1.2 Выбор схемы электроприёмников

Электрические сети внутри объекта выполняются по магистральным, радиальным и смешанным схемам.

Радиальные схемы распределения электроэнергии применяются в тех случаях, когда пункты приёма расположены в различных направлениях от центра питания. Они могут быть одно- или двухступенчатыми. На небольших объектах и для питания крупных сосредоточенных потребителей используются одноступенчатые схемы. Двухступенчатые радиальные схемы выполняются для крупных и средних объектов с подразделениями, расположенными на небольшой территории. При двухтрансформаторых подстанциях каждый трансформатор питается отдельной линией по блочной схеме линия- трансформатор. Пропускная способность блока в послеаварийном режиме рассчитывается исходя из категорийности питаемых потребителей. При однотрансформаторных подстанциях взаимное резервирование питания небольших групп приёмников первой категории осуществляется при помощи кабельных или шинных перемычек на вторичном напряжении между соседними подстанциями. Радиальная схема характеризуется тем, что от источника питания, отходят линии питающие крупные электроприёмники или групповые распределительные пункты, от которых в сою очередь, отходят линии, питающие прочие мелкие электроприёмники.

Достоинство радиальной схемы в том что она обеспечивается надёжность питания и в неё легко применяются элементы автоматики.

Недостатки заключаются в том что она имеет большие затраты на установку распределительных пунктов и проводку кабелей и проводов.

Магистральные схемы напряжением от 6 до 10 кВ применют при линейном размещении подстанций на территории объекта, когда линии от центра питания до пункта приёма могут быть проложены без значительных обратных направлений. Магистральные схемы выполняются одиночными и двойными, с односторонним и двух сторонни питанием.

Одиночные магистрали применяются тогда когда отключение одного потребителя вызывает необходимость отключения всех остальных потребителей . Надёжность схемы с одиночными магистралями можно повысить, если питаемые или ТП расположить так , чтобы была возможность осуществить частичное резервирование по связям низкого напряжения между ближайшими подстанциями.

Схемы с двойными («сквозными») магистралями применяются для питания ответственных и технологически связанных между собой потребителей одного объекта.

Одиночные и двойные магистрали с двухсторонним питанием («встречные магистрали») применяюется при наличии о двух независимых источников, требуемых по условиям обеспечения надёжности электроснабжения для потребителей первой и второй категории.

Смешанные схемы питания, сочетающие принципы радиальных и магистральных систем распределения электроэнергии, имеют наибольшее распространение на крупных объектах. Степень резервирования определяется категорийностью потребителей. Потребители первой категории должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников. В качестве второго источника питания могут быть использованы секционированные сборные шины электростанций или подстанций , а также и перемычки в сетях на низшем напряжении, если они подают питание от ближайшего распределительного пункта.

Достоинством магистральных схем является то что они не требуют установки распределительного щита на подстанции, распределение энергии осуществляется по схеме блок-трансформатор, что упрощает и удешевляет сооружение цеховой подстанции, надёжна для электроснабжения потребителей первой, второй и третьей категории.

Недостаток этой схемы то что её повреждение приводит к отключению всех потребителей, питаемых от неё.

Для данного курсового проекта выбираем радиальную схему электропитания, так как её достоинством является, обеспечение высокой надёжности питания и в этой схеме легко могут быть использованы элементы автоматики. Также радиальная схема является простой и наглядной, что повышает её оперативную надёжность, а так же возможность лёгкого приспособления схемы к изменяющимся условиям работы, как в эксплуатации, так и при расширении станции, возможность ремонтов оборудования РУ без нарушения нормальной работы присоединений.

Так как потребители проектируемой подстанции относятся к I и II категориям по бесперебойности электроснабжения. Выбираем радиальную схему с секционирование шин, которая обеспечивает наличие двух независимых источников питания.

2 Специальная цасть

2.1 Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок проводится методом коэффициента максимум , методика которого представлена секции шин отдельно. На первом этапе ведется для секции шин напряжения на 6кВ

Таблица 1 - Исходные данные и результаты расчетов

Потребители	Рном, кВт	n, шт	номi, кВт	ки	cos φ	Tg φ
Машины разливочные	600	3	2280	0.3	0.6	1.33
Бегуны	150	3	1620	0.7	0.65	1.16
Газоочистка	200	3	2000	0.7	0.7	1.02

Определяем номинальную мощность для группы электроприемников Р_{ном i,}

кВт, по формуле

Р_номi=Р_ном·n, (1)

где Р_ном - номинальная мощность электроприемника, кВт;

n - количество электроприемников, шт.

Р_{ном 1} = 600 · 3 = 1800 кВт

Р_{ном 2} = 150 · 3 = 450 кВт

Р_{ном 3} = 200 · 3 = 600 кВт

Определяем среднюю активную нагрузку за наиболее нагруженную смену для каждой группы электроприемников Р_{см i}, кВт, по формуле

Р_см = к_и · Р_{ном i} , (2)

где к_и - коэффициент использования для каждой группы электроприемников.

Р_{см 1} = 0,3 · 1800 = 540 кВт

Р_{см 2} = 0,7 · 450 =315 кВт

Р_{см 3} = 0,7 · 600 = 420 кВт

Определяется среднюю реактивную нагрузку за наиболее нагруженную смену

Q_{см i}, кВар, по формуле

Q _{см i} = Р_{см i} · tg φ , (3)

где tg φ - коэффициент изменения мощности.

Q_см1 = 540 · 1,33 = 718,2 квар

Q_см2 = 315 · 1,16 = 365,4 квар

Q_см3 = 420 · 1,02 = 428,4 квар

Определяется групповой коэффициент использования для секции шин к_и по

формуле

к_и = (4)

к_и = = 0,45

Определяем эффективное число электроприемников упрощенным методом по

формуле

m = (5)

m = = 1,1

Так как m < 3, эффективное число электроприемников n_э = n = 9 шт.

По справочной литературе [2] определяем коэффициент максимума к_м,

к_м = 1,37

Определяется средняя активная нагрузка за наиболее нагруженную смену для

электроприемников секции шин Р_см , кВт, по формуле

Р_см = (6)

Р_см = 540+415+320 =1275 кВт

Определяется максимальная расчетная активная нагрузка для секции шин 6кВ

Р_мр , кВт, по формуле

Р_мр=к_м· Р_см (7)

Р_мр = 1,37 · 1275 = 1276,35

Определяется средняя реактивная нагрузка за наиболее нагруженную смену

для электроприемников секции шин Q _см, кВар, по формуле

Q_см = (8)

Q_см =1800+600+450 = 2850

Так как n_э ≤ 10, определяется максимальную расчетную реактивную нагрузку

для секции шин 0,4 кВ Q_мр , квар, по формуле

Q_мр = 1.1 ∙ Qсм (9)

Q_мр = 1.1 ∙ 2850 = 3135

Определяем полную максимальную расчетную нагрузку для секции шин