлены на вводах 0,4 кВ ТП 60. Остальные приборы учета установлены в цехах и подразделениях депо.

Всего система коммерческого учета электроэнергии в депо включает в себя 52 счетчика, в том числе 30 счетчиков с потреблением более десяти тыс. кВтч в год. Приборы учета реактивной энергии типа СР4У-И673М класса точности 2,5 в депо установлены на вводах трансформаторных подстанций, питающих депо.

Согласно методике расчетов тарифов ФЭК за потребляемую электроэнергию в депо применяется одноставочный тариф 89,3 к. за 1 кВт·ч.

3. Анализ потребления электрической энергии на эксплуатационные нужды, прочее производственное потребление и подсобно-вспомогательные нужды

4.1 Расчет технологической составляющей потерь электроэнергии в сетях внешнего электроснабжения депо.

При определении расхода электрической энергии по объектам вагонного депо Челябинск-сортировочный к расходу электроэнергии, полученному по счетчикам электрической энергии, добавляются технологические и коммерческие потери в сетях Челябинской дистанции электроснабжения, которые рассчитываются Челябинским линейным отделом "Энергосбыт и Энергонадзор". Технологические потери принимают в размере 5,0 % от учтенной по счетчикам электроэнергии, так как в высоковольтных сетях потери не могут превысить этот предел. Коммерческие потери представляют собой разность между количеством электроэнергии, принятой в сети Челябинской дистанции электроснабжения и распределенной потребителям электроэнергии с учетом технологических потерь. Уровень предъявляемых депо потерь электроэнергии колеблется от месяца к месяцу в пределах 10 - 30 %.

Анализ распределительных сетей, от которых получает питание вагонное депо Челябинск-сортировочный показал, что они характеризуются относительной простотой схемы каждой линии, большим количеством таких линий и низкой достоверностью информации о нагрузках понизительных трансформаторов 6/0,4 кВ. В связи с этим для расчета потерь целесообразно использовать метод средних нагрузок. Расчет технологических потерь электроэнергии в системе внешнего электроснабжения депо выполнен для схемы подключения трансформаторных подстанций, питающих депо, к фидеру № 22 фидерного пункта № 3 "Челябинск-узел". Расчет потерь электроэнергии выполнен только для понизительных трансформаторов.

Определение нагрузочных потерь по методу средних нагрузок производится по формуле

, (1)

где нагрузочные потери мощности, определенные по средним нагрузкам;

коэффициент формы графика;

Т продолжительность периода, за который определяются потери.

Коэффициент формы графика

(2)

где коэффициент заполнения графика, равный относительному числу часов использования максимальной нагрузки.

условное время, в течение которого линия, работая с максимальной нагрузкой, передала бы такое же количество энергии, как и при работе по действительному графику.

Расчет потерь выполнен по данным о годовом потреблении электроэнергии в депо за 2003 - 2004 гг. на напряжении 0,4 кВ. По итогам проведения расчетов технологических потерь электроэнергии в системе внешнего электроснабжения вагонного депо Челябинск-сортировочный получены следующие результаты:

абсолютное значение нагрузочных потерь электроэнергии в линиях электропередач составляет 33 тыс. кВтч в год. Относительное значение нагрузочных потерь в линиях электропередач составляет 0,78 % от переданной по линиям электропередач энергии.

абсолютное значение нагрузочных потерь электрической энергии в понизительных трансформаторах трансформаторных подстанций составляет 32 тыс. кВтч в год. Относительное значение нагрузочных потерь в понизительных трансформаторах составляет 0,76 % от переработанной трансформаторами электроэнергии.

абсолютное значение потерь холостого хода в понизительных трансформаторах трансформаторных подстанций составляет 106,8 тыс. кВтч в год. Относительное значение потерь холостого хода в линиях электропередач составляет 2,54 % от переработанной трансформаторами электроэнергии.

суммарное значение потерь в системе внешнего электроснабжения вагонного депо Челябинск-сортировочный составляет 171,7 тыс. кВтч в год или 4,1 % от потребляемой в депо электроэнергии на напряжении 0,4 кВ.

На основании информации о применяемых приборах учета электрической энергии, измерительных трансформаторах тока и напряжения выполнен расчет допустимого значения коммерческой составляющей потерь электроэнергии в системе внешнего электроснабжения.

Допустимое значение коммерческой составляющей потерь электроэнергии

(3)

где _{ni (oi}) - суммарная относительная погрешность i-го измерительного комплекса, состоящего из трансформатора напряжения, трансформатора тока и счетчика, учитывающего принятую (отпущенную) электроэнергию;

d_{ni (}d_oi) - доля электроэнергии принятой (отпущенной) через i-й измерительный комплекс;

k - число измерительных комплексов, учитывающих электроэнергию, принятую (отпущенную) на шины (с шин) подстанции;

m - число измерительных комплексов, учитывающих отпущенную (принятую) электроэнергию (в том числе на собственные нужды подстанции).

Доля электроэнергии, учтенную i-м измерительным комплексом

(4)

где W_i - количество электроэнергии, учтенной i-м измерительным комплексом за отчетный период;

W_{п (о) -} суммарное количество электроэнергии, принятой (отпущенной) на шины (с шин) подстанции за отчетный период.

Предел допустимой относительной погрешности i-го измерительного комплекса

(5)

где _i,_u - пределы допустимых значений относительной погрешности соответственно трансформаторов тока (ГОСТ 7746-89) и трансформаторов напряжения (ГОСТ 1983-89), %;

_л предел допустимых ПУЭ потерь напряжения в линиях присоединения счетчиков к трансформаторам напряжения, (0,25%);

_ос - предел допустимой основной погрешности индукционного (ГОСТ 6570-75) или электронного (ГОСТ 26035-83) счетчиков, %.

По результатам расчетов допустимое значение коммерческой составляющей потерь электроэнергии в системе внешнего электроснабжения пассажирского вагонного депо Челябинск-сортировочный составляет ±2,9 %.

Суммарное значение технологической и допустимой коммерческой составляющей потерь электроэнергии в системе внешнего электроснабжения составляет 7,0 %.

4.2 Расчет технологической составляющей потерь электроэнергии в сетях поцехового распределения электрической энергии 0,4 кВ

Расчет потерь электроэнергии в распределительных сетях 0,4 кВ выполняется на основании данных схем электроснабжения подразделений депо (см. рис. 4-7).

Определение потерь электрической энергии в линиях напряжением 0,4 кВ с преобладанием производственной нагрузки за любой промежуток времени удобно выполнять по рассчитанной удельной величине потерь в линиях

, (6)

где

электрическая энергия, переданная по линии для которой выполняется расчет за некоторый промежуток времени, кВтч;

потери электрической энергии в линии за тот же промежуток времени, определенные расчетным путем, кВтч.

При расчете потерь электроэнергии по данной методике определяется средняя величина потерь для некоторого участка сетей 0,4 кВ, который может получать питание как от отдельной подстанции, так и от группы трансформаторных подстанций или же района электроснабжения в целом.

Исходными данными для расчета являются:

количество трансформаторных подстанций, питающих участок сети 0,4 кВ, для которого выполняется расчет потерь;

мощность силовых трансформаторов, установленных на трансформаторных подстанциях;

количество фидеров трансформаторных подстанций с указанием длины и марки провода каждого фидера;

расход активной и реактивной энергии по исследуемой группе трансформаторных подстанций за расчетный период Т.

Расчет потерь выполняется по следующему алгоритму.

Исходя из информации о типах проводов и кабелей, которыми выполнены фидера трансформаторных подстанций, выбирается условная марка провода усредненного фидера.

Определяется среднее сечение провода усредненного фидера

, (7)

где , , - сечения магистральных линий фидеров 1, 2, 3;

, , длины магистральных линий фидеров 1, 2, 3 от трансформаторной подстанции, до наиболее удаленного и наиболее энергоемкого объекта.

Примечание: если длина отпайки и мощность объекта, питающегося от нее соизмеримы с длиной и мощностью магистральной линии, то эту отпайку необходимо рассматривать как отдельный фидер, при условии, что она отходит не далее чем от второй опоры магистральной линии.

Рассчитывается длина усредненного фидера

, (8)

где , длины и количество фидеров трансформаторных подстанций (с учетом примечания п.1).

Определяется средняя мощность трансформаторной подстанции по фактическому расходу электрической энергии

, (9)

где фактический расход электрической энергии за период Т, кВтч;

количество трансформаторных подстанций, обслуживаемых районом электроснабжения;

Рассчитывается активная мощность усредненного фидера 0,4 кВ

, (10)

где - среднее количество фидеров, питающихся от одной трансформаторной подстанции.

Определяется значение средневзвешенного коэффициента мощности

, (11)

где , расход соответственно активной и реактивной энергии за рассматриваемый период (кВтч и кварч).

Выполняется расчет потерь электроэнергии за расчетный период:

, (12)

где полная мощность усредненного фидера, кВА

Т расчетный период, ч;

номинальное напряжение сети, кВ.

; (13)

сопротивление усредненного фидера, Ом

;

Формула для определения расхода электрической энергии за период Т может быть записана в следующем виде

. (14)

Тогда, подставляя (12), (13) и (14) в (6) получим

. (15)

Итак, Фактическое потребление активной энергии в сетях 0,4 кВ вагонного депо Челябинск-сортировочный за 2003 г. составило 5353 МВтч, реактивной энергии (по расчету) - 4282 МВарч. Коэффициент мощности равен cosц = 0,8.

Расчет технологических потерь электроэнергии в сетях 0,4 кВ депо выполнен с помощью ЭВМ. Результаты расчета приведены в таблице 8.

5. Установление номинальной мощности приемников электрической энергии. Составление баланса приема и распределения электроэнергии

5.1 Расчет потребления электрической энергии по цехам и направлениям использования электроэнергии

Потребление электрической энергии по итогам работы 2003 г. составило 5 353 040 кВтч. Расчет расхода электрической энергии по установленной мощности электрооборудования с учетом рекомендаций по расчету промышленных и жилых электрических нагрузок [1 - 4] выполнен в таблице 9.

При выполнении расчетов применены следующие обозначения:

- коэффициент использования

, (16)

где средняя активная мощность одного или группы приемников,

; (17)

расход электрической энергии за интервал времени ;

номинальная активная мощность одного или группы электроприемников.

() - коэффициент активной (реактивной) мощности;

- коэффициент расчетной нагрузки; k_c - коэффициент спроса

; ; (18)

- эффективное число электроприемников, работающих одновременно.

Для получения наиболее вероятных значений расчетной нагрузки депо в целом следует при выполнении расчета учитывать следующие коэффициенты:

- коэффициент одновременности;

, (19)

где присоединенная мощность электроприемников в период наибольшей нагрузки, кВт;

суммарная присоединенная мощность всех электроприемников данной группы, кВт.

- корректирующий коэффициент вероятных значений расчетной нагрузки.

Тогда расчетная нагрузка может быть определена по формуле:

, (20)

где

- расчетная мощность по таблице 9.

Годовой расход электрической энергии:

, (21)

где - годовое время работы осветительных установок;

- годовое число часов использования максимума нагрузки предприятия.

Результаты расчетов потребления активной мощности по цехам и отделениям депо и по основным направлениям использования электрической энергии приведены в таблицах 10, 11.

Расчет потребления реактивной мощности по цехам и направлениям использования электрической энергии приведен в таблицах 12, 13.

5.2 Расчет составляющих баланса приема и распределения электроэнергии

Количество электроэнергии, принятой из сети вагонного депо, за 2003 год составило 5 353 040 кВтч (по счетчикам).

Оборудование депо, использующее электрическую энергию, сгруппировано по следующим направлениям:

освещение (8,6 % от суммарной установленной мощности);

электропривод, станки (18,0 % от суммарной установленной мощности);

прессы, молоты (2,6 % от суммарной установленной мощности);

электропечи, калориферы (24,1 % от суммарной установленной мощности);

подъемно-транспортные механизмы (9,6 % от суммарной установленной мощности);

выпрямители, аккумуляторные установки (14,7 % от суммарной установленной мощности);

стенды, лаборатории (4 % от суммарной установленной мощности);

сварочное оборудование (4,8 % от суммарной установленной мощности);

моечные машины (11,0 % от суммарной установленной мощности);

персональные компьютеры (2,4 % от суммарной установленной мощности);

оргтехника (0,2 % от суммарной установленной мощности);

При составлении баланса приема и распределения электроэнергии учитываем технологические потери в распределительных сетях 0,4 кВ вагонного депо, которые согласно расчетам составляют 1,34 %.

Баланс приема и распределения электрической энергии по вагонному депо Челябинск-сортировочный представлен в таблице 14.

Таблица 8. Результаты расчета технологических потерь электроэнергии в сетях 0,4 кВ

Таблица 9. Расчет электрических нагрузок вагонного депо Челябинск-сортировочный

Подобные документы

• Электроснабжение локомотивного депо

  Проектирование системы электроснабжения локомотивного депо с использованием устройств компенсации реактивной мощности и без них. Расчет электрических нагрузок цеха. Выбор местного источника питания, схемы питающей, осветительной и распределительной сети.
  
  курсовая работа [1020,1 K], добавлен 23.01.2014
  

• Электроснабжение локомотивного депо Волковыск

  Структура основных технико-экономических показателей работы предприятия. Учет потребления электроэнергии. Анализ баланса энергоиспользования. Расчет расходов топлива на выработку тепловой энергии и определение его экономии от внедрения турбогенератора.
  
  курсовая работа [505,1 K], добавлен 26.11.2015
  

• Автоматизация теплоснабжения локомотивных депо

  Системы автоматического регулирования в паровых котельных локомотивных и вагонных депо. Основные способы регулирования нагрузки по давлению пара. Схема регулирования разрежения с одноимпульсным регулятором. Магистральные сети районных тепловых станций.
  
  реферат [311,8 K], добавлен 26.08.2013
  

• Энергоснабжение промышленного района г. Челябинск

  Тепловые нагрузки потребителей. Расчетная технологическая нагрузка с учетом потери в тепловых сетях. Коммунально-бытовые и производственные потребители (горячая вода). Отпуск теплоты по сетевой воде. Выбор основного оборудования, годовые показатели.
  
  курсовая работа [412,6 K], добавлен 09.12.2014
  

• Основные направления развития энергетики Республики Беларусь

  Основы энергосбережения, энергетические ресурсы, выработка, преобразование, передача и использование различных видов энергии. Традиционные способы получения тепловой и электрической энергии. Структура производства и потребления электрической энергии.
  
  реферат [27,7 K], добавлен 16.09.2010
  

• Планирование производства и потребления электрической энергии

  Планирование эксплуатации промышленного энергохозяйства: разработка топливно-энергетического баланса и плана энергоснабжения предприятия, капитальных и текущих ремонтов всего энергетического оборудования, труда и зарплаты производственного персонала.
  
  курсовая работа [647,5 K], добавлен 01.07.2012
  

• Система учета тепловой энергии в мире и в РБ

  Потребление тепловой и электрической энергии. Характер изменения потребления энергии. Теплосодержание материальных потоков. Расход теплоты на отопление и на вентиляцию. Потери теплоты с дымовыми газам. Тепловой эквивалент электрической энергии.
  
  реферат [104,8 K], добавлен 22.09.2010
  

• Технико-экономические показатели ТЭЦ

  Полезный отпуск теплоты с коллекторов станции ТЭЦ, эксплуатационные издержки. Выработка и отпуск электрической энергии с шин станции. Расход условного топлива при однотипном оборудовании. Структура затрат и себестоимости электрической и тепловой энергии.
  
  курсовая работа [35,1 K], добавлен 09.11.2011
  

• Показатели потребности в тепловой и электрической энергии

  Расчет потребности в тепловой и электрической энергии предприятия (цеха) на технологический процесс, определение расходов пара, условного и натурального топлива. Выявление экономии энергетических затрат при использовании вторичных тепловых энергоресурсов.
  
  контрольная работа [294,7 K], добавлен 01.04.2011
  

• Электроэнергетическое хозяйство РФ

  Электроэнергетика - основа функционирования экономики и жизнеобеспечения. Динамика производства и потребления электроэнергии в Российской Федерации. Основные топливно-энергетические ресурсы: нефть, газ, уголь, сланцы, ядерное топливо. Типы электростанций.
  
  реферат [29,6 K], добавлен 16.12.2010
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам