Оптимизация электрохозяйства участка корпуса 01/25 МСП ОАО "АвтоВАЗ"

   

Согласно СНиП (санитарные нормы и правила) 23-05-95 «Нормы освещенности», освещенность в помещении данного типа должно достигать примерно 150 лк.

Для расчета освещения было принято следующее:

- Высота подвеса  светильников принимается: h = 7 м (высота помещения h = 8,2 м);

- Коэффициенты  отражения стен  , потолка, и пола приняты:

  Результаты расчета освещения с различными типами светильников сведены в таблицу 4. Картограммы освещения помещения приведены на рисунках 2, 3, 4, 5.

Таблица 4 –  Результаты расчета освещения

Наименование  светильника	Средняя освещенность помещения на рабочей поверхности, ЕСР	Общее количество светильников, шт	Общая потребляемая мощность светильников, Вт
LBF 400M	159 лк	40	16000
PSH073B	175 лк	15	10950
KRK 258	158 лк	72	8352
GM L55-21X645K65P	160 лк	143	7852

 

Из таблицы 4 следует, что для получения равномерной освещенности с наименьшими затратами необходимо применить к установке плазменные светильники марки PSH073B. Сравнительный анализ освещения выполненного различными типами светильников приведен в таблице 5. При проведении сравнительного анализа было учтено, что тариф на электроэнергию принимается равным 2,75 руб/кВт*ч для промышленных предприятий, согласно приказу управления по государственному регулированию и контролю в электроэнергетике Самарской области  от 28 апреля 2011 № 27.

 

Рисунок 2 – Картограмма освещения светильников марки LBF 400M с лампами ДРЛ

Рисунок 3 – Картограмма освещения светильников марки KRK 258

 

Рисунок 4 – Картограмма освещения светильников марки PSH073B

 

Рисунок 5 – Картограмма освещения светильников марки GM L55-21X645K65P

Таблица 5 –  Сравнительный анализ освещения выполненного различными типами светильников

	LBF 400M	PSH073B	KRK 258	GM L55-21X645K65P
Потребляемая  мощность светильников	16000	10950	8352	7852
Расход электроэнергии при использовании помещения 4500 ч. в году, кВт*ч	72000	49275	37584	35334
Затраты на электроэнергию при тарифе 2,75 руб/кВт*ч	198000	135506	103356	97168,5
Стоимость одного светильника, руб	5 430,48	33600	2683	5000
Полная стоимость  светильников применяемые к установке, руб	217219,2	504000	193176	715000

 

К установке  на участке корпуса 01/25 МСП «АвтоВАЗа» принимаем светильники марки KRK 258, т.к. по сравнению со всеми типами светильников срок окупаемости проекта со светильниками KRK 258 наступит гораздо раньше. Как видно из таблицы 5 затраты на электроэнергию при применении светильников марки KRK 258 относительно малы при использовании помещения 4500 в год. Конкурентом по данному параметру является светодиодный светильник, как видно экономия составляет примерно 7000 руб. в год, что относительно является низким показателем, также применение светодиодных светильников нецелесообразно из-за большого количества применяемых светильников для обеспечения необходимой освещенности помещения, что влечет за собой увеличение затрат на монтаж освещения.

 

 

Основные параметры  осветительной нагрузки участка 01/25 корпуса МПС «АвтоВАЗ»:

P_ОСВ = 8,35 кВт;

Cosφ = 0,93;

Q_ОСВ = 3,31 кВАр.

Мощность аварийного освещения  принимается равной 10% от общей активной мощности осветительной нагрузки.

 

2.3 Определение  суммарных электрических нагрузок  по участку

Определяем суммарную активную мощность:

 

 

Определяем суммарную  реактивную мощность:

 

 

Определяем  суммарную полную мощность:

 

 

Определяем суммарный  ток по участку с учетом освещения:

 

 

 

 

 

3. Выбор  числа и мощности трансформаторов  цеховых трансформаторных подстанций  с учётом компенсации реактивной  мощности

 

Выбор числа  и мощности силовых трансформаторов  для цеховых трансформаторных подстанций промышленных предприятий должен быть технически и экономически обоснованным, так как он оказывает существенное влияние на рациональное построение схем промышленного электроснабжения.

Критерием при выборе трансформаторов  являются надежность электроснабжения, расход цветного металла и потребная трансформаторная мощность.

При сооружении цеховых трансформаторных подстанций предпочтение следует отдавать, комплектным трансформаторным подстанциям (КТП), полностью изготовленным на заводах.

Компенсация реактивной мощности потребителей в сетях до 1 кВ может осуществляться при помощи синхронных двигателей или конденсаторных батарей, присоединенных непосредственно к этим сетям.

Выбор типа, мощности, места  установки и режима работы компенсирующих устройств должен обеспечивать наибольшую экономичность при соблюдении технических требований.

Критерием экономичности  являются минимум приведенных затрат на установку компенсирующих устройств  и дополнительного оборудования (коммутационных аппаратов, устройств  регулирования и тп.).

 

3.1 Предварительный  расчёт мощности и числа трансформаторов

Предварительный выбор трансформаторов осуществляем по суммарной расчётной активной мощности цеха:

 

 кВт.

Потребители цеха относятся  к 1 и 2 категории надежности электроснабжения, работают в нормальной окружающей среде. Исходя из данных условий, принимаем, что данные потребители должны получать электроэнергию от двух независимых источников питания ( ).

Предполагаем 2 варианта установки  цеховых трансформаторов:

1) Два трансформатора  ТСЗ-1600/10;

2) Два трансформатора ТСЗ-1000/10.

 

3.2 Расчёт  компенсации реактивной мощности

Мощности цеха:

Активная: кВт, 

Реактивная: квар,   

Полная: кВА.

 

3.2.1 Вариант  А

Рассмотрим  вариант с двумя трансформаторами ТСЗ-1600/10, паспортные значения трансформатора приведены в таблице 6.

Таблица 6 – Технические данные трансформатора ТСЗ-1600/10

Pxx, кВт	Pкз, кВт	К3	Uкз,%	Sн, кВА	Iхх,%
3,1	15,6	0,7	6	1600	0,8

 

Определяем  число трансформаторов:

 

          

шт.

 

К установке принимаем 2 трансформатора.

Потери в трансформаторе:

       

      

 

где - количество трансформаторов; - потери активной мощности одного трансформатора, кВт; - потери реактивной мощности одного трансформатора, квар.

 

 кВт;

 квар.

 

Определяем  расчётную нагрузку цеха с учётом потерь в трансформаторе:

 

          

 кВт;

         

 квар.

 

Реактивная  мощность в часы минимума нагрузки:

 

         

 квар.

 

Экономически  обоснованные значения реактивной мощности в часы максимума энергосистемы:

 

         

          

;   .

 квар;

 квар.

 

Из-за пониженного  напряжения в часы максимальных нагрузок принимаем меньшее из значений:

 

 квар.

 

Экономически обоснованные значения реактивной мощности в режиме наименьших нагрузок:

 

; 

;   

;

 квар;

 квар.

 

Из-за повышенного  напряжения в часы минимальных нагрузок принимаем большее из значений:

 

 квар.

 

Определяем  суммарную мощность компенсирующих устройств:

 

         

        

 квар;

.

Все КУ должны быть регулируемые.

Реактивная  мощность, которая должна быть передана из сети 10 кВ в сеть напряжением до 1 кВ и не должна компенсироваться:

 

;         

 квар.

 

Реактивная  мощность, которая должна быть передана из сети 10 кВ в сеть напряжением до 1 кВ:

 

        

 квар.

 

Мощность КУ, устанавливаемых  на стороне до 1 кВ:

 

         

 квар.

 

Установка КУ на стороне  до 1 кВ нецелесообразна.

Мощность КУ, которые могут  быть установлены на стороне 10 кВ:

 

 квар.

 

Так как  , на высокой стороне устанавливается две БК типа КРМ – 10,5 кВ – 750 квар, полагая, что РМ равномерно распределена между трансформаторами.

Затраты на установку  КТП с трансформатором ТСЗ-1600/10:

 

 

где - суммарный коэффициент отчисления от капиталовложения в КТП; - стоимость одного трансформатора; тыс. руб.

 

 

где - удельная стоимость максимальных активных нагрузочных потерь; - удельная стоимость потерь холостого хода трансформатора;

 

        

         

 

где - основная ставка двухставочного тарифа; руб/кВт (согласно  приказу управления по государственному регулированию и контролю в электроэнергетике Самарской области от 28 апреля 2011 № 27); - дополнительная плата за 1 кВт∙час потреблённой электроэнергии; руб/кВт∙час (согласно  приказу управления по государственному регулированию и контролю в электроэнергетике Самарской области от 28 апреля 2011 № 27); - время работы трансформатора в году; ч; - время использования максимальной нагрузки предприятия в год; ч, - время максимальных потерь.

 

        

 ч;

 руб/кВт∙год;

 руб/кВт∙год;

 руб/год;

 тыс. руб.

 

Общие затраты:

 

;         

 тыс. руб.

 

3.2.2 Вариант Б

Рассмотрим  вариант с двумя трансформаторами ТСЗ-1000/10, паспортные значения трансформатора приведены в таблице 7.

Таблица 7 – Технические данные трансформатора ТСЗ-1000/10

Pxx, кВт	Pкз, кВт	К3	Uкз,%	Sн, кВА	Iхх,%
2,2	10,8	0,7	8	1000	0,9

 

Определяем  число трансформаторов:

 

;          

шт.

 

К установке  принимаем 2 трансформатора.

Потери в  трансформаторе:

 

       

      

 

где - количество трансформаторов; - потери активной мощности одного трансформатора, кВт; - потери реактивной мощности одного трансформатора, квар.

 

 кВт;

 квар.

 

Определяем  расчётную нагрузку цеха с учётом потерь в трансформаторе:

 

          

 кВт;

         

 квар.

 

Реактивная  мощность в часы минимума нагрузки:

 

         

 квар.

 

Экономически  обоснованные значения реактивной мощности в часы максимума энергосистемы:

 

         

          

;   .

 квар;

 квар.

 

Из-за пониженного  напряжения в часы максимальных нагрузок принимаем меньшее из значений:

 

 квар.

 

Экономически обоснованные значения реактивной мощности в режиме наименьших нагрузок:

 

; 

;   

;

 квар;

 квар.

 

Из-за повышенного  напряжения в часы минимальных нагрузок принимаем большее из значений:

 

 квар.

 

Определяем суммарную мощность компенсирующих устройств:

 

         

        

 квар;

.

 

Все КУ должны быть регулируемые.

Реактивная  мощность, которая должна быть передана из сети 10 кВ в сеть напряжением до 1 кВ и не должна компенсироваться:

 

;         

 квар.

 

Реактивная  мощность, которая должна быть передана из сети 10 кВ в сеть напряжением до 1 кВ:

 

        

 квар.

 

Мощность КУ, устанавливаемых на стороне до 1 кВ:

 

         

 квар.

 

Так как  , на стороне до 1 кВ устанавливается две БК типа КРМ 0,4-150 квар.

Мощность КУ, которые могут быть установлены на стороне 10 кВ: