Практическое занятие № 2. Тема:" Построение картограмм активных и реактивных нагрузок"

Тема:" Построение картограмм активных и реактивных нагрузок "

1. ЦЕЛЬ:

1) Построение картограммы электрических нагрузок цеха (предприятия).

2) Определение центра и зоны рассеяния центра электрических нагрузок

Литература:

1. Липкин Б.Ю. «Электроснабжение промышленных предприятий и

установок» 1981 г. стр. 229-230.

2. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989г. – 608 с.: ил.

3. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987г. – 648 с.: ил.

2. УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

а. Ознакомиться с графиком выполнения практической работы и сдачи отчета.

б. Изучить необходимый теоретический материал (см. список рекомендуемой литературы) и раздел 3 данного методического руководства.

3. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Подстанция является одним из основных звеньев системы электроснабжения любого промышленного предприятия. Поэтому правильный выбор ее местоположения на территории предприятия (цеха) является одним из важнейших вопросов при построении рациональных систем электроснабжения.

Исходными данными при выборе места расположения подстанции служат генеральный план промышленного объекта и установленные или расчетные мощности его потребителей. При выборе места сооружения ГПП – это генплан завода и мощности цехов, а при размещении ТП на территории цеха используют генплан цеха и мощности всех электроприемников (ЭП), установленных в цехе.

При проектировании системы электроснабжения на генеральный план промышленного объекта наносится картограмма нагрузок, которая представляет собой размещенные на генплане окружности. Площади, ограниченные этими окружностями, в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкам цеха (или ЭП). Для каждого цеха наносится своя окружность, центр которой совпадает с центром нагрузки цеха. Центр нагрузок предприятия или отдельного цеха является символическим центром потребления электрической энергии рассматриваемого объекта. Электроподстанцию (ГПП, ПГВ, ТП) следует располагать как можно ближе к центру нагрузок. Это позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электроэнергии, а следовательно сократить протяженность как распределительных систем высокого напряжения, так и низковольтных цеховых систем, уменьшить расход проводникового материала и снизить потери электрической энергии.

Рассмотрим картограмму нагрузок промышленного предприятия, генеральный план которого показан на рисунке 1.

Рисунок 1 – Генеральный план промышленного предприятия с картограммой и центром электрических нагрузок
Картограмма нагрузок, нанесенная на генплан завода, состоит из окружностей. Площадь, ограниченная каждой из этих окружностей , равна нагрузке , кВт соответствующего цеха

, (1)
откуда радиус окружности , мм определяется как

, (2)
где m – масштаб для определения площади круга, кВт/мм2.
Имеется ряд математических методов для определения центра электрических нагрузок (ЦЭН) аналитическим путем. Один из методов основывается на некоторых положениях теоретической механики. Если считать нагрузки цеха равномерно распределенными по площади цеха, то ЦЭН i-го цеха можно принять совпадающим с центром тяжести фигуры цеха на плане.

Координаты центра электрических нагрузок предприятия можно определить по формулам

; , (3)

где xi и yi – координаты ЦЭН i-го цеха.

В соответствии с этим методом ЦЭН предприятия определяется как некоторая постоянная точка на генеральном плане промышленного предприятия. Такое положение нельзя считать правильным, поскольку координаты ЦЭН реального предприятия не будут постоянными. Это объясняется следующими причинами:
- изменениями потребляемой мощности (отдельным ЭП, цехами, предприятием) в соответствии с графиком нагрузок;
- изменениями сменности промышленного предприятия;
- развитием предприятия (введением новых объектов).
Следовательно, правильнее говорить не о ЦЭН предприятия как некоторой постоянной точке на генплане, а о зоне рассеяния ЦЭН, т.е. некоторой области на плане, точки которой соответствуют возможному положению центра электрических нагрузок.
Возможные изменения положения ЦЭН при изменении нагрузки i-го цеха определяют с учетом графиков нагрузок цехов завода. Все приведенные выше формулы можно использовать для построения картограммы нагрузок. В этом случае исходными данными являются генеральный план цеха, мощности электроприемников цеха.

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
1. Получить задание у преподавателя. Исходные данные представить в виде таблицы. (№ варианта соответствует последней цифре номера в учебном журнале)
2. Построить картограмму электрических нагрузок на генплане предприятия или цеха, в соответствии с вариантом задания.
3. Определить условный центр электрических нагрузок.
4. Построить эллипс рассеяния случайных координат ЦЭН.
5. Выбрать место расположения подстанции.
6. Выводы к работе
В выводах по работе обосновать выбранное место расположения подстанции.

6. УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА
Составить отчет по практической работе, в котором привести: цель работы, генеральный план предприятия (цеха), таблицу исходных данных, результаты вычислений и построений, выводы по работе.

7. ВОПРОСЫДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Почему оптимальному размещению подстанций на территории предприятия (цеха) уделяется особое внимание при проектировании системы электроснабжения?
2. Что понимают под картограммой электрических нагрузок?
3. Что понимают под условным центром электрических нагрузок?
4. Для чего определяют ЦЭН:
5. Укажите факторы, влияющие на окончательный выбор места расположения подстанции.
исходные данные -

2вариант

3вариант

4вариант

5вариант

6вариант

7вариант

8вариант

9вариант

10вариант