Построение картограммы электрических нагрузок и определение центра электрических нагрузок
Для построения рациональной системы электроснабжения промышленного предприятия важное значение имеет правильность расположение ГПП.
Подстанции всех мощностей и напряжений должны быть приближены к центрам подключения нагрузки. ЦЭН – обеспечивает наименьшие технико-экономические параметры показателей СЭС по расходу электроэнергии и дефицитных проводных материалов, т.е. минимальных приведенных затрат.
При проектировании СЭС предприятий, разрабатывают генеральный план, на котором наносят все производственные объекты: цеха и отдельные крупные электроприемники. На генеральном плане указываются расчетные мощности цехов и всего предприятия, для того чтобы найти наиболее выгодные варианты расположения понижающих подстанций и источников питания строят картограмму нагрузок.
Картограмма нагрузок представляют собой размещение на генеральном плане площади ограниченной кругами, которые в выбранном масштабе соответствуют расчетным нагрузкам цехов. Центр каждого круга цеха должен совпадать с центром нагрузок этого цеха. ЦЭН – является символичным центром потребления энергии предприятия на генеральном плане производства.
Определяем координаты центров цехов.
| Цех | Ррасч | Х, м | Y, м | R,мм |
| 1 | 2624 | 62 | 220 | 20,435 |
| 2 | 1820 | 62 | 154 | 17,019 |
| 3 | 2300 | 62 | 89 | 19,133 |
| 4 | 2100 | 214 | 219 | 18,282 |
| 5 | 810 | 299 | 144 | 11,354 |
X, Y – координаты цехов.
|
|
|
Расчетная максимальная нагрузка i-го цеха.
,
где P i– мощность i-го цеха;
r i – радиус нагрузки i-го цеха;
m– масштаб для определения площади круга (принимается произвольно) принимаем равный 2кВт/мм 
.
(2.7.1)
; 
;
; 
;
.
Координаты ЦЭН.
, (2.7.2)
. (2.7.3)
На практике часто выбор места расположения подстанции зависит от местных условий. Так как возможны неблагоприятные условия среды, например, наличие производственных загрязнений, вредно-воздействующих на изоляцию или когда площадка предприятия стеснена различными коммуникационными сооружениями. Поэтому при выборе места, типа и схемы подстанции определяющими могут оказаться условия, зависящие от технологического процесса. К таким производствам относятся коксохимические производства, заводы мартеновских цехов и другие.
Производство химической промышленности на каменных карьерах, производственный процесс, связанный со взрывом, подстанции в загрязненных зонах должны располагаться таким образом, чтобы они не попадали в факел загрязнения или полосу уноса промышленных выбросов ветром.
|
|
|
РЕЖИМЫ НЕЙТРАЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
Нейтраль – это общая точка соединения обмоток генератора или трансформатора в звезду.
В настоящее время в мировой практике используются следующие способы заземления нейтрали сетей среднего напряжения (6-35 кВ):
1) изолированная (незаземленная);
2) глухозаземленная (непосредственно присоединенная к заземляющему контуру);
3) заземленная через дугогасящий реактор;
4) заземленная через резистор (низкоомный или высокоомный).
Способ заземления нейтрали сети является достаточно важной характеристикой, определяющей:
- ток в месте повреждения и перенапряжения на неповрежденных фазах при однофазном замыкании;
- схему построения релейной защиты от замыканий на землю;
- уровень изоляции электрооборудования;
- выбор аппаратов для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений (ограничителей перенапряжений);
- бесперебойность электроснабжения;
- допустимое сопротивление контура заземления подстанции;
- безопасность персонала и электрооборудования при однофазных замыканиях.
Режим изолированнойнейтрали имеет одно неоспоримое преимущество - малый ток однофазных замыканий на землю. Это позволяет увеличить ресурс выключателей, поскольку однофазные замыкания достигают 90% от общего числа замыканий и снизить требования к заземляющим устройствам, определяемые условиями электробезопасности при однофазных замыканиях на землю.
|
|
|
Однако этот режим по сравнению с режимом эффективно заземленной нейтрали, обладает рядом недостатков:
- феррорезонансные явления, вызываемые кратковременными ОЗЗ;
- дуговые перенапряжения, связанные с появлением перемежающейся дуги при ОЗЗ и приводящие к переходу однофазного замыкания в двух- и трехфазное;
- сложность построения селективных защит от ОЗЗ при изолированной нейтрали и их недостаточную работоспособность в сетях с различными режимами и конфигурацией.
К достоинствам сети с изолированной нейтралью относят возможность продолжения ее работы при однофазном замыкании, что повышает надежность электроснабжения потребителей.
При сохранении замыкания на землю у опор воздушных линий или у места падения провода возникают опасные напряжения прикосновения. Около половины тяжелых и смертельных электропоражений приходится на случаи, связанные с замыканиями на землю, а среди общего электротравматизма на первое место давно вышел электротравматизм в сетях среднего напряжения.
|
|
|
Заземление через дугогасящий реактор позволяет в определенных случаях снизить ток замыкания на землю до его погасания, то есть ликвидировать дуговые перенапряжения. Это в свою очередь уменьшает число переходов ОЗЗ в двух- и трехфазные короткие замыкания. Снижение тока ОЗЗ улучшает условия электробезопасности в месте замыкания, хотя полностью не устраняет возможность электропоражения в сетях с воздушными линиями.
Недостатки заземления через дугогасящий реактор (ДГР):
- необходимость симметрирования сети до степени 0,75% фазного напряжения (в сетях с воздушными линиями степень несимметрии всегда не ниже 1–2%, а при двухцепных ВЛ нормально может достигать 5–7%. Правилами технической эксплуатации в некоторых случаях допускается напряжение смещения нейтрали до 30% от фазного напряжения);
- сложность и высокая стоимость систем автоматической подстройки ДГР (реакторы с механической подстройкой практически не эксплуатируются);
- невозможность широкой диапазонной настройки, необходимой для разветвленных городских сетей с часто изменяемой конфигурацией по отношению к питающей подстанции;
- практически полное отсутствие селективных защит от ОЗЗ для сети с заземлением нейтрали через ДГР.
По поводу последнего недостатка можно возразить, что при хорошей компенсации емкостного тока отключение поврежденного присоединения не обязательно. Принимая это возражение, остается констатировать, что применение дугогасящего реактора – это способ сохранения аварийного режима однофазного замыкания, причем способ не дешевый.
Заземление нейтрали через резистор имеет несомненные достоинства:
- полное устранение феррорезонансных явлений;
- снижение уровня дуговых перенапряжений и устранение перехода ОЗЗ в двух- и трехфазные замыкания;
- возможность построения простых селективных защит от ОЗЗ.
К недостаткам резистивного заземления нейтрали следует отнести:
- увеличение тока замыкания на землю (максимум на 40%);
- появление на подстанции греющегося оборудования (резистора мощностью 30–400 кВт).
Эти недостатки незначительны, так как в сетях с заземленной нейтралью токи короткого замыкания составляют тысячи и десятки тысяч ампер, двойные замыкания на землю в сетях 6–35 кВ приводят к токам в сотни и тысячи ампер. В таких условиях названные сети успешно эксплуатируются, и на этом фоне увеличение тока ОЗЗ с 10 до 14 А или даже с 200 до 280 А ситуации не меняет.
Нагревающийся при ОЗЗ резистор – более существенный недостаток. Однако определяемые ПУЭ допустимые температуры для другого оборудования, достигающие в аварийных режимах 200–3000С, позволяют спроектировать резистор, нагревающийся только до нижнего из указанных пределов. Установка такого резистора на ОРУ практически снимает вопрос пожароопасности.
Сети напряжением 6 кВ выполняются с изолированной нейтралью. Они обладают малыми токами замыкания на землю. Такой выбор режима нейтрали для сетей с номинальным напряжением 6 кВ объясняется следующими факторами:
- в нормальном режиме работы напряжение фаз на зажимах установок относительно земли симметричны и численно равны фазному напряжению, а геометрическая сумма емкостных токов трех фаз равна нулю. При однофазном замыкании на землю одной из фаз междуфазное напряжение остается неизменным по значению и сдвинутыми на угол 
, а напряжение других фаз по отношению к земле увеличиваются в 
раза, вследствие чего изменяются и емкостные токи. Благодаря этому питание потребителей включенных в междуфазное напряжение, не нарушается, и они продолжают работать нормально. Это обеспечивает возможность сохранять в работе линию с замыканием на землю в течение некоторого времени, достаточного для отыскания места повреждения и включения резерва;
- снижается стоимость заземляющих устройств, что очень важно по экономическим соображениям из-за большого числа установок 3-35 кВ;
- уменьшается на 
число трансформаторов тока и сокращается количество защитных реле, по сравнению с сетями с глухозаземленной нейтралью.
При выборе режима роботы нейтрали в установках до 1000 В руководствуются соображениями экономии, надежности и электробезопасности.
Для рассматриваемого предприятия выбираемв электроустановках до 1000 В систему с глухозаземленной нейтралью. Она более целесообразна при сильно разветвленной сети.
К недостаткам системы с глухозаземленной нейтралью относится дороговизна исполнения, по сравнению с системой с изолированной нейтралью, а также установки с изолированной нейтралью более надежны, так как при коротком замыкании они не требуют немедленного отключения.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 622; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!