Интенсификация энергосбережения как один из главных вопросов развития народного хозяйства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Важнейшим условием развития народного хозяйства является экономически обоснованная экономия топливно-энергетических ресурсов во всех отраслях промышленности, в том числе и электроэнергетике. Интенсификация энергосбережения - один из узловых вопросов развития народного хозяйства.

Намечена и осуществляется новая концепция развития энергетики страны - всемирная замена лучших энергетических ресурсов используемых в качестве топлива, худшими, вытеснение нефти из баланса потребления за счет использования на первом этапе газа и углем, а в дальнейшем - замена газа углем. Эта концепция включает в себя также всемирное развитие ядерной энергетики при особо высокой надежности АЭС, а также использование возобновляемых ресурсов (последнее на прогнозируемом этапе развития будут играть лишь вспомогательную роль).

Промышленность по-прежнему является основным потреблением электроэнергии.

Неуклонно повышается уровень электропотребления в коммунально-бытовом секторе. Последнее требование относится не только к энергетике. Во-первых, предполагает интенсификацию энергосбережения во всех без исключения отраслях и объектах народного хозяйства и, во-вторых, ориентирует на ускоренное развитие менее энергоемких отраслей народного хозяйства (разумеется, при оптимальной сбалансированности производства различных видов продукции).

Интенсификация энергосбережения включает в себя большое число направлений, в том числе строжайшую экономию энергоресурсов за счет устранения не производственных потерь топлива, тепловой энергии, электроэнергии, переход на новые энергосберегающие технологии замену устаревшего оборудования новым более экономичным и так далее. Анализ показывает, что затраты необходимые для обеспечения экономии топлива в народном хозяйстве, существенно меньше затрат на увеличение добычи того же количества топлива.

К числу мероприятий по экономии энергоресурсов относятся:

- переход на энергосберегающие технологии производства, повышения уровня организации производства, сокращение материала емкости выпускаемой продукции;

- совершенствование структуры энергетического оборудования, монтаж и реконструкция устаревшего оборудования;

- разработка и внедрение более эффективных энергопотребителей (электроприводов и дуго-энергопотребляющего оборудования) совершенствование их режимами;

- сокращение потерь и повышение использования вторичных топливно-энергетических ресурсов;

- применение комбинированных электротехнологических процессов.

1. Общая характеристика технологического процесса

Сборочный цех - является потребителем II категории, остановка электроснабжении цеха повлечет к простою рабочих, оборудование и вентиляция цеха.

В цехе существуют участки фрезерной и шлифовальной обработки деталей, а так же участок для обработки мелких деталей комплектующих для щитов и панелей и новых изделий.

Инструментальный цех. Потребитель II категории.

Цех серийного каточного производства, в которых установлены станки средней обработки металлов, печи для переработки изготовление металлов и пресформ обеспечивал этим технологическую потребность производственных цехов всего завода.Перерыв в электроснабжении повлечет за собой остановку всего цеха, а также остановку механической вентиляции и недоотпуска продукции.

Цех сборки реле - потребитель II категории, так как в цехе установлены станки холодной обработки металла для конвейера сборки реле и пускатели.

Цех имеет участки подготовки, комплект сборки реле, пускателей, участки вспомогательных служб, техническое бюро. Перерыв электроснабжения цеха приведет к простою рабочих, механизмов и недоотпуска продукции.

Электрический цех - производит капитальный ремонт установленного на заводе электрооборудования и входит в состав отдела главного энергетика ОГЭ. К данному цеху кроме ремонта и монтажа оборудования относятся работы по эксплуатации всех подстанций, включая ГПП. Цех относится ко II категории.

Транспортный цех является вспомогательным цехом, и относится к III категории потребителя. Имеет зарядное устройство для зарядки аккумуляторов, гаражи, моечные машины.

Насосная станция является потребителем I категории. По технике безопасности при небольшом помещении самого нахождения насоса имеет большую общую территорию станции.

Компрессорная - состоит из синхронных двигателей по 160 кВт и четырех синхронных двигатель по 630 кВт, является потребителем I категории.

Заводское управление - потребитель III категории, имеет в настоящее время не только освещения, но и потребители компьютерной технике, бытовой и оргтехнике, хотя и неэнергоемкий.

Гальванический цех имеет установки ПВИ, печи электрического нагрева, гальваника, а так же система вентиляции. Цех потребитель II категории, перерыв в электроснабжении приведет к остановке работы цехов и персонала.

Столовая - включает в себя 3 зоны питания: общий, диетический, национальный, а так же кухня-буфет филиалами в во всех корпусах с системой вентиляции, холодильными установками (хранилища) печами для изготовления пищи. Потребитель III категории.

Штамповочный цех - включает в себя участок нагрева (печи нагрева). Цех является потребителем II категории. Остановка в электроснабжении приведет к остановке выпуска готовой продукции.

Котельная - цех относится к I категории, остановка электроснабжения которого приведет к остановке завода и нарушения рабочего режима завода, не исключены человеческие травмы.

Механический цех - потребитель II категории. Основные потребители электроэнергии токарные, фрезерные, шлифовальные, автоматические линии и др. Перерыв в электроснабжении - недоотпуск продукции.

Цех литья пластмасс - относится к I категории приемников электроснабжении общая установленная мощность 1800 кВт, общая площадь цеха 14125 м2.

В цехе установлены электрические печи, потребители питаются от специальных трансформаторов, в этих печах происходит выплавка жгута.

№	Наименование цехов	Категория	Руст, кВт	tg ц	Kc	F, м2	Ксо	Руд осв
1	Сборочный цех	II	1200	0,82	0,4	12628	0,95	14,3
2	Цех сборки щитовых устройств	II	1600	0,78	0,4	9240	0,95	14,3
3	Инструментальный цех	II	645,1	0,76	0,5	8316	0,95	14,3
4	Механический цех	II	2100	0,85	0,35	11088	0,95	14,3
5	Штамповочный цех	II	1850	0,85	0,7	8736	0,95	15,6
6	Цех сборки металлоконструкций	II	2000	0,74	0,55	14125	0,8	14,3
7	Электроцех	II	960	0,7	0,32	7458	0,95	15,6
8	Цех литья пластмасс	II	1800	0,5	0,75	14125	0,95	12,4
9	Цех сборки реле	II	1700	0,47	0,4	9690	0,95	15,6
10	Гальванический цех	II	2500	0,52	0,6	8736	0,95	14,3
11	Цех не стандартного оборудования	II	2400	0,81	0,35	10075	0,95	14,3
12	Метизный цех	II	2220	0,86	0,35	5000	0,95	14,3
13	Заводоуправление	III	560	0,63	0,6	8505	0,9	9,2
14	Котельная	I	2600	0,74	0,31	1664	0,85	15,6
15	Компрессорная	I	1900	0,8	0,7	1302	0,85	9,1
16	Насосная	I	1400	0,66	0,75	325	0,85	12
17	Склады	III	400	0,76	0,45	2240	0,8	12
18	Столовая	III	320	0,44	0,6	360	0,95	14,3
19	Транспортный цех	III	1300	0,73	0,5	7920	0,95	14,3
20	Заготовительный цех	II	2600	0,85	0,26	6720	0,95	10

2. Метод расчета электрических нагрузок

2.1 Метод коэффициента спроса

Для определения расчетных нагрузок по этому методу необходимо знать установленную мощность Рном группы приемников и коэффициенты мощности cos ц и спроса Кс,а данной группы, определяемые по справочным материалам.

Расчетную нагрузку группы однородных по режиму работы приемников определяют по формулам:

где соответствует cos ц данной группы приемников.

Расчетную нагрузку узла системы электроснабжения, содержащего группы приемников электроэнергии с различными режимами работы, определяют с учетом разновременности максимумов нагрузки отдельных групп.

Определение расчетной силовой нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса является приближенным методом расчета, поэтому его применение рекомендуют для предварительных расчетов и определения общезаводских нагрузок.

- учитывает освещение.



№	Наименование цехов	Кат.	Руст, кВт	Kc	Pp	tg ц	Qp
1	Сборочный цех	II	1200	0,4	480	0,82	393,6
2	Цех сборки щитовых устройств	II	1600	0,4	640	0,78	499,2
3	Инструментальный цех	II	645,1	0,5	322,55	0,76	245,138
4	Механический цех	II	2100	0,35	735	0,85	624,75
5	Штамповочный цех	II	1850	0,7	1295	0,85	1100,75
6	Цех сборки металлоконструкций	II	2000	0,55	1100	0,74	814
7	Электроцех	II	960	0,32	307,2	0,70	215,04
8	Цех литья пластмасс	II	1800	0,75	1350	0,50	675
9	Цех сборки реле	II	1700	0,4	680	0,47	319,6
10	Гальванический цех	II	2500	0,6	1500	0,52	780
11	Цех не стандартного оборудования	II	2400	0,35	840	0,81	680,4
12	Метизный цех	II	2220	0,35	777	0,86	668,22
13	Заводоуправление	III	560	0,6	336	0,63	211,68
14	Котельная	I	2600	0,31	806	0,74	596,44
15	Компрессорная	I	1900	0,7	1330	0,80	1064
16	Насосная	I	1400	0,75	1050	0,66	693
17	Склады	III	400	0,45	180	0,76	136,8
18	Столовая	III	320	0,6	192	0,44	84,48
19	Транспортный цех	III	1300	0,5	650	0,73	474,5
20	Заготовительный цех	II	2600	0,26	676	0,85	574,6
	У		32055,1	9,84	15247	14,3	10851,2

3. Компенсация реактивной мощности в системе электроснабжения промышленного предприятия

3.1 Постановка задачи компенсации реактивной мощности

Одним из основных вопросов, решаемых при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий, является вопрос о компенсации реактивной мощности.

Передача значительного количества реактивной мощности из энергосистемы к потребителям нерациональна по следующим причинам: возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью, и дополнительные потери напряжения в питающих сетях.

Компенсация реактивной мощности с одновременным улучшением качества электроэнергии непосредственно в сетях промышленных предприятий является одним из основных направлений сокращения потерь электроэнергии и повышения эффективности электроустановок предприятий.

Ввод источника реактивной мощности приводит к снижению потерь в период максимума нагрузки в среднем на 0,081 кВт/кВАр. В настоящее время степень компенсация в период максимума нагрузки составляет 0,25 кВАр/кВт, что значительно меньше экономически целесообразной компенсации, равной 0,6 кВАр/кВт. Поэтому решение этой проблемы даст большой экономический эффект. Следует отметить, что с точки зрения экономии электроэнергии и регулирования напряжения компенсацию реактивной мощности наиболее целесообразно осуществлять у ее потребителей.

С 1 января 1982 г. введены в действие новые нормативные документы по компенсации реактивной мощности: "Тарифы на электрическую и тепловую энергию, отпускаемую электростанциями и энергосистемами Министерства энергетики и электрификации", "Правила пользования электрической и тепловой энергией", "Инструкция по системному расчету компенсации реактивной мощности в электрических сетях", "Указания по проектированию компенсации реактивной мощности промышленных предприятий". Перечисленные документы устанавливают порядок определения реактивной мощности, которая может быть передана из энергосистемы в электрическую сеть промышленного предприятия.

При выборе средств компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий необходимо различать по функциональным признакам две группы промышленных сетей в зависимости от состава их нагрузок; 1-я группа -- сети общего назначения (сети с режимом прямой последовательности основной частоты 50 Гц); 2-я группа -- сети со специфическими нелинейными, несимметричными и резкопеременными нагрузками. Решение задачи компенсации реактивной мощности для обеих групп различно.

На начальной стадии проектирования определяют наибольшие суммарные расчетные активные Яр и реактивные Qp электрические нагрузки предприятия (при естественном коэффициенте мощности) в соответствии с расчетом электрических нагрузок в промышленных установках.

Значения коэффициента несовпадения для всех объединенных энергосистем (ОЭС) принимают в зависимости от отрасли промышленности:

Нефтеперерабатывающая, текстильная	0,95
Черная и цветная металлургия, химическая, нефтедобывающая, пищевая, строительных материалов, бумажная	0,9
Угольная, газовая, машиностроительная и металлообрабатывающая	0,85
Торфоперерабатывающая, деревообрабатывающая	0,8
Прочие	0,75

Значения наибольших суммарных реактивной Qм1 и активной Рр нагрузок сообщают в энергосистему для определения экономически оптимальной реактивной (входной) мощности, которая может быть передана предприятию и режимах наибольшей и наименьшей активной нагрузки энергосистемы, соответственно Qэ1 и Qэ2.

По входной реактивной мощности Qэ1 определяют суммарную мощность КУ предприятия, а по значению Qэ2 - регулируемую часть КУ.

Суммарную мощность КУ Qк1 определяют по балансу реактивной мощности на границе электрического раздела предприятия и энергосистемы в период наибольшей активной нагрузки энергосистемы

Для промышленных предприятий с присоединенной суммарной мощностью трансформаторов менее 750 кВА значение мощности КУ задается непосредственно энергосистемой и является обязательным при выполнении проекта электроснабжения промпредприятия.

По согласованию с энергосистемой, выдавшей технические условия на присоединение потребителей, допускается принимать большую по сравнению с суммарную мощность КУ (соответственно меньшее значение ), если это снижает приведенные затраты на систему электроснабжения предприятия в целом.

На предприятиях со специфическими нагрузками средства компенсации реактивной мощности (КРМ) должны обеспечивать надлежащие показатели качества электроэнергии у приемников электроэнергии и на границе электрического раздела предприятия и энергосистемы. При питании от отдельного узла сети предприятия только специфических приемников электроэнергии допускается превышение нормированных показателей качества электроэнергии в этом узле при условии обеспечения нормальной работы других электроустановок, питающихся от системы электроснабжения предприятия.

Средствами КРМ являются: в сетях общего назначения -- батареи конденсаторов (низшего напряжения -- НБК и высшего напряжения -- ВБК) и синхронные двигатели (СД); в сетях со специфическими нагрузками, дополнительно к указанным средствам, -- силовые резонансные фильтры (СРФ) (называемые также фильтрокомпенсирующими устройствами ФКУ), симметрирующие (СУ) и фильтросимметрирующие устройства (ФСУ), устройства динамической и статической КРМ (прямого или косвенного действия) с быстродействующими системами управления (СТК) и специальные быстродействующие синхронные компенсаторы (ССК).

3.2 Компенсация реактивной мощности в электрических сетях общего назначения напряжением до 1 кВ

К сетям напряжением до 1 кВ на промышленных предприятиях подключается большая часть потребителей реактивной мощности. Коэффициент мощности нагрузки НН обычно не превышает 0,8. Сети напряжением 380 -- 660 В электрически более удалены от источников питания, поэтому передача реактивной мощности в сеть НН требует увеличения сечений проводов и кабелей, повышения мощности силовых трансформаторов и сопровождается потерями активной и реактивной мощностей. Затраты, обусловленные перечисленными факторами, можно уменьшить или даже устранить, если осуществлять КРМ непосредственно в сети НН.

Источниками реактивной мощности в сети НН являются СД напряжением 380--660 и конденсаторные батареи. Недостающая часть (нескомпенсированная реактивная нагрузка НН) покрывается перетоком реактивной мощности из сети ВН Qmax,т.

При решении задачи КРМ требуется установить оптимальное соотношение между источниками реактивной мощности НН и ВН, принимая во внимание потери электроэнергии на генерацию реактивной мощности источниками НН и ВН, потери электроэнергии на передачу Qmax,т из сети ВН в сеть НН и удорожание цеховых ТП в случае загрузки их реактивной мощностью.

Выбор оптимальной мощности НБК осуществляют одновременно с выбором цеховых ТП. Расчетную мощность НБК округляют до ближайшей стандартной мощности комплектных конденсаторных установок (ККУ). Основные технические характеристики нерегулируемых НБК приведены в таблице, а регулируемых по току (Т) и напряжению (Н) -- в таблице ниже.

Для каждой цеховой ТП рассматривают возможность распределения найденной мощности НБК в цеховой сети. Критерием целесообразности такого решения является снижение приведенных затрат, обусловленное разгрузкой сети НН от реактивной мощности.

Таблица Комплектные конденсаторные нерегулируемые установки напряжением 0,38 кВ

Тип	Номинальная мощность, кВАр	Габариты, мм	Масса, кг
		Длина	ширина	высота
УК-0.38-75УЗ	75	700	560	1260	150
УК-0.38-150УЗ	150	700	560	1660	245
УКБ-0,38-150УЗ	150	580	460	1200	200
УКБ-0,38-300 УЗ	300	580	460	1990	440

Примечание. УК -- установка конденсаторная; УЗ -- для внутренней установки; Б -- бесшкафного исполнения.

Таблица. Комплектные конденсаторные установки напряжением 0,38 кВ с автоматическим регулированием по напряжению

Тип	Номинальная мощность, кВАр	Габариты, мм	Масса, кг
		Длина	ширина	высота
УКН-0,38-75УЗ	75	700	560	1260	175
УКТ-0,38-75УЗ	75	700	560	1260	175
УКТ-0,38-108УЗ	108	700	560	1660	300
УКН-0,38-150УЗ	150	700	560	1660	300
УКТ-0,38-150УЗ	150	700	560	1660	300
УКЛ (П) Н-0,38-216-108УЗ	216	1920	530	1660	610
УКЛ (П) Н-0,38-324-108УЗ	324	2690	530	1660	875
УКЛ (П) Н-0,38-432-108УЗ	432	3320	530	1660	1145
УКЛ (П) - 0,38-300-150УЗ	300	1920	530	1660	612
УКЛ (П) 0,38-450-150УЗ	450	2620	530	1660	880
УКЛ (П) Н-0,38-600-150УЗ	600	3320	530	1660	1150
УКЛ (П) Н-0,38-108-36УЗ	108	1220	560	1660	335
УКЛ (П) Н-0,38-216-36УЗ	216	1920	560	1660	575
УКЛ (П) Н-0,38-150-50УЗ	150	1220	560	1660	335
УКЛ (П) Н-0,38-300-50УЗ	300	1920	560	1660	575

Примечание. УК -- установка конденсаторная; Л (П) -- левое (правое) расположение вводной ячейки; Н, Т -- параметр регулирования, соответственно напряжение и ток; УЗ -- для внутренней установки.

Если распределительная сеть выполнена только кабельными линиями, то ККУ любой мощности рекомендуется присоединять непосредственно к шинам цеховой ТП.

При питании от одного трансформатора двух и более магистральных шинопроводов к каждому из них присоединяют только по одной НБК. Общую расчетную мощность батарей Qнк распределяют между шинопроводами пропорционально их суммарной нагрузке.

Для схем с магистральными шинопроводами ККУ единичной мощностью до 400 кВАр подключают к сети без дополнительной установки отключающего аппарата (ввиду установки последнего в комплекте ККУ), а при мощности более 400 кВАр -- через отключающий аппарат с выполнением требований ПУЭ.

При мощности ККУ более 400 кВАр рекомендуется подключать их к шинам цеховой ТП с использованием соответствующего автоматического выключателя подстанции.

На одиночном магистральном шинопроводе предусматривают установку не более двух близких по мощности ККУ суммарной мощностью

Qнк = Qнк1 + Qнк2.

Если основные реактивные нагрузки шинопровода присоединены ко второй его половине, устанавливают только одну НБК. Точку ее подключения определяют из условия

Qh ? Qнк/2 ? Qh+1

где Qh, Qh+1 -- наибольшие реактивные нагрузки шинопровода перед узлом h и после него соответственно.

Схема подключения НБК к магистральным шинопроводам: а -- одна НБК; б -- две НБК

Qк.у. = (Pp + Ppo)•(tgц1 - tgц2) = 651,55?(0,604 - 0,328) = 179,89

№	Наименование цехов	Кат.	Qку	Марка	Компенсирующие установки	У
1	Сборочный цех	II	179,89	УКН - 0.38 - 75 УЗ УКТ - 0.38 - 108 УЗ	1х75 + 1x108	183
2	Цех сборки щитовых устройств	II	248,11	УКН - 0.38 - 75 УЗ ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	3х75 + 1x50	250
3	Инструментальный цех	II	102,29	ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	2х50	100
4	Механический цех	II	334,26	УКТ - 0.38 - 108 УЗ УКН - 0.38 - 75 УЗ	1х108 + 3x75	333
5	Штамповочный цех	II	633,52	УКЛ(П)Н - 0.38 - 324 - 108УЗ УКТ - 0.38 - 108 УЗ ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	1х324 + 1x108 + 1x50	640
6	Цех сборки металлоконструкций	II	400,20	УКН - 0.38 - 75 УЗ ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	2х75 + 2x50	400
7	Электроцех	II	78,03	УКН - 0.38 - 75 УЗ	1х75	75
8	Цех литья пластмасс	II	177,62	УКН - 0.38 - 150 УЗ ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	1х150 + 1x50	183
9	Цех сборки реле	II	49,46	ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	1х50	50
10	Гальванический цех	II	249,07	ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	5х50	250
11	Цех не стандартного оборудования	II	359,99	УКТ - 0.38 - 108 УЗ	1х324	324
12	Метизный цех	II	391,08	УКН - 0.38 - 150 УЗ ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	2х150 + 2x50	400
13	Заводоуправление	III	78,37	УКН - 0.38 - 75 УЗ	1х75	75
14	Котельная	I	324,83	УКЛ(П)Н - 0.38 - 324 - 108УЗ	1х324	324
15	Компрессорная	I	624,46	УКЛ(П)Н - 0.38 - 324 - 108УЗ УКТ - 0.38 - 108 УЗ УКН - 0.38 - 75 УЗ ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	1х324 + 1x108 + 1x75 + 1x50	632
16	Насосная	I	347,51	ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	7х50	350
17	Склады	III	70,71	УКН - 0.38 - 75 УЗ	1х75	75
18	Столовая	III	19,90	ККТ(Н) - 0.38 - 50 УЗ	1х50	50
19	Транспортный цех	III	226,01	УКН - 0.38 - 75 УЗ	3х75	225
20	Заготовительный цех	II	331,93	УКТ - 0.38 - 108 УЗ УКН - 0.38 - 75 УЗ	1х108 + 3x75	333

4. Выбор места расположения главной понизительной подстанции

С целью определения места расположения ГПП, ГРП предприятия строят картограмму электрических нагрузок. Картограмма представляет собой размещенные на генеральном плане предприятия или плане цеха окружности, площадь которых соответствует в выбранном масштабе расчетным нагрузкам. Целесообразно строить картограммы отдельно для активной и реактивной нагрузок, так как питание потребителей активной и реактивной мощностью может осуществляться от разных источников. Радиусы окружностей картограммы определяют по формулам

где m -- принятый масштаб для определения площади круга.

При построении картограммы нагрузок отдельных цехов предприятия центры окружностей совмещают с центрами тяжести геометрических фигур, изображающих отдельные участки цехов с сосредоточенными нагрузками. Центры окружностей цехов предприятия будут совпадать с центрами геометрических фигур, изображающих на плане цеховую ТП. Для наглядности представления структуры нагрузок окружности делят на секторы, каждый из которых соответствует нагрузке низшего напряжения, нагрузке высшего напряжения и осветительной.

На основании построенных картограмм находят координаты условного центра (УЦН).

Найденные координаты УЦН не позволяют до конца решить задачи выбора места расположения подстанции, так как в действительности ЦЭН смещается по территории предприятия. Это объясняется изменением потребляемой мощности отдельными приемниками в соответствии с графиками их нагрузок.



Далее необходимо найти угол зависимости

- 360є

- хє

Следовательно, = 265,2є

Определение условного центра электрических нагрузок

№	Наименование цехов	Кат.	R	X0	Y0	SpУ
1	Сборочный цех	II	0,13	33,63	27,35	684,74
2	Цех сборки щитовых устройств	II	0,14			805,07
3	Инструментальный цех	II	0,10			459,07
4	Механический цех	II	0,15			932,45
5	Штамповочный цех	II	0,19			1497,13
6	Цех сборки металлоконструкций	II	0,18			1327,78
7	Электроцех	II	0,10			440,58
8	Цех литья пластмасс	II	0,19			1594,21
9	Цех сборки реле	II	0,14			866,61
10	Гальванический цех	II	0,20			1703,24
11	Цех не стандартного оборудования	II	0,16			1039,85
12	Метизный цех	II	0,14			886,48
13	Заводоуправление	III	0,10			428,79
14	Котельная	I	0,14			871,73
15	Компрессорная	I	0,18			1407,98
16	Насосная	I	0,16			1107,76
17	Склады	III	0,07			210,77
18	Столовая	III	0,07			199,89
19	Транспортный цех	III	0,14			797,62
20	Заготовительный цех	II	0,14			778,29
	У					18040,02

5. Выбор силовых трансформаторов промышленного предприятия

5.1 Общие требования к силовым трансформаторным подстанциям

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

Критериями при выборе трансформаторов являются надежность электроснабжения, расход цветного металла и потребная трансформаторная мощность. Оптимальный вариант выбирается на основе сравнения капиталовложений и годовых эксплуатационных расходов.

Для удобства эксплуатации систем электроснабжения следует стремиться выбирать не более двух стандартных мощностей основных трансформаторов (не считая вспомогательных). Это ведет к сокращению складского резерва и облегчает замену поврежденных трансформаторов. Желательна, где это осуществимо, установка трансформаторов одинаковой мощности.

В целях удешевления ГПП напряжением 35 -- 220 кВ следует отдавать предпочтение схемам без выключателей на стороне высшего напряжения.

Цеховые трансформаторные подстанции, как правило, не должны иметь распределительного устройства на стороне высшего напряжения. Следует широко применять непосредственное (глухое) присоединение питающей кабельной линии к трансформатору при радиальных схемах питания и присоединение через разъединитель или выключатель нагрузки при магистральных схемах питания. При номинальной мощности трансформатора 1000 кВА и выше вместо разъединителя необходимо устанавливать выключатель нагрузки, так как при напряжении б--20 кВ разъединителем можно отключать ток холостого хода трансформатора мощностью не более 630 кВА.

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

В данном курсовом проекте под руководством преподавателя объединяем цеха в ТП.

№ ТП	Номера на генплане	Наименования цехов	Категория
1	4, 11	4. Механический цех 11. Цех не стандартного оборудования	II
2	1, 2, 3	1. Сборочный цех 2. Цех сборки щитовых устройств 3. Инструментальный цех	II
3	9, 18	9. Цех сборки реле 18. Столовая	II/III
4	6, 7	6. Цех сборки металлоконструкций 7. Электроцех	II
5	8	8. Цех литья пластмасс	II
6	16	16. Насосная	I
7	12, 13, 17	12. Метизный цех 13. Заводоуправление 17. Склады	II/III
8	14	14. Котельная	I
9	15	15. Компрессорная	I
10	19, 20	19. Транспортный цех 20. Заготовительный цех	II/III
11	5	5. Штамповочный цех	II
12	10	10. Гальванический цех	II

После перечитываем Pp + Ppo, Qp.

ТП 1Pp + Ppo = 885,63 + 976,87 = 1862,499 кВ

Qp = 624,75+680,4 = 1305,15 кВАр

Далее вычисляем tg ц

По предыдущему параграфу находим Qку

Qк.у. = (Pp + Ppo)•(tgц1 - tgц2) = 1862,499?(0,7 - 0,328) = 694,25

Находим марку и полную мощность после компенсации

№ ТП	Номера	Наименования цехов	Кат.	Pp + Ppo	Qp	tgц
1	4, 11	4. Механический цех 11. Цех не стандартного оборудования	II	1862,50	1305,15	0,70
2	1, 2, 3	1. Сборочный цех 2. Цех сборки щитовых устройств 3. Инструментальный цех	II	1852,60	1137,94	0,61
3	9, 18	9. Цех сборки реле 18. Столовая	II/III	1020,50	404,08	0,40
4	6, 7	6. Цех сборки металлоконструкций 7. Электроцех	II	1679,32	1029,04	0,61
5	8	8. Цех литья пластмасс	II	1516,39	675,00	0,45
6	16	16. Насосная	I	1053,32	693,00	0,66
7	12, 13, 17	12. Метизный цех 13. Заводоуправление 17. Склады	II/III	1452,85	1016,70	0,70
8	14	14. Котельная	I	828,06	596,44	0,72
9	15	15. Компрессорная	I	1340,07	1064,00	0,79
10	19, 20	19. Транспортный цех 20. Заготовительный цех	II/III	1497,43	1049,10	0,70
11	5	5. Штамповочный цех	II	1424,47	1100,75	0,77
12	10	10. Гальванический цех	II	1618,68	780,00	0,48
У	17146,19	10851,20

После нахождения полной мощности после компенсации выбираем трансформаторы на ТП следующем образом. При проектировании необходимо выбрать число и мощность трансформаторов ГПП и Цеховых подстанций.

Число трансформаторов подстанции определяется на основе категории электрических приемников.

Для потребителей I категории на подстанции должно быть выбрано 2 трансформатора, каждый из которых питается от двух независимых источников.

Для потребителей II категории может быть выбрано 2 трансформатора или 1 трансформатор с резервированием шин низкого напряжения от трансформаторов с других подстанций.

Для потребителей III категории достаточно использовать 1 трансформатор.

При выборе мощности трансформатора необходимо учитывать перегрузочные способности трансформатора. Перегрузки бывают:

- аварийна;

- систематическая.

Аварийная перегрузка, трансформатор можно перегружать на 40 % в течение 5 суток, в каждые сутки на 6 часов, если до этого трансформатор работал с нагрузкой ? 0,93 Sнтп

Sн ? 0,95 • Sнтп

Систематическая перегрузка трансформатора осуществляется ежедневно в часы максимума нагрузок. Такая перегрузка допускается из-за того, что в течение суток в основное время, трансформатор работает с недогрузкой.

Поэтому, берем ТП со II категорией

SpУ = 1961,44 кВА

Берем 2хТСЗ - 1000/10

Проверяем:

В аварийном режиме на 70 %

1961,44•0,7 = 1373 кВА

При систематической перегрузке, перегружаем на 40% мощность трансформатора

1000•1,4 = 1400 кВА

Получаем,

1400 > 1373

I категория потребителей, не должна отключаться от системы питания.

III категорию потребителей в аварийном режиме отключаем.

В таблице ниже идет расчет аварийного режима и выбор трансформатора

№ ТП	Наименования цехов	Кат.	SpУ	Аварийный режим	Выбор трансформатора
1	4. Механический цех 11. Цех не стандартного оборудования	II	1961,46	588,44	2xТСЗ - 1000/10
2	1. Сборочный цех 2. Цех сборки щитовых устройств 3. Инструментальный цех	II	1949,18	584,75	2xТСЗ - 1000/10
3	9. Цех сборки реле 18. Столовая	II/III	1072,24	606,63	2xТСЗ - 630/10
4	6. Цех сборки металлоконструкций 7. Электроцех	II	1768,67	530,60	2xТСЗ - 1000/10
5	8. Цех литья пластмасс	II	1594,21	478,26	2xТСЗ - 1000/10
6	16. Насосная	I	1107,76	1107,76	2xТСЗ - 1000/10
7	12. Метизный цех 13. Заводоуправление 17. Склады	II/III	1528,75	620,53	2xТСЗ - 1000/10
8	14. Котельная	I	871,73	871,73	2xТСЗ - 630/10
9	15. Компрессорная	I	1407,98	1407,98	2xТСЗ - 1000/10
10	19. Транспортный цех 20. Заготовительный цех	II/III	1578,42	544,80	2xТСЗ - 1000/10
11	5. Штамповочный цех	II	1497,13	449,14	2xТСЗ - 1000/10
12	10. Гальванический цех	II	1703,24	510,97	2xТСЗ - 630/10
	ГПП		18040,75		2xТДНС - 10000/35

6. Проектирование системы внешнего электроснабжения

6.1 Общие положения

Система внешнего электроснабжения включает в себя схему электроснабжения и источники питания предприятия. Основными условиями проектирования рациональной системы внешнего электроснабжения являются надежность, экономичность и качество электроэнергии в сети.

Экономичность определяется приведенными затратами на систему электроснабжения. Надежность зависит от категории потребителей электроэнергии и особенностей технологического процесса, неправильная оценка которых может привести как к снижению надежности системы электроснабжения, так и к неоправданным затратам на излишнее резервирование.

При проектировании, как правило, разрабатывается несколько вариантов, наиболее целесообразный из которых определяют в результате технико-экономического сопоставления.

6.2 Выбор источников питания

Основными источниками питания электроэнергией промышленных предприятий являются электрические станции и сети районных энергосистем. При наличии особых групп потребителей электроэнергии, а также в случае значительной удаленности или недостаточной мощности основного источника питания сооружают собственную электростанцию предприятия.

Мощность собственного источника зависит от его назначения и может изменяться в широких пределах. На предприятиях со значительным потреблением тепла в качестве собственного источника питания сооружают теплофикационную электростанцию (ТЭС).

Наиболее рациональным местом расположения собственного источника питания предприятия является центр - электрических нагрузок (ЦЭН). В случае совпадения ЦЭН с местом расположения технологических объектов или коммуникаций источник питания располагают с максимально возможным приближением к центру нагрузок:

Для потребителей электроэнергии, относящихся к 1 категории, в соответствии с ПУЭ предусматривают не менее двух независимых источников питания. Независимым источником питания называют источник питания приемника или группы приемников электроэнергии, на котором напряжение для послеаварийного режима не снижается более чем на 5 % по сравнению с нормальным режимом работы при исчезновении его на другом или других источниках питания этих приемников [7].

К числу независимых источников питания относят две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий;

1) каждая секция или система шин, в свою очередь, имеет питание от независимого источника питания;

2) секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной секции (системы) шин.

Местные электростанции рассматривают как независимые источники питания в случае, если они не связаны с энергосистемой или имеют на связях делительную защиту, отключающую станцию при авариях в энергосистеме.

Распределение нагрузки между источниками питания предприятия осуществляют с учетом мощности, удаленности и экономичности источника питания, а также сезонности работы предприятия. В качестве резервных целесообразно использовать маломощные и удаленные источники питания.

6.3 Выбор схемы электроснабжения предприятия

При проектировании схемы электроснабжения предприятия наряду с надежностью и экономичностью необходимо учитывать такие требования, как характер размещения нагрузок на территории предприятия, потребляемую мощность, наличие собственного источника питания.

В зависимости от установленной мощности приемников электроэнергии различают объекты большой (75--100 МВт и более), средней (от 5--7,5 до 75 МВт) и малой (до 5 МВт) мощности. Для предприятий малой и средней мощности, как правило, применяют схемы электроснабжения с одним приемным пунктом электроэнергии (ГПП, ГРП, РП). Если имеются потребители I категории, то предусматривают секционирование шин приемного пункта и питание каждой секции по отдельной линии.

Схемы с двумя и более приемными пунктами применяют на предприятиях большой мощности с преобладанием потребителей I категории, при наличии мощных и обособленных групп приемников электроэнергии, при развитии предприятия этапами, когда питание второй очереди экономически целесообразно выполнять от отдельного приемного пункта электроэнергии, а также в тех случаях, когда приемные пункты выполняют одновременно функции РП и их установка экономически целесообразна.

Для предприятий средней и большой мощности, получающих питание от районных сетей 35, 110, 220 и 330 кВ, широко применяют схему глубокого ввода. Такая схема характеризуется максимально возможным приближением высшего напряжения к электроустановкам потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов.

Линии глубоких вводов проходят но территории предприятия и имеют ответвления к нескольким подстанциям глубоких вводов (ПГВ), расположенных близко от питаемых ими нагрузок. Обычно ПГВ выполняют по простой схеме: без выключателей и сборных шин на стороне высшего напряжения.

Наиболее дешевыми являются схемы с отделителями и короткозамыкателями (рис. 3.1, 3.2), Распределение электроэнергии при таких схемах осуществляется на РУ вторичного напряжения 10 кВ ПГВ.

Рис. 1. Схема подстанции на разъединителях и короткозамыкателях

Рис.2. Схема подстанции на разъединителях, отделителях и короткозамыкателях

Рис. 3. Глубокий ввод, выполненный магистральными воздушными линиями

Глубокие вводы выполняют в виде магистральных воздушных линий (рис. 3) и в виде радиальных воздушных и кабельных линий (рис. 4).

Магистральные глубокие вводы применяют при нормальной и малозагрязненной окружающей среде, когда по территории предприятия можно провести воздушные линии напряжением ПО--220 кВ и разместить ПГВ около основных групп потребителей электроэнергии.

Радиальные глубокие вводы применяют, как правило, при загрязненной окружающей среде. Кабельные радиальные вводы используют при невозможности прокладки воздушных линий и размещении более громоздких ответвительных подстанций 110 -- 220 кВ. Радиальные схемы глубоких вводов обладают большей гибкостью и удобствами в эксплуатации, по сравнению с магистральными, так как повреждение или ремонт одной линии или трансформатора не отражается на работе других подстанций.

Схемы глубоких вводов при максимальной простоте и дешевизне не уступают по надежности схемам централизованного электроснабжения. Они применимы для потребителей любой категории.

6.4 Выбор сечения воздушных и кабельных линий

Передачу электроэнергии от источника питания до приемного пункта промышленного предприятия осуществляют воздушными или кабельными линиями. Сечения проводов и жил кабелей выбирают по техническим и экономическим условиям.

К техническим условиям относят выбор сечений по нагреву расчетным током, условиям коронирования, механической прочности, нагреву от кратковременного выделения тепла током КЗ, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах.

Экономические условия выбора заключаются в определении сечения линии, приведенные затраты на сооружение которой будут минимальными.

Выбор сечений по нагреву осуществляют по расчетному току. Для параллельно работающих линий в качестве расчетного тока принимают ток послеаварийного режима, когда одна питающая линия вышла из строя.

По справочным данным в зависимости от расчетного тока определяют ближайшее большее стандартное сечение. Это сечение приводится для конкретных условий среды и способа прокладки проводов и кабелей.

Потерю напряжения в линиях напряжением до 35 кВ определяют по формуле

где -- расчетный ток линии, А; , -- активное и реактивное удельные сопротивления линий, Ом/км; l -- длина линии, км; cos ц и sin ц соответствуют коэффициенту мощности (tg ц) в конце линии.

Расчет потерь напряжения в линиях напряжением выше 35 кВ ведется на основании П-образной схемы замещения (учитывается емкость линии).

Рассмотрим ТП 1

SpУ = 1961,4569 кВА

Рабочий ток 1 кабеля

Выбираем 2 кабеля типа ААШв - (3 х 16)

Тогда,

Iдд = 75 х 2 = 150 А

Проверяем,

В аварийном режиме

0,7*113,2 = 79,24 А

В режиме перегрузки

75*1,4 = 105

79,24 А < 105 А

7. Расчет токов короткого замыкания

7.1 Общие сведения о коротких замыканиях

Основной причиной нарушения нормального режима работы системы электроснабжения является возникновение КЗ в сети или в элементах электрооборудования вследствие повреждения изоляции или неправильных действий обслуживающего персонала. Для снижения ущерба, обусловленного выходом из строя электрооборудования при протекании токов КЗ, а также для быстрого восстановления нормального режима работы системы электроснабжения необходимо правильно определять токи КЗ и по ним выбирать электрооборудование, защитную аппаратуру и средства ограничения токов КЗ.

При возникновении КЗ имеет место увеличение токов в фазах системы электроснабжения или электроустановок по сравнению с их значением в нормальном режиме работы. В свою очередь, это вызывает снижение напряжений в системе, которое особенно велико вблизи места КЗ.

В трехфазной сети различают следующие виды КЗ: трехфазные, двухфазные, однофазные и двойные замыкания на землю.

Трехфазные КЗ являются симметричными, так как в этом случае все фазы находятся в одинаковых условиях. Все остальные виды КЗ являются несимметричными, поскольку при каждом их них фазы находятся не в одинаковых условиях и значения токов и напряжений в той или иной мере искажаются.

Наиболее распространенным видом КЗ являются однофазные КЗ в сетях с глухо- и эффективно заземленной нейтралью. Значительно реже возникают двойные замыкания на землю, т.е. одновременное замыкание на землю разных фаз в различных точках сети, работающей с изолированной нейтралью.

Расчетным видом КЗ для выбора или проверки параметров электрооборудования обычно считают трехфазное КЗ. Однако для выбора или проверки уставок релейной защиты и автоматики требуется определение и несимметричных токов КЗ.

Расчет токов КЗ с учетом действительных характеристик и действительных режимов работы всех элементов системы электроснабжения сложен. Поэтому для решения большинства практических задач вводят допущения, которые не дают существенных погрешностей:

не учитывается сдвиг по фазе ЭДС различных источников питания, входящих в расчетную схему;

трехфазная сеть принимается симметричной;

не учитываются токи нагрузки;

не учитываются емкости, а следовательно, и емкостные токи в воздушной и кабельной сетях;

не учитывается насыщение магнитных систем, что позволяет считать постоянными и не зависящими от тока индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи;

не учитываются токи намагничивания трансформаторов.

В зависимости от назначения расчета токов КЗ выбирают расчетную схему сети, определяют вид КЗ, местоположение точек КЗ на схеме и сопротивления элементов схемы замещения. Расчет токов КЗ в сетях напряжением до 1 кВ и выше имеет ряд особенностей, которые рассматриваются ниже.

7.2 Расчет токов короткого замыкания в установках напряжением выше 1 кВ

В зависимости от мощности источника питания предприятия при расчетах токов КЗ выделяют два характерных случая: КЗ в цепях, питающихся от системы бесконечной мощности, и КЗ вблизи генератора ограниченной мощности. Системой бесконечной мощности условно считают источник, напряжение на шинах которого остается практически неизменным при любых изменениях тока в подключенной к нему цепи. Отличительной особенностью такого источника является малое собственное сопротивление но сравнению с сопротивлением цепи КЗ.

Для систем электроснабжения промышленных предприятий типичным случаем является питание от источника неограниченной мощности. В этом случае можно считать, что в точке КЗ амплитуда периодической слагающей тока КЗ во времени не изменяется, а следовательно, остается также неизменным в течение всего процесса КЗ и ее действующее значение

Если на предприятии имеется собственный источник питания (обычно ТЭС) или питание осуществляется от источников, расположенных вблизи данного предприятия, то и значение периодической слагающей тока КЗ в момент времени t следует определять по расчетным кривым.

Расчет токов КЗ в установках напряжением выше 1 кВ имеет ряд особенностей по сравнению с расчетом токов КЗ в установках напряжением до 1 кВ. Эти особенности заключаются в следующем;

активные сопротивления элементов системы электроснабжения при определении тока КЗ не учитывают, если выполняется условие

rУ<(xУ/3),

где rУ и xУ -- суммарные активные и реактивные сопротивления элементов системы электроснабжения до точки КЗ;

при определении тока КЗ учитывают подпитку от двигателей высокого напряжения: подпитку от синхронных двигателей учитывают как в ударном, так и в отключаемом токе КЗ; подпитку от асинхронных двигателей -- только в ударном токе КЗ.

Для расчета токов КЗ составляют расчетную схему системы электроснабжения и на ее основе схему замещения. Расчетная схема представляет собой упрощенную однолинейную схему, на которой указывают все элементы системы электроснабжения и их параметры, влияющие на ток КЗ. Здесь же указывают точки, в которых необходимо определить ток КЗ. Схема замещения представляет собой электрическую схему, соответствующую расчетной схеме, в которой все магнитные связи заменены электрическими и все элементы системы электроснабжения представлены сопротивлениями.

Расчет токов КЗ выполняют в именованных или относительных единицах. Если расчет выполняют в именованных единицах, то для определения тока КЗ необходимо привести все электрические величины к напряжению ступени, на которой имеет место КЗ. Для приведения используют соотношения.

В практических расчетах токов КЗ обычно вместо номинальных напряжений используют средние значения напряжений.

При расчете в относительных единицах все величины сравнивают с базисными, в качестве которых принимают базисную мощность Sб и базисное напряжение Uб. За базисную мощность принимают мощность одного трансформатора ГПП или условную единицу мощности, например, 100 или 1000 MB•А.

В качестве базисного напряжения принимают среднее напряжение той ступени, на которой имеет место КЗ (Uср = 6,3; 10,5; 21; 37; 115; 230 кВ). Сопротивления элементов системы электроснабжения приводят к базисным условиям в соответствии с таблицей из учебника Федоров.

Рассмотрим расчет токов КЗ при питании предприятия от системы бесконечной мощности. Обычно мощность питающей системы и ее сопротивление неизвестны, а в качестве исходных данных принимают одно из условий:

считают, что мощность системы не ограничена (Sc = ?), точка КЗ значительно удалена от источника питания, сопротивление системы до точки присоединения потребителей принимают равным нулю;

если известны значения сверхпереходного I" и установившегося I? токов КЗ на шинах подстанции, питающей предприятие, то сопротивление системы до точки КЗ определяют по значениям этих токов;

если известны типы выключателей, установленных на подстанции, питающей предприятие, то принимают значение сверхпереходного тока на шинах подстанции равным току отключения выключателя и по этому току определяют сопротивление системы от шин подстанции до источника неограниченной мощности.

Зависимость в" от расчетного сопротивления:

1 -- для турбогенераторов; 2 -- для гидрогенераторов с успокоительной обмоткой; 3 -- для гидрогенераторов без успокоительной обмотки

Сопротивление системы хс* в относительных единицах при заданных токах I" и I?, определяют в зависимости от параметра вЅ = IЅ/I? по расчетным кривым, приведенным на рисунке. Значения хс* > 1 следует принимать при вЅ < 1 только для удаленных от энергосистемы точек, например для кабельных или воздушных сетей напряжением 6 -- 10 кВ, удаленных от источника питания несколькими трансформациями.

Если известны технические данные выключателя, установленного на подстанции, питающей предприятие, то сопротивление между источником неограниченной мощности и подстанцией, на которой установлен выключатель, определяют по номинальному току отключения выключателя Iном.от или по мощности отключения выключателя Sном.от

хс* = Iб/Iном.от;

хс* = Sб/Sк = Sб/Sном.от,

Для определения токов КЗ на расчетной схеме намечают характерные точки КЗ, в которых токи имеют максимальные значения. Как правило, это сборные шины ГПП, РУ, РП или начало питающих линий. Точки КЗ нумеруют в порядке их рассмотрения, начиная с высших ступеней. На основании расчетной схемы составляют схему замещения, которую путем последовательного и параллельного сложения сопротивлений, преобразования звезды сопротивлений в треугольник и обратно приводят к простому виду. Ток КЗ в рассматриваемой точке определяют из выражения

где -- базисный ток той ступени, на которой рассматривают ток КЗ; -- суммарное приведенное индуктивное сопротивление от источника питания до точки КЗ (если учитывают активное сопротивление, то вместо в формулу входит УZ* -- полное приведенное сопротивление от источника питания до точки КЗ).

При вычислении токов КЗ в удаленных от генератора точках ударный коэффициент определяют по кривой зависимости Куд = f(Та) (рис. 6.2).

Наличие в системе электроснабжения двигателей высокого напряжения приводит к увеличению тока КЗ за счет подпитки места КЗ. Подпитку от синхронных двигателей учитывают как в ударном, так и отключаемом токе КЗ. Полное начальное значение периодической составляющей тока КЗ при этом определяют арифметическим суммированием токов КЗ от источника питания и синхронных двигателей.

Зависимость ударного коэффициента Куд от постоянной времени Та=х/r

электрический реактивный трансформатор замыкание

Ударный ток от синхронных двигателей определяют по таблице, при этом значение Куд при отсутствии точных данных ориентировочно можно принимать равным 1,82 для двигателей типа СДН.

Если источником питания предприятия являются, кроме системы бесконечной мощности, генераторы, то в расчетах нельзя принимать равенство, так как это приведет к большим погрешностям. Ток КЗ в начальный момент времени складывается из тока КЗ от системы бесконечной мощности и периодической слагающей тока КЗ от генераторов в момент времени t = 0. Преобразованная схема замещения относительно точки КЗ может в общем случае иметь любое количество ветвей, что определяется количеством источников питания. При наличии двух и более источников питания (или генерирующих ветвей -- двигателей высокого напряжения в режиме КЗ) возможна их замена эквивалентным источником, если они находятся приблизительно в одинаковых условиях по отношению к месту КЗ. Объединение одноименных источников питания допустимо при условии

где S1, S2 -- мощность первого и второго источников питания; -- соответствующие сопротивления от источников питания до точки КЗ, приведенные к базисной мощности.

При преобразовании схемы замещения часто возникает задача разделения так называемых связанных цепей. Для определения токов от каждого источника питания используют коэффициенты распределения. Исходную схему приводят последовательно к лучевому. Принимают значение периодической составляющей тока в рассматриваемой точке КЗ за единицу и находят коэффициенты распределения Кр, определяющие долю участия в токе КЗ каждого источника питания. Для рассматриваемого случая двух ветвей

Кр1 + Кр2 = 1.

Учитывая эквивалентное сопротивление хэкв* источников питания относительно общей точки А, коэффициенты распределения можно записать в виде

Кр1 = Iп1* = xэкв*/x1*;

Кр2 = Iп2* = xэкв*/x2*,

где

xэкв* = x1* x2*/(x1* + x2*)

Результирующее сопротивление от источника питания до точки КЗ после преобразования схемы составит

хрез*=xэкв*+x3*

Токораспределение по ветвям должно быть неизменным до преобразования схемы и после, поэтому справедливы следующие равенства:

хрез1*=хрез*/Кр1;

хрез2*=хрез*/Кр2

Рис. Преобразование схемы замещения связанных цепей

Размещено на Allbest.ru