Расчет электрических нагрузок

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. Знание электрических нагрузок необходимо для выбора и проверки проводников (шин, кабелей и др.) и трансформаторов по пропускной способности, а также для расчета потерь и отклонений напряжения, выбора защиты и компенсирующих устройств.

Правильное определение ожидаемых электрических нагрузок при проектировании является основой для рационального решения всего сложного комплекса вопросов электроснабжения современного 27 промышленного предприятия. Завышенные нагрузки вызывают излишние затраты и недоиспользование дорогостоящего электрооборудования и проводникового материала. Заниженные значения электрических нагрузок влекут за собой недоиспользование установленного дорогого технологического оборудования и недоотпуск продукции.

Потребителей электроэнергии систематизируют по эксплуатационно-техническим признакам: производственному назначению, производственным связям, режимам работы, мощности и напряжению, роду тока, территориальному размещению, требованиям к надежности электроснабжения, стабильности расположения электроприемников. При проектировании систем электроснабжения потребителей электроэнергии в основном систематизируют по надежности электроснабжения, режимам работы, мощности, напряжению и роду тока. Надежность, как одно из требований к системам электроснабжения, определяется числом независимых источников питания и схемой электроснабжения. Должны быть приведены расчеты электрических нагрузок от силовых электроприемников и освещение по цехам, корпусам и предприятию в целом.

  Выбор схемы распределения электроэнергии

 Определение вида и количества приёмных пунктов, числа и мощности трансформаторов. Выбираются вид и количество приёмных пунктов электроэнергии (ГПП, ПГВ, УРП, ТП, ЦРП, РТП) с учётом требований. Определяются мощность и количество трансформаторов трансформаторных подстанций (цеховые ТП, ГПП, ПГВ, РТП). В соответствии с ГОСТ по выбору трансформаторов и РТМ по компенсации реактивной мощности. Рассчитываются картограммы нагрузок для построения их на планах цехов, корпусов и предприятия и выбираются места установки трансформаторнык подстанций и других пунктов приёма и распределения электроэнергии. Выбираются схемы питающих и распределительных сетей с учётом требований ЭПП и техникоэкономическим обоснованием (при наличии нескольких сопоставимых вариантов). Приводится обоснование выбора главной схемы электрических соединений трансформаторных подстанций. Прорабатываются вопросы конструктивного исполнения питающих и распределительных сетей напряжением до 1 кВ и выше с учётом особенностей технологии производства, окружающей среды и режимов работы промышленных установок. Выбираются марки и сечения проводов воздушных линий, кабелей, токо- и шинопроводов, а также тип и схема заполнения ячеек КРУ, КТП и распределительных пунктов 0,4 кВ.

  Расчёт токов короткого замыкания (к. з.)

 Приводится расчет токов к. з., результаты которого используются для проверки электрических аппаратов и токоведуших частей, выбранных в предыдущем разделе дипломного проекта, по условиям к. з., т. е. на термическую и электродинамическую стойкость и коммутационную способность. При этом обязательно наличие расчётной схемы с указанием параметров основных элементов и схемы замещения с указанием числовых значений, сопротивлений этих элементов.

 На схемах также показываются расчетные точки к. з., расположение которых определяется видом проверяемого электрооборудования. Выбор расчётной схемы, расчетного вида к. з. и метода расчёта токов короткого замыкания должны осуществляться в полном соответствии с ПУЭ и ГОСТ. При необходимости рассматриваются вопросы и выбираются средства ограничения токов к. з.

 Выбор средств и расчёт компенсации реактивной мощности

Производится расчёт и выбор средств компенсации реактивной мощности. Для предприятий со специфическими нагрузками решение вопросов компенсации необходимо увязать с выбором средств. Поддержания показателей качества электроэнергии в нормируемых пределах.

Вопросы управления, измерения и сигнализации в системе электроснабжения промышленного предприятия. Выбирается вид управления элементами системы электроснабжения (местное, автоматическое, дистанционное). Производится подбор видов контрольно-измерительных приборов для обеспечения контроля за работой отдельных элементов системы электроснабжения и учета потребляемой энергии; определяются места установки приборов на различных присоединениях. Решаются вопросы контроля состояния изоляции в электрических сетях промышленного предприятия на разных ступенях напряжения.

 Графическая часть дипломного проекта служит для иллюстраций его основных положений. Её объём зависит от темы проекта, но он не должен быть менее 4 чертежей различных наименований.

 Обязательными чертежами для дипломных проектов с тематикой «Электроснабжение промышленного предприятия» являются следующие:

 – Генеральный план предприятия (по желанию с нанесением картограммы нагрузок и высоковольтной электрической сетью);

 – Однолинейная схема электроснабжения предприятия.

– План электроснабжения цеха;

 – Принципиальные схемы цеха.

Генеральный план предприятия или цеха входит в перечень материалов, собираемых студентом во время прохождения преддипломной практики. На нём в масштабе показаны контуры корпусов, административных и вспомогательных зданий, расположенных на территории предприятия. Генеральный план является основой для выполнения одноимённого чертежа графической части проекта, на котором необходимо показать:

– Номера зданий;

 – Цеховые подстанции их условным обозначением;

 – Место расположения ГПП, ЦРП, или иного пункта распределения электроэнергии;

– Линии, питающие пункты распределения электроэнергии и распределительную сеть напряжением 6–10 кВ, связывающую эти пункты с цеховыми подстанциями с учётом их реальной прокладки по территории предприятия;

 – Способы прокладки распределительной сети;

– Количество, марку и сечения воздушных и кабельных линий;

 – Центр нагрузок предприятия и картограмму нагрузок (по желанию).

Чертёж, иллюстрирующий однолинейную схему электроснабжения предприятия, представляет собой вариант схемы, выбранный в результате технико-экономического сравнения нескольких вариантов и должен содержать схемы ГПП (ЦРП) и распределительной сети 6–10 кВ до шин 0,4 кВ цеховых подстанций. На чертеже показываются:

 – Марки и сечения проводов и кабелей;

 – Типы трансформаторов и коммутационных аппаратов;

– Приборы контроля и учёта электроэнергии, а также виды релейной защиты с их условными графическими обозначениями;

 – Типы трансформаторов тока, напряжения, собственных нужд;

 – Комплектные конденсаторные установки в местах их подключения с указанием типа ККУ.