5. Выбор двух вариантов схемы внутреннего электроснабжения

На предприятиях применяются радиальные магистральные и смешанные схемы электроснабжения. Радиальной называется такая схема, в которой к одной линии подключена одна подстанция или один высоковольтный ЭП. Радиальные схемы применяются на предприятиях малой мощности, предприятиях, где нагрузка территориально разбросана и неупорядочена по своему расположению, на предприятиях на которых предъявляются высокие требования к надежности электроснабжения. В радиальных схемах на предприятиях используется глухое присоединение трансформаторов к кабельным линиям. Преимущество радиальных схем – высокая надежность, недостаток – большое количество коммутаций.

Магистральная схема – когда к одной линии подключено несколько понизительных подстанций. Магистральные схемы применяются в тех случаях, когда радиальные схемы являются не целесообразными или на предприятиях средней и крупной мощностей, или при упорядочном расположении электрических нагрузок.

В нашем случае целесообразно применить смешанную схему электроснабжения. В одну магистраль будем подключать не больше трех подстанций. Мартеновский цех и насосную станцию подключаем радиально. Высоковольтная нагрузка запитывается через распределительный пункт.

Два варианта смешанной схемы внутреннего электроснабжения завода представлены на рисунках 2 и 3.

Рисунок 2 – Первый вариант схемы электроснабжения

Рисунок 3 – Второй вариант схемы электроснабжения

2.Технико-экономическое сравнение вариантов

Для выполнения экономического расчета принимаем следующие значения: (значения задаются преподавателям в индивидуальном задании)

Р_Н = 0,12 – нормативный коэффициент окупаемости;

α_АМ = 0,063 – отчисления на амортизацию;

α_РЕМ = 0,01 – отчисления на текущий ремонт;

К_ТР – стоимость трансформаторов или КТП;

К_КУ – стоимость компенсирующих устройств;

С_ПОТ.ТР – стоимость потерь в трансформаторах;

С_ПОТ.КУ – стоимость потерь в компенсирующих устройствах.

Для технико-экономического расчёта принимается:

К_ИНФ = 36 – коэффициент инфляции;

Т_Г = 8000 час. – годовое число часов работы трансформаторов;

Т_m = 5500 час. – годовое число использования максимума нагрузки;

τ = 3500 час – время максимальных потерь

Тип трансформатора	Sн кВА	Напряжение обмоток, кВ		ΔРхх кВт	ΔРкз кВт	Iхх %	Uкз %	Стоимость тыс. руб.
		ВН	НН
ТМ – 160/10	160	10	0,4	0,54	2,27	2,4	4,5	0,74
ТМ – 250/10	250	10	0,4	1,05	3,7	2,3	4,5	1,0
ТМ – 400/10	400	10	0,4	1,08	5,5	2,1	4,5	1,41
ТМ – 630/10	630	10	0,4	1,68	7,6	2,0	5,5	2,035
ТМ – 1000/10	1000	10	0,4	2,1	12,2	1,4	5,5	2,965
ТМ – 1600/10	1600	10	0,4
ТМ-2500/10
ТМ – 1600/10	1600	10	6,3	3,3	18,0	1,3	5,5	4,15

С_О = 1,3 руб/кВт ч. – стоимость потерь электроэнергии.

Таблица 4-4 Технические данные цеховых трансформаторов

Таблица 4-5

Технические данные конденсаторных установок

Тип компенсирующего устройства	QКУн кВАр	Количество ступеней	Уд. потери кВт/кВАр	Стоимость тыс руб
УКБН – 0,38 – 200 – 50У3	200	4	0,0045	1,785
УКМ – 10,5 – 400 У3	400	1	0,003	1,64

Вариант 1

Определяем стоимость потерь в компенсирующем устройстве

Определяем потери энергии в трансформаторах:

Определяем стоимость потерь в трансформаторах:

Определяем приведённые затраты на обслуживание и ремонт трансформаторов и компенсирующих устройств в год:

Вариант 2

Определяем стоимость потерь в компенсирующем устройстве:

Определяем потери энергии в трансформаторах:

Определяеем стоимость потерь в трансформаторах:

Определяем приведённые затраты на обслуживание и ремонт трансформаторов и компенсирующих устройств в год:

Вариант 3

Определяем стоимость потерь в компенсирующем устройстве:

Определяем потери энергии в трансформаторах:

Определяем стоимость потерь в трансформаторах:

Определяем приведённые затраты на обслуживание и ремонт трансформаторов и компенсирующих устройств в год:

По приведенным затратам оптимальным будет второй вариант.

Для остальных цехов расчет производится аналогично и сводится в таблицу 8.4.

На основании технических требований и экономических расчетов по наименьшим общим приведённым затратам на обслуживание и ремонт трансформаторов и компенсирующих устройств в год, делается окончательный выбор силовых трансформаторов и компенсирующих устройств в каждом цехе. Принятый вариант выделен в таблице 4.6.

№ варианта	Наименование цеха	Sр КВА	Sт.н КВА	Nт	kз	Ктр т. р.	Кку т. р	ΔРкз кВт	ΔРхх кВт	τ ч	Тг ч	ΔWтр кВт/ч	Спот. т тыс. р	Спот. ку тыс. р	З тыс. р
Нагрузка 380 В
1	Сборочный цех №1	3602	630	6	0,83	12,21	7,14	7,6	1,68	3500	8000	225563	293,2	16,38	440,3
2		3602	1000	4	0,82	11,86	5,36	12,2	2,1	3500	8000	265702	267,4	10,24	393,96
3		3602	400	9	0,82	12,69	10,71	5,5	1,08	3500	8000	251203	326,6	23,55	508,22
1	Компрессорная	330	400	2	0,41	2,82	0	5,5	1,08	3500	8000	23831	30,98	0	50,03
2		330	630	2	0,26	4,07	0	12,2	2,1	3500	8000	39458	51,29	0	78,78
3		330	250	2	0,66	2,0	0	3,7	2,3	3500	8000	48082	62,51	0	76,02
1	Литейный цех
2
3
Нагрузка 6 кВ
1	Компрессорная	1032	1600	2	0,32	8,3	0	18,0	1,3	3500	8000	33905	44,08	0	100,1
2		1032	1000	2	0,52	5,93	0	12,2	1,4	3500	8000	44433	57,76	0	97,82
3