Составление картограммы и определение условного центра электрических нагрузок завода

При проектировании систем электроснабжения важным вопросом является нахождение оптимального размещения на территории промышленного предприятия (генплане) подстанций. Размещение всех подстанций должно удовлетворять минимуму приведенных затрат на систему электроснабжения.

Общим правилом при выборе месторасположения подстанций всех мощностей и напряжений является необходимость расположения их как можно ближе к центру питаемых ими групп нагрузок. Отступление от этого правила приводит к дополнительным приведенным затратам и росту потерь электроэнергии.

Для определения месторасположения подстанций на генеральном плане наносится картограмма электрических нагрузок. На картограмме электрические нагрузки цехов изображаются в виде кругов. Площади кругов в определенном масштабе отображают величины электрической нагрузки цеха.

Каждому цеху соответствует своя определенная окружность, центр которой совпадает с центром тяжести фигуры, изображающей цех, а радиус окружности определяется по выражению [4], формула 8.3:

(3.1).

где - расчетная нагрузка i-го цеха;

m — масштаб для определения площади круга, принимаем.

0,5 кВт/мм².

Каждый круг разделен на секторы, соответствующие величинам силовой и осветительной нагрузок. Угол сектора осветительной нагрузки в градусах определяется по выражению [4], формула 8.4:

(3.2).

где — расчетная осветительная нагрузка i-го цеха, кВт.

Определение электрического центра нагрузок (ЦЭН) производится несколькими методами, а именно по методике Федорова, суть которой состоит в следующем: считая, что нагрузки цеха равномерно распределены по его площади, принимают центр нагрузки, совпадающий с центром тяжести фигуры, изображающей на генплане цех.

При нахождении на генплане ЦЭН всего предприятия необходимо определить центр тяжести данной системы масс.

Таким образом, по аналогии между массами и электрическими нагрузками цехов, координаты ЦЭН всего предприятия определяются по формуле:

(3.3).

(3.4).

(3.5).

(3.6).

где — координаты i-го узла нагрузки.

Найденный ЦЭН есть некоторая постоянная точка, которая носит условный характер. В действительности она не будет постоянной, т.к. изменяется потребляемая мощность электроприемников и всего предприятия, происходит изменение режимов работы предприятия по сменам, развитие предприятия.

Согласно вышесказанному определим ЦЭН.

Например, для механического цеха координаты центра нагрузки равны:

Расчетные величины силовой и осветительной нагрузки берем из табл. Таблица 2.1, тогда радиус окружности цеха определяем по (3.1):

По (3.2) определяем центральный угол, пропорциональный осветительной нагрузке:

Расчет для всех остальных цехов аналогичен. Полученные результаты представлены в таблице 3.1.

Центр электрических нагрузок предприятия по активной мощности:

Центр электрических нагрузок завода по реактивной мощности:

Картограмма электрических нагрузок приведена на рисунке 3.1 и в графической части проекта.

Рисунок 3.1 — Картограмма электрических нагрузок завода.

Таблица 3.1 — Картограмма электрических нагрузок завода.