Электроэнергетика России является важнейшей жизнеобеспечивающей отраслью страны. В ее состав входят более 700 электростанций общей мощностью 215,6 млн. кВт; в отрасли работают более 1 млн. человек

Стратегия развития отечественной энергетики предусматривает дальнейший рост производства электроэнергии всеми электростанциями России. К 2015 г. намечается достичь годовой выработки электроэнергии 1460 млрд. кВт-ч.

Основными потребителями электроэнергии являются промышленные предприятия и гражданские здания. Они расходуют более 78 % всей электроэнергии, вырабатываемой в нашей стране.

Ввод в действие новых предприятий, расширение существующих, рост их энерговооруженности, широкое внедрение различных видов электротехнологий во всех отраслях производств, огромное жилищное строительство выдвигают проблему рационального электроснабжения потребителей.

Системой электроснабжения называют совокупность установок для выработки, распределения и потребления электроэнергии.

Система распределения большого количества электроэнергии должна обладать высокими техническими и экономическими показателями и базироваться на новейших достижениях современной техники. Поэтому электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий должно основываться на использовании современного конкурентоспособного электротехнического оборудования и прогрессивных схем питания, широком применении автоматизации.

Современное электрооборудование требует качественное и надежное электропитание. Получение электроэнергии требует больших материальных затрат от государства и приводит к нарушению экологии. Поэтому перед энергетикой ставится проблема экономии электроэнергии.

Одним из испробованных путей минимизации потерь электроэнергии является компенсация реактивной мощности потребителей при помощи местных источников реактивной мощности, причем важное значение имеет правильный выбор их типа, мощности, местоположения и способа автоматизации. Также более экономичны сети и установки трёхфазного тока с частотой 50 Гц по сравнению с сетями и установками однофазного применения, т.к. от трехфазных сетей могут питаться как однофазные, так и трехфазные потребители.

Наряду с трехфазным током в некоторых отраслях применяют постоянный ток, который получают путем выпрямления переменного тока. В большинстве случаев это электролизные установки химической промышленности и цветной металлургии, а так же железнодорожный и городской электротранспорт.

В современных условиях главными задачами специалистов, осуществляющих проектирование, монтаж и эксплуатацию современных систем электроснабжения промышленных предприятий и гражданских зданий, являются правильное определение электрических нагрузок, рациональная передача и распределение электроэнергии, обеспечение необходимой степени надежности электроснабжения, качества электроэнергии на зажимах электроприёмников, электромагнитной совместимости приемников электрической энергии с питающей сетью, экономия электроэнергии и других материальных ресурсов.

1. Категория надёжности электроснабжения предприятия

Категории электроприёмников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприёмники разделяются на следующие 3 категории (ПУЭ п. 1.2).

Электроприемники первой категории - электроприёмники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприёмников первой категории выделяется особая группа электроприёмников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроприёмники второй категории - электроприёмники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприёмники второй категории в нормальных режимах должны

обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Электроприёмники третьей категории - все остальные электроприёмники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Наименование цеха, отделения, участка.	Категория надёжности
1. Гараж и зарядная станция	III
2. Компрессорная станция	II
3. Заготовительный участок	III
4. Электроремонтный цех	III
5. Прессово-сварочный цех	II
6. Сантехнический участок	III
7. Наполнительная	III
8. Механический цех	II
9. Насосная станция	II
10. Ремонтно-механический цех	III
11. Столярный цех	III
12. Гальванический цех	II
13. Литейный цех	II
14. Административный цех	II
15. Столовая	III
16. Склад готовой продукции	III

Определение категории надежности

2 Расчёт нагрузок

2.1 Расчет нагрузок цеха

Для расчета нагрузок потребителей 0,4 кВ предприятия необходимо определить нагрузки цехов.

Произведем расчет нагрузок ремонтно-механического цеха методом упорядоченных диаграмм (метод коэффициента максимума) [2,3], для этого:

1) Все ЭП, присоединенные к соответствующим узлам, разбиваем на однородные по режиму работы группы с одинаковыми значениями коэффициентов использования и коэффициентов мощности.

2) Для электроприемников с переменным графиком нагрузок номинальную мощность пересчитываем к продолжительному режиму, в кВт:

Для трансформаторов сварочных аппаратов, у которых задается полная паспортная мощность Sпасп , в кВА:

При расчете однофазных потребителей их равномерно распределяют по трем фазам и наиболее загруженную умножают на 3, в кВт:

3) Рассчитываем количество ЭП в каждой группе и в целом по расчетному узлу присоединения.

4) Рассчитываем суммарную номинальную мощность всех ЭП узла ∑Робщ.

5) Находим m. Если в группе пять или более ЭП и значение m, равное отношению номинальной мощности наибольшего ЭП группы ΣРном.max к мощности наименьшего приемника ΣРном.min , определяемое по формуле:

Если суммарная мощность одинаковых по мощности “маленьких”

электроприемников меньше 5% от Рном всей группы, то при определении m, а далее при определении nэ эти электроприемники не учитываются.

6) В каждой группе ЭП и по узлу в целом находят пределы их номинальных мощностей и величину эффективного числа ЭП nэ по формуле:

где: ΣРном.i – сумма номинальных мощностей n электроприемников узла.

Меньше или равно 3, можно считать n э ≈ n.

7) По таблицам из справочной литературы [ 2, T 2.1 ] и [3,T3.3] находим для характерных групп ЭП коэффициенты использования Ки и коэффициенты мощности cosφ.

По значениям cosφ с помощью тригонометрических таблиц определяют tgφ.

8) Для каждой группы однородных ЭП определяем среднюю активную мощность кВт, нагрузку за наиболее загруженную смену Рсм по формуле, в кВт:

9) Для узла присоединения суммируем активные и реактивные составляющие мощностей по группам разнообразных ЭП, соответственно в кВт и кВАР:

10) Определяем средневзвешенное значение коэффициента использования узла:

Средневзвешенное значение tgφуз:

11) По tgφуз находим cosφуз – средневзвешенное значение коэффициента мощности узла присоединения.

12) Из справочной литературы находим коэффициент максимума Кмax в зависимости от значений Ки и nэ.

13) С учетом Кмax определяем максимальную расчетную активную, в кВт и реактивную нагрузки, в кВАР:

14) При nэ ≥ 200 и любых значениях Ки, а также при Ки ≥ 0,8 и любых значениях nэ допускается максимальную расчетную нагрузку принимать равной средней за наиболее загруженную смену (Км=1).

Для мощных ЭП (200 кВт и более) можно принять Рmax равной средней нагрузке за наиболее загруженную смену Рсм.

15) Определяем полную мощность, в кВА:

и максимальный расчетный ток, в А

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.

Узлы питания и группы электроприёмников	Количество электрических электроприёмников, n	Установленная мощность, приведенная к ПВ 100%, кВт		m	Коэффициент использования, Ки		Средняя нагрузка за максимально загруженную смену		Эффективное число электроприёмников, nэ	Коэффициент максимума, Кmax	Максимальная нагрузка
		Установленная мощность, приведенная к ПВ 100%, кВт					Средняя нагрузка за максимально загруженную смену				Рmaх = Кmaх · Рсм, кВт	Qmaх = Кmaх · (Qсм-1,1), квар	Smaх = , кВ*А	Imaх = Smaх( ), А
		Одного электроприёмника Рном (пределы)	Общая Рном				Рсм=Ки· Рном, кВт	Qcм=Рсм · tgφ, квар			Рmaх = Кmaх · Рсм, кВт	Qmaх = Кmaх · (Qсм-1,1), квар	Smaх = , кВ*А	Imaх = Smaх( ), А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
РП 1
Вентиляторы	2	55	110		0,6	0,8	33	24,75	2	1,33	43,85	27,2	51,6	33,96
Вентиляторы	2	55	110		0,6	0,75	33	24,75	2	1,33	43,85	27,2	51,6	33,96
Всего на РП 1	2		110	<3		0,8
РП 2
Сварочные агрегаты	3	14	42		0,12	0,5	1,68	2,90	3	4,25	7,6	3,2	8,24	5,24
Сварочные агрегаты	3	14	42		0,12	1,73	1,68	2,90	3	4,25	7,6	3,2	8,24	5,24
Всего на РП 2	3		42	>3		0.5
РП 3
Токарные автоматы	3	10	30		0.12	0.5	1.2	2.08	3	4.52	5.4	2.3	5.86	3.86
Токарные автоматы	3	10	30		0.12	1.73	1.2	2.08	3	4.52	5.4	2.3	5.86	3.86
Всего на РП 3	3		30	>3		0.5
РП 4
Зубофрезерные станки	3	20	60		0.16	0.6	32	41.6	3	3.20	102.4	45.8	112.15	73.8
Зубофрезерные станки	3	20	60		0.16	1.3	32	41.6	3	3.20	102.4	45.8	112.15	73.8
Всего на РП 4	3		60	>3		0.6
РП 5

2.2 Расчет нагрузок на стороне 0,4 кВ предприятия

Страницы: 1, 2, 3, 4