РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИИ

НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ПЛАН РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

С ПОДКЛЮЧЕНИЕМ ЕГО К РП

     1.1 Краткая характеристика линии по получению кристаллического капролактама ОАО «Щекиноазот»

 Отделение кристаллизации и упаковки капролактама входит в состав цеха капролактама производства капролактама. В помещении расположены четыре кристаллизатора и линия расфасовки и упаковки кристаллического капролактама. Основная область применения – производство полиамидных волокон и нитей, полиамидных смол.

Таблица 1. Перечень ЭО цеха кристаллизации кристаллического капролактама

1.2. По обеспечению надежности электроснабжения электроприемники разделяют на три категории:

I. Электроприемники перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса. Электроприемники I категории должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников питания, перерыв допускается лишь на время автоматического восстановления питания.

II. Электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, простоям рабочих мест, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Рекомендуется обеспечивать электропитанием от двух независимых источников, для них допустимы перерывы на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Допускается питание от одного трансформатора, перерыв в электроснабжении разрешается не более 24ч.

III. Электроприемники несерийного производства продукции, вспомогательные цехи, коммунально-хозяйственные потребители, сельскохозяйственные заводы. Для этих электроприемников электроснабжение может выполнятся от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта и замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 24ч.

Таблица 2. Категории потребителей энергии цеха по бесперебойности электроснабжения.

Таблица 3. Категория надежности электроснабжения цеха.

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Электрические нагрузки систем электроснабжения определяются для выбора числа и мощности силовых трансформаторов, мощности и места подключения компенсирующих устройств, выбора и проверки токоведущих устройств по условию допустимого нагрева, расчета потерь, колебаний напряжения и выбора аппаратов защиты.

Для расчета электрических нагрузок составляем таблицу исходных данных, пользуясь [2.52. табл. 2.11] и [1.82. табл. 2.1]

Таблица 3. Исходные данные.

2.1. Определяем действующее число электроприемников:

  где  действующее количество электроприемников;

 число электроприемников.

2.2. Установленная мощность электроприемников:

где установленная мощность всех электроприемников;

мощность электроприемников, кВт.

кВт

2.3. Средняя активная мощность:

2.4. Средняя реактивная мощность всех электроприемников, квар:

2.5. Средний коэффициент использования:

2.6. Показатель силовой сборки:

где  показатель силовой сборки;

 номинальная мощность наибольшего электроприемника;

 номинальная мощность наименьшего электроприемника;

При n=23>5; Kиср=0,72>0,2; m=13,6>3; Рп≠const эффективное число электроприемников

2.7. Определяем коэффициент максимума по [2.54. табл. 2.13] или [2.55. рис. 2.15]:

Принимаем Kmax=1,1

2.8. Максимальная мощность электроприемников:

2.8.1. Активная:

2.8.2. Реактивная:

Т.к. nэф=18<10, то ΣQmax=ΣQср

2.9. Полная мощность:

2.10. Действительный tgj:

Для Тульской области нормированный tgjн=0,3. Значит, необходимо компенсировать реактивную мощность с помощью специальных конденсаторных батарей.

2.11. Расчетная реактивная мощность:

Стандартное компенсирующее устройство выбираем по [4.399. табл. 2.192], технические данные которого приводим в таблице 4:

Таблица 4. Технические данные конденсаторной батареи.

2.12. Действительный tgj (с учетом компенсации):

2.13. Мощность цеха с учетом потерь:

При трансформации напряжения с 6кВ до 0,4кВ в трансформаторе

 возникают потери мощности, которые необходимо учесть.

Активные потери в трансформаторе:

Реактивные потери в трансформаторе:

Значит,

3. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

В данном пункте необходимо указать, что для питания электроприемников проектируемого электроснабжения цеха (установки) установлены электроприемники для питания которых необходимо напряжение 380В. C ГПП поступает напряжение 6кВ. Для преобразования напряжения служат силовые трансформаторы установленные в КТП (комплектные трансформаторные подстанции). Цех имеет электроприемники I категории надежности электроснабжения. Питание электроприемников I категории должно обеспечиваться от двух независимых источников питания.

Исходные данные для расчета сводятся в таблицу 5.

Таблица 5. Исходные данные для расчета.

кВА	, час		Со, тыс. руб.
582,7	6000	10	0,00114

где  полная мощность;

 мощность электроприемников I категории;

 число часов использования максимальной нагрузки в год, час;

стоимость 1 кВт·час, тыс. руб.

3.1. Определяем расчетную мощность, приходящуюся на один трансформатор

3.2. Выбираем трансформаторы по [4.221. табл. 2.110]

Таблица 6. Технические данные трансформаторов.

3.3. Выбранные трансформаторы проверяем на перегрузку в нормальном режиме

Для проверки определяем коэффициент заполнения графика.

где  - коэффициент заполнения графика

 - средняя мощность, кВА

3.4. Продолжительность действия максимальной нагрузки за наиболее загруженную смену:

,

где  продолжительность действия максимальной нагрузки,

3.5. Определяем систематическую перегрузку трансформатора

[2.222.рис.5.48]

Для силовых трансформаторов допускаемая перегрузка в зимнее время за счет летней перегрузки   [2.222]

Суммарный коэффициент перегрузки:

т.к. , то принимаем  [2.222], ГОСТ 14209-85

3.6. Определяем действительную загрузку трансформаторов:

Для варианта I:

Для варианта II:

Трансформатор не будет перегружен, если выполняется условие:

Для варианта I.

Для варианта II.

3.7. Проверяем трансформаторы на перегрузку в аварийном режиме

В аварийном режиме допускается перегрузка на 40%, [2.222]:

Для варианта I:

Для варианта II:

3.8. Мощность электроприемников первой категории:

Для варианта I:

Для варианта II:

3.9. Капитальные затраты на сооружение каждого варианта:

,

где капитальные затраты, тыс. руб.;

стоимость трансформатора;

коэффициент пересчета.

a=2 по [7.550, табл. 10.3];

Для варианта I:

Для варианта II:

3.10. Определяем отчисления на амортизацию, тыс.руб.

,

где  отчисления на амортизацию;

 норма амортизационных отчислений, %;

капитальные затраты, тыс. руб.

Для варианта I:

Для варианта II:

3.11. Определяем стоимость потерь энергии в трансформаторах:

,

где  стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах;

число трансформаторов;

 потери электроэнергии,

где приведенные потери Х.Х. и К.З., ;

 по [2.93 рис. 2.24]

 час.

где  ток холостого хода, %;

 напряжение короткого замыкания, %;

номинальная мощность трансформатора, тыс.руб.

Для варианта I:

Для варианта II:

3.12. Определяем эксплуатационные расходы.

где  ежегодные эксплуатационные расходы, тыс.руб.

Для варианта I:

Для варианта II:

Таблица 7. Стоимость затрат

Из таблицы 7 видно, что наиболее выгоден первый вариант. Принимаем к установке два трансформатор типа ТМЗ – 400/6