Картограмма и определение центра электрических нагрузок

В целях экономии металла и электроэнергии важно, чтобы трансформаторные и преобразовательные подстанции всех мощностей и напряжений (6−10, 35, 110−220 кВ) располагались возможно ближе к центру питаемых ими групп электрических нагрузок.

Теоретические сведения по определению центра электрических нагрузок достаточно подробно представлены в [23].

Координаты центра электрических нагрузок (ЦЭН) предприятия определяются из соотношений

; ,

где P_i – расчетная активная мощность i-го цеха; X_i и У_i – координаты ЦЭН i-го цеха (оси координат можно наносить на план цеха или завода произвольно).

Если ЦЭН цеха не рассчитывается, то приближенно можно считать, что ЦЭН цеха совпадает с центром тяжести фигуры, изображающей цех в плане.

Для двух- и трехэтажных зданий в практике расчетов координатой Z пользоваться не имеет смысла. Учитывать ее следует для высотных зданий. Третьей координатой можно пренебречь и в случае, когда , где l – расстояние по плоскости от центра нагрузок цеха до центра нагрузок предприятия, h – высота здания.

Для наглядного представления распределения нагрузок по территории завода применяется картограмма электрических нагрузок, которая представляет собой размещенные на генплане предприятия окружности, причем площади, ограниченные этими окружностями, в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкам цехов. Для каждого цеха наносится своя окружность, центр которой совпадает с центром электрических нагрузок цеха. Радиус окружности определяется из выражения

,

где P_i – расчетная нагрузка i-го цexa, кВт; m – масштаб для определения площади круга (постоянный для всех цехов предприятия), кВт/мм².

Силовые нагрузку до и выше 1000 В изображаются отдельными кругами или секторами в круге.

Осветительная нагрузка наносится в виде сектора круга, изображающего нагрузку до 1000 В. Угол сектора a определяется из соотношения:

,

где P_i – расчетная активная силовая нагрузка i-го цexa, кВт; P_р.о.i – расчетная активнаяосветительная нагрузка i-го цexa, кВт.

Для построения картограммы нагрузок используются результаты расчетов электрических нагрузок в целом для всех цехов предприятия (табл. 2.9). Пример картограммы электрических нагрузок, нанесенной на генплан предприятия, представлен ниже на рис. 8.1.

После нахождения ЦЭН предприятия выбирается место расположения ГПП.

ГПП и ПГВ следует размещать по возможности ближе к центру электрических нагрузок. Подстанции ГПП или ПГВ напряжением 35−220 кВ должны, как правило, размещаться рядом с обслуживаемыми ими производственными корпусами, а их распределительные устройства напряжением 6−10 кВ рекомендуется встраивать в эти корпуса.

При невозможности расположения ГПП непосредственно в ЦЭН, ее обычно смещают в сторону источника питания, при этом нежелательно, чтобы ГПП располагалась на линии, соединяющей источник питания с ЦЭН.

Распределительные подстанции (РП) без преобразования электроэнергии, наоборот, выгоднее смещать на границу питаемого ими участков сети, чтобы не было обратных потоков энергии.

Существенное влияние на выбор типа и размещение подстанций оказывают эксплуатационные, производственные и архитектурно-строительные требования. Необходимо также учитывать конфигурацию производственных помещений, расположение технологического оборудования, условия окружающей среды, в частности, преимущественное направление ветра, требования пожаро- и электробезопасности, а также тип применяемого оборудования.