Для чего определяют координаты цэн промышленного предприятия

Для чего определяют координаты цэн промышленного предприятия

1 Построение картограммы электрических нагрузок

Картограмма представляет собой размещенные на генеральном плане цеха окружности (дуговые диаграммы), площадь которых соответствует в выбранном масштабе расчетным нагрузкам. Окружность должна состоять из секторов, обозначающих соотношение нагрузки силовой 0,4 кВ, силовой 10 кВ и осветительной.

При построении картограммы нагрузок отдельных цехов предприятия центры окружностей совмещают с центрами тяжести геометрических фигур, изображающих отдельные участки цехов с сосредоточенными нагрузками.

Картограмма даёт представление о распределении нагрузок цехов по территории предприятия. Считается, что электрические нагрузки в цехах расположены равномерно.

Радиус окружности рассчитывается по формуле:

где r_i – радиус круга, м ;

– расчётная мощность цеха, равная сумме силовой на 0,4 и 10 кВ и осветительной нагрузок;

ADVANCE EQ r\S\do(i)= \R(;\F(110.00;400.000•3,14))=0.296 м.

; (2)

где Р _J – высоковольтная, осветительная или низковольтная нагрузка, кВт;

EQ EQ ω=\F(360•100.000;110.00)=327.3 °.

Углы секторов считаются в градусах, а радиусы картограмм в м.

Результаты расчёта свести в таблицу 1.

Таблица 1 Данные для построения картограмм электрических нагрузок

Источник

Определение центра электрических нагрузок

Для определения условного центра электрических нагрузок (ЦЭН) предприятия на его генеральном плане наносят оси координат и и по известным расчетным мощностям цехов и их координатам определяют центр нагрузок предприятия в целом. Координаты ЦЭН предприятия определяются по формулам:

, , (6.4)

где и – координаты ЦЭН, мм; число цехов; координаты -го цеха, мм.

Условный ЦЭН предприятия определяет место установки ППЭ с минимальными приведенными затратами.

Однако следует отметить, что при окончательном определении места размещения ППЭ необходимо учитывать следующие факторы:

— наличие необходимой площади;

— влияние условий окружающей среды;

— наличие технологических выбросов, загрязняющих атмосферу;

— возможности ввода линии электропередач по территории предприятия для питания ПГВ.

Допускается смещение места размещения ППЭ в сторону источника питания.

Пример построения картограммы нагрузок представлен на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Пример построения картограммы
электрических нагрузок предприятия

Источник

Построение картограммы нагрузок и определение координат центра электрических нагрузок

Центр электрических нагрузок (ЦЭН) является условным центром потребления электрической энергии.

Картограмма нагрузки основана на следующей формуле:

Радиус окружности из формулы (9) в мм для заводоуправления находится как

Угол осветительной нагрузки α_осв характеризует долю осветительной нагрузки в суммарной активной мощности цеха. Он определяется как

Значения радиуса окружности и угла осветительной нагрузки заносятся в столбцы 7 и 8. Далее для рассматриваемого цеха определяем произведения суммарной активной расчетной мощности на координаты X и Y. Цех имеет координаты X = 382, Y = 658.

Координаты ЦЭН рассчитываются как

Суммы ∑P_i, ∑P_iX_i и ∑P_iY_i рассчитываются с учетом нагрузки выше 1 кВ, поэтому окончательно табл.1.3 заполняется только после расчета нагрузок напряжением выше 1 кВ. Эти суммы записываются в итоговой строке табл.1.3 и равны:

∑Pi = 25320,2 кВт; ∑PX =15326758,5 кВт*м; ∑PY = 9242377,8 кВт*м.

ЦЭН по найденным координатам отмечается на генплане точкой.

Источник

Определение условного центра электрических нагрузок

В настоящее время имеется ряд математических методов, поз­воляющих аналитическим путем определить центр электрических нагрузок (ЦЭН) как отдельных цехов, так и всего промышленного предприятия.

Первый метод, использующий некоторые положения теоретической механики, позволяет определить ЦЭН цеха (пред­приятия) с большей или меньшей точностью (приближенно) в зави­симости от конкретных требований.

Так, если считать нагрузки цеха равномерно распределенными по площади цеха, то центр нагрузок можно принять совпадающим с центром тяжести фигуры, изображающей цех в плане.

Если учитывать действительное распределение нагрузок в цехе, то центр нагрузок уже не будет совпадать с центром тяжести фигуры цеха в плане, и нахождение центра нагрузок сведется к определению центра тяжести данной системы масс.

Наличие многоэтажных зданий цехов обусловливает учет в рас­четах третьей координаты z.

Проведя аналогию между массами и электрическими нагрузками цехов координаты их центра можно определить в соответствии со следующими формулами:

Как показала практика проектирования систем электроснабже­ния промышленных предприятий, учета третьей координаты z, как правило, не требуется.

Определение центра нагрузок предприятия производится ана­логично. Этот метод отличается простотой, наглядностью, легко реализуется на ЦВМ (при значительном числе цехов), однако обес­печиваемая им точность находится в пределах 5-10%.

Второй метод, являющийся разновидностью первого, учитывает не только электрические нагрузки потребителей электро­энергии, но и продолжительность работы этих потребителей в течение расчетного периода времени. Формулы для определения ЦЭН по этому методу записываются следующим образом:

Третий метод, согласно которому рациональное размещение ГПП, ГРП или ТП должно соответствовать минимуму приведенных годовых затрат, предусматривает для определения электрических нагрузок решение системы алгебраических уравнений методом простой итерации.

Порядок расчета координат центра электрических нагрузок вэтом случае следующий:

1) проверка возможного совпадения центра нагрузок с место­положением одного из цехов (потребителей);

2) определение положения новой системы координат, при ко­торой итерационный процесс будет заведомо сходящимся;

Анализируя третий метод определения ЦЭН, следует указать на значительную трудоемкость расчетов, особенно в случае ложных систем электроснабжения. Однако по сравнению с описанными выше данный метод обеспечивает большую точность решения (до 5%).

Пример 1. Определить положение центра электрических нагрузок завода,

а) Определение положения центра активных нагрузок завода (рис. 1). В целях упрощения расчетов принимаем, что центры нагрузок цехов совпадают с центрами тяжести площадей цехов в плане, и не делаем различия между видами активных нагрузок (объединяем силовую, осветительную нагрузки и т. д.).

Решение. Проводим произвольно оси координат, как указано на рис. 1, и находим координаты центров нагрузок цехов (размеры х и у в метрах, генплан дан в мас­штабе 1:10000):

Начерченные на генплане пунктиром цеха 8, 9 и 10 и пунктирные окружно­сти на картограмме отражают динамику роста нагрузок, учитываемую ниже. Подставив в формулы

соответствующие величины, получим координаты центров активных нагрузок завода, обозначенные на рис. 1 точкой А:

б) Определение положения центра реактивных нагрузок завода (рис. 2). Центр реактивных нагрузок определяется аналогично приведенному выше и имеет координаты ( , )

Центр реактивных нагрузок найден для сравнения технико-экономически кпоказателей двух вариантов компенсации реактивной мощности. Один вариант – с размещением компенсирующих устройств в каждом цехе и второй с установкой синхронного компенсатора вблизи точки В (рис. 2).

Приложения

Рис. 1. Генерального плана промышленного предприятия с картограммой

и центром электрических нагрузок: пункти­ром нанесены цеха, кото­рые должны

быть постро­ены с учетом перспективы развития, и картограмма электрических нагрузок

с учетом расширения про­изводства на определен­ный срок; точка А – ЦЭН без учета

расширения, А – ЦЭН с учетом рас­ширения

Рис. 2. Генеральный план про­мышленного предприятия с карто­граммой

электрических реактивных нагрузок. Центр реактивных элек­трических нагрузок

найден для случая, когда вопрос о компенса­ции реактивной мощности будет решаться централизованно (с ис­пользованием для этой цели син­хронных компенсаторов)

Источник

Расчет электрических нагрузок, выбор главных схем и оборудования промышленных предприятий (стр. 3 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Геометрические изображения средней интенсивности распределения нагрузок на картограмме выполняют различными способами. Наиболее простой из них состоит в изображении степени интенсивности распределения нагрузок при помощи кругов. Он состоит в следующем: в качестве центра круга выбирают центр электрической нагрузки (ЦЭН) приемника электро­энергии, значение его находят из условия равенства расчетной мощности Рр площади круга:

Каждый круг может быть разделен на секторы, площади которых равны соответственно осветительной и силовой нагрузкам. В этом случае картограм­ма дает представление не только о значениях нагрузок, но и об их структуре.

Осветительная нагрузка приемников электроэнергии (цехов, промыш­ленного предприятия в целом и т. п.) показывается на картограмме в виде сегментов круга. Угол сектора определяется по формуле

Таблица 3.1

3.2. Определение центра электрических нагрузок

Понятие центра электрических нагрузок введено в теорию электроснаб­жения промышленных предприятий по аналогии с понятием центра тяжести системы материальных точек. Теперь в связи с изучением распределения нагрузок в группе приемников это понятие получило иное обоснование.

ЦЭН группы электроприемников будем называть точку с координатами хо; уо, относительно которой показатели разброса нагрузок наименьшие. Показатели разброса нагрузок и центр электрических нагрузок являются взаимосвязанными простейшими характеристиками распределения нагрузок группы приемников.

При определении ЦЭН используют формулы

;

Теперь покажем, как, используя эти простейшие характеристики, можно ставить и решать задачи оптимизации.

3.3. Выбор места расположения ППЭ

Постановка любой задачи оптимизации зависит от математических средств, которыми располагает исследователь. Для выбора места располо­жения пункта приема электрической энергии имеем два показателя опти­мизации: показатель разброса, который приводит к уменьшению затрат на сооружение и эксплуатацию системы электроснабжения, и центр электри­ческих нагрузок.

Целевая функция задачи принимает наименьшее значение в ЦЭН, коорди­наты которого определили. Следовательно, разброс нагрузок приемников электрической энергии относительно источника питания, расположенного в ЦЭН, наименьший. В этом случае расположение ППЭ в ЦЭН является наивыгоднейшим по затратам.

Однако следует отметить, что не во всех случаях возможна установка пунк­та приема электроэнергии в центре электрических нагрузок. Невозмож­ность, например, подвода линий электропередач к ППЭ из-за сооружений (зданий, цехов и т. п.), расположенных на пути прокладки ЛЭП. Поэтому следует выбирать место расположения ППЭ из условия минимальных затрат на сооружение (возможность привязки его к зданию цеха) и эксплуатацию системы электроснабжения, т. е. оно должно быть ближе к центру электри­ческих нагрузок в сторону системы питания.

В систему питания входят питающие линии электропередач (ЛЭП) и ППЭ. Для учебного проектирования принято считать, что канализация электри­ческой энергии от источника питания (ИП) до ППЭ осуществляется двухцеп­ными воздушными линиями электропередач соответствующего напряжения. Поэтому после привязки ППЭ к какому-либо цеху (п 3.3.) порядок выбора системы питания необходимо проводить в следующей последовательности.

4.1. Построение графиков нагрузки

Построение суточного графика нагрузки предприятия необходимо для определения среднеквадратичной нагрузки и выбора силовых трансформа­торов ПГВ. Для построения графиков при учебном проектировании реко­мендуем использовать типовые таблицы суточной загрузки электрооборудо­вания проектируемой отрасли промышленности (см. приложение 1).

4.2. Выбор рационального напряжения

Комплекс основных вопросов при проектировании систем электроснаб­жения промышленных предприятии наряду с выбором общей схемы пита­ния и определением целесообразной мощности силовых трансформаторов включает в себя выбор рациональных напряжений для схемы, поскольку последними определяются параметры линий электропередачи и выбираемого электрооборудования подстанций и сетей, а следовательно, размеры капита­ловложений, расход цветного металла, потери электроэнергии и эксплуата­ционные расходы. Рациональное построение системы электроснабжения во многом зависит от правильного выбора напряжения системы и распре­деления. Под рациональным напряжением U ^ понимается такое значение стандартного напряжения, при котором сооружение и эксплуатация СЭС имеют минимальное значение приведенных затрат.

В проектной практике обычно используют следующее выражение для определения приближенного значения рационального напряжения:

Затем намечают два ближайших значения стандартных напряжений (одно меньше Uрац, а другое больше Uрац) и на основе ТЭР окончательно выбирают напряжение питания предприятия.

4.3. Выбор силовых трансформаторов ППЭ

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

При выборе числа трансформаторов необходимо учитывать требование резервирования потребителей, исходя из следующих соображений. Потре­бии категории должны получать питание от двух независимых взаимно резервирующих источников электроэнергии, и перерыв их электроснабжения (при нарушении электроснабжения от одного из источников питания) может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. При питании этих потребителей от двух подстанций на них можно устанавливать по одному трансформатору. Обеспечивая питание потребителей 1-й кате­гории от одной подстанции, необходимо иметь по одному трансформатору на каждую секцию шин высокого напряжения. При этом для обеспечения питания потребителей мощность трансформаторов должна быть выбрана с учетом допустимой перегрузки каждого из них при отключении любого из трансформаторов. Для электроснабжения особой группы электроприемников 1-й категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

Ввод резервного питания потребителей 2-й категории должен осущест­вляться действиями дежурного персонала. При питании этих потребителей от одной подстанции необходимо иметь два трансформатора.

Потребители 3-й категории могут получить питание от подстанции с одним трансформатором при наличии «складского» резервного трансформатора.

При проектировании электроснабжения промышленного предприятия следует использовать трансформаторы с регулировкой напряжения под нагрузкой (система РПН).

Выбор числа, мощности и типа силовых трансформаторов (автотранс­форматоров) для питания нагрузок промышленных предприятий производят на основании расчетов и обоснований по изложенной ниже общей схеме.

1. Определяют число трансформаторов на подстанции, исходя из обеспе­чения надежности питания с учетом категории потребителей.

2. Намечают возможные варианты номинальной мощности выбираемых трансформаторов с учетом допустимой нагрузки их в нормальном режиме и допустимой перегрузки в аварийном режиме.

3. Определяют экономически целесообразное решение из намеченных вариантов, приемлемое для данных конкретных условий.

Выбор трансформаторов ППЭ производится согласно ГОСТу 14Мощность трансформаторов выбирают по суточному графику нагрузки предприятия и проверяют на послеаварийную перегрузку.

Среднеквадратичные мощности Рср. кв, Qср. кв, Sср. кв рассчитываются по формулам:

;

;

.

.

После выбора трансформаторов их проверяют на перегрузочную способ­ность.

Коэффициент предварительной загрузки

а коэффициент максимума. .

Коэффициент перегрузки К2 определяется по полной мощности, которая больше среднеквадратичной: SDt > Sср. кв в период времени Dt.

Источник