- Определяем  расчётную мощность конденсаторных  установок: 

Q_ку = Р_смΣ · (tgφ₁ – tgφ₂);

   

  При cosφ_р = 0,80 , приняв cosφ_н = 0,93 определяем (tgφ₁ – tgφ₂) = 0,355 из справочной таблицы. 

   Q_ку = 908,4· 0,355= 322,48 кВар. 

   Предполагается, что на проектируемой подстанции цеха будет установлено два трансформатора (так как электрическая нагрузка представлена в основном потребителями второй категории), необходимо выбрать две конденсаторные установки.

      Выбираем две комплектные конденсаторные  установки типа             

                                 УКМ-0.4-200-33 У6  с Q_ном =200 кВар . 
 

2.4. Определение максимальной  расчётной мощности. 

   Максимальная  мощность – это наибольшая мощность, в течение смены за 30 минут. 

   Р_мах = К_мах · Р_см; 

    Значение  К_мах определяют из справочной таблицы в зависимости от эффективного числа электроприёмников n_э  и среднего значения К_и.

   

;

Р_1мах – единичная мощность наибольшего электроприёмника. 

   Из  справочной таблицы выбираем К_мах = 1,23. 

   Р_мах = 1,23 ·1134.8 = 1395.8 кВт. 

   Так как n_э>10 то Q_мах = Q_см = 665,93 кВар. 

Теперь  можно определить полную расчётную  мощность с учётом выбранной КУ. 

 
 

   

 кВА 
 
 

   3. Построение графиков  нагрузки. 

   Режим работы потребителей электроэнергии изменяется в часы суток и месяцы года. Эти изменения изображают в виде графиков. При проектировании пользуются типовыми графиками, у которых по оси ординат указывается изменение нагрузки в течение суток или года в % на основании анализа работы действующих предприятий различных отраслей промышленности.

   На  сновании расчётов для суточного  графика нагрузки строится годовой график. 
 

Суточный  график.

 
 

          Sн кВА 
 

 

  100 

    80 

    60 

    40  

    20 

                                                                                                                                        T ч

         0      1    2    3    4    5    6    7    8    9   10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24 
 
 

 

  100 % по типовому графику соответствуют S_мах или Р_мах. Продолжительность работы в году с определённой нагрузкой учитывается:

   Т₁=t₁·365 час;   Т₂=t₂·365 ч;  Т₃=t₃·365 ч;  Т₄=t₄·365 ч;  T₅=t₅·365 ч;

   Т=t*365=8*365=2920 ч.

   W=P·T.=670*2920=1956400 квт*ч 

   Данные  расчёта сводятся в таблицу 3.1.  

    Таблица  3.1.

 

   По  результатам суточного графика  строим годовой график. 

Годовой график. 
 

          Рн кВт

  1200 

  1100

  1000

  900 

   800

   700

   600

   500

   400 

   300

   200

   100

                                                                                 T ч.

                1000  2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 
 
 
 
 

На основании  расчётов годового графика определяем число часов использования максимальной нагрузки Т_мах. 

   

 
 
 
 

   4. Выбор числа и  мощности трансформаторов. 

   Выбор типа, и мощности трансформатора на подстанции обусловлен величиной и характером нагрузок. ТП должны размещаться как можно ближе к центру размещения потребителей, поэтому рекомендуется применять ТП, встроенные в цех. Наибольшее распространение в последнее время получили КТП – комплексные трансформаторные подстанции.

   При наличии потребителей 2 категории, а также при наличии неравномерного графика применяют двух трансформаторные подстанции. Число трансформаторов более двух применяется в исключительных случаях принадлежащим обосновании. Каждый трансформатор должен быть рассчитан на покрытие всех нагрузок 1 и основных нагрузок 2 категории при аварийном режиме. 

На проектируемом  участке цеха:

S_{р мах}=1435 кВА 

U₁=10 кВ – напряжение питающей сети.

U₂=0,4 кВ – напряжение распределительной сети цеха.

   Нагрузка  представлена потребителями  2 и 3 категории. Выбираем встроенную в цех комплективную двух трансформаторную подстанцию, с трансформаторами Sн_т=1000 кВА. При работе трансформаторов каждый имеет коэффициент загрузки: 

   

 

 

   В аварийном режиме, при отключении одного из двух трансформаторов К_ЗАВ=11.5%, то есть перегрузки меньше допустимой. 
 
 

   Выбираем  трансформатор по каталогу и его  технические данные заносим в  таблицу 4.1. 
 
 
 

Таблица 4.1.

 

- Определяем  реактивные потери мощности в  трансформаторах: 

 

 

- Приняв  К_эк=0,05 кВт/кВАР коэффициент потерь, экономический эквивалент реактивной мощности (задаётся энергосистемой), определяем приведённые потери активной мощности: 

ΔР^/_хх = ΔР_хх+К_э ·ΔQ_хх = 1,9+0,05·13.7 = 2,58 кВт. 

ΔР^/_кз = ΔР_кз+К_эк·ΔQ_кз = 10,8+0,05·55 = 13,55 кВт. 

- Нагрузка  цеха изменяется по графику  который приведён выше. При малых  нагрузках (например в ночные часы суток) экономически более целесообразно держать в работе только один трансформатор, поэтому необходимо определить S_кр – критическую мощность, при которой необходимо подключить второй трансформатор: 

 

Где n – количество работающих трансформаторов. 

. 

    

- Рассчитываем  приведённые потери мощности  и потери энергии за год  согласно принятого графика: 

 ΔР_тр = ΔР^/_хх+ К²_загр· ΔР^/_кз кВт 

К_загр = S_нагр\Sн_тр – коэффициент загрузки трансформатора, определяется для каждой ступени графика. 

ΔW₁ = ΔPтр₁·Т₁ кВт·ч 

Расчёт  заносим в таблицу 4.2. 

Для первой ступени нагрузки (начиная с максимальной)

ΔР_тр =[2,58+13,55 (1148/2·1000)² ]·2= 14 кВт. 

ΔW₁ = 14·1460 = 20440 кВт·ч. 

Далее результаты расчёта приведёны в таблице 4.2. 

    Таблица 4.2.

 
 
 

5. Выбор питающих  кабелей. 

   Питание цеховых ТП выполняется либо от главной понизительной подстанции ГПП завода, либо от центрального распределительного пункта ЦРП, или от шин генераторного напряжения ближайшей энергостанции. Напряжение в сети внешнего электроснабжения принимается 6 кВ или 10 кВ. Наиболее вероятным вариантом выполнения сети внешнего электроснабжения является использование кабельных линий (КЛ). Воздушные линии (ВЛ) применяются только в случаях. Когда они проходят по незаселённой местности.