Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Выбор места расположения источников питания
Теория определения местоположения источника питания имеет общий характер и восходит к классической механике, определяющей центр тяжести. Общность задачи отражается в общности подхода: от выбора места для шкафов 2УР до расположения ТЭЦ, УРП и других источников питания энергосистем. Для различных уровней различны ограничения. Например, для ТЭЦ существенны потребители горячей воды и размещение паровых воздуходувок; для ГПП - возможность размещения вблизи энергоемких агрегатов и ^особенности ввода ЛЭП высокого напряжения; для подстанций 4УР — необходимость технологического управления высоковольтным оборудованием или разбросанность подстанций ЗУР, определяемых в свою очередь характером нагрузки и строительными решениями по отделению (сооружению); для 2УР - количество, единичная мощность, режимы работы электроприемников и территориальная выделенность участков. Длина линий от i -го потребителя до источника питания ИП в прямоугольной системе может быть выражена через координаты ИП х, у и координаты потребителей xi, yi (электроприемников для 2УР; шкафов 2УР и электроприемников, питающихся от щита низкого напряжения трансформатора для ЗУР; трансформаторов ЗУР и высоковольтных электродвигателей для 4УР; агрегатов и ТП, питающихся от 5УР, и рас-
пределительных подстанций для 5УР) двояко: Приведенные затраты для отдельной линии электропередачи равны Суммарные приведенные затраты для п линий в радиально-лучевую сеть в виде явной функции от координат ИП теоретически определимы, если встать на детерминистскую точку зрения, согласно которой существуют однозначные исходные данные для каждой линии к моменту принятия решения о размещении ИП, которые будут соответствовать реальности после завершения строительства и выхода на проектную производительность. Учитывая фрактальность и практическую счетность сведений, можно пренебречь изменениями составляющих, входящих в (3.2), для разных линий, питающихся от одного ИП, и неизбежными скачками, возникающими, например, при переходе от радиальной к магистральной схеме, от прокладки в трубах (россыпью и напрямую) к прокладке в каналах, от одного габарита трансформатора к другому. Тогда
3i пропорциональны расчетному току Ip, определяющему сечение линии, и их можно заменить Pp = Pmax. Имеется ряд математических методов, позволяющих аналитически определить условный центр электрических нагрузок промышленного предприятия или отдельных его цехов. При отыскании центра электрических нагрузок, например цеха для размещения распределительной подстанции 4УР, используется план цеха с расположением ТП 10/0,4 кВ (ЗУР) и отдельных высоковольтных электроприемников 1УР, а при отыскании центра электрических нагрузок предприятия средней мощности [для крупного (см. рис. 1.2) поиск центра не имеет смысла] используется его генеральный план, а в качестве отдельных потребителей рассматриваются цеха предприятия. Наибольшее распространение получил метод, заключающийся в том, что если считать нагрузки цеха равномерно распределёнными по его площади, то центр нагрузок можно принять совпадающим с центром тяжести фигуры, изображающей цех в плане. В действительности же нагрузки цеха распределены по его площади неравномерно, поэтому центр нагрузок не совпадает с центром тяжести фигуры цеха в плане. Наличие многоэтажных зданий цехов и расположение электроприемников на различных отметках обусловливают учет в расчетах третьей координаты. Координатой Z для двух- и трехэтажных зданий не имеет смысла пользоваться, в частности и учитывать требования о размещении оборудования выше нулевой отметки. Координатой Z можно пренебречь и в случае, когда расстояние от центра нагрузки потребителя, например КТП, до центра ИП, например РП 10 кВ, в 1,5 раза больше высоты здания. Практически учет третьей координаты в реальном проектировании промышленных предприятий не требуется. При разработке схемы электроснабжения промышленных предприятий рекомендуется размещать источники питания с наибольшим приближением к центру питаемой нагрузки, под которым понимается условный центр. Проведя аналогию между массами и электрическими нагрузками производств, цехов, отделений, участков, Рi, координаты их центра для размещения источника питания следующего уровня системы электроснабжения можно определить по формулам.
Описанный метод отыскания центра электрических нагрузок отличается простотой и наглядностью, он легко машинно реализуем. Погрешность расчетов по этому методу не превышает 5—10% и определяется точностью исходных данных.
В общем случае такой подход не обеспечивает минимума приведенных затрат на сеть. При двух неодинаковых нагрузках этот центр будет между нагрузками, ближе к наибольшей. Если сюда поместить ИП, то приведенные затраты на сеть сложатся из затрат на участок сети, питающий меньшую нагрузку, и затрат на участок сети, питающий большую нагрузку. Если строго исходить из минимума приведенных затрат, то ИП следует совместить с наибольшей нагрузкой, что обеспечивает явно меньшие затраты, так как вся сеть будет состоять только из относительно дешевого провода, питающего меньшую нагрузку. При числе нагрузок больше двух в общем случае возникает аналогичная ситуация. При решении вопроса о размещении ИП и определении их мощностей возможны три случая: 1) местоположение определено условиями генплана или требованиями технологов; 2) местоположение можно варьировать в ограниченных пределах, но известны нагрузки, которые предполагается питать от каждого ИП, тогда и требуется применение (3.3), (3.4); 3) не известны число ИП, распределение нагрузок по отдельным ИП. Для некоторых ИП на местоположение накладываются ограничения. Это наиболее общий случай, отвечающий реальной практике и характерный для всех уровней системы электроснабжения. В первом случае задача сводится к распределению нагрузок по отдельным источникам питания и к определению мощностей ИП. Решение этой задачи рассмотрено в § 3.2. Во втором случае задача может быть решена методом линейного программирования, если ограничения на размещение ИП могут быть заданы в виде системы линейных неравенств В случае нелинейных ограничений используется линейно-кусочная аппроксимация. Требуется найти такие х и у при которых обеспечивался бы минимум суммарных приведенных затрат (3.3) с соблюдением I ограничений (3.5), где ai, bi, сi - заданные числа. Минимизация функции цели (3.3) является задачей отыскания минимума суммы модулей линейных функций, которая может быть сведена к задаче линейного программирования, например симплексным методом. Центр электрических нагрузок определяется как некоторая постоянная точка на генеральном плане промышленного предприятия. В действительности центр смещается, что объясняется: изменениями потребляемой мощности отдельным приемником, цехом и предприятием в целом в соответствии с графиком нагрузки (на стадии проектирования график известен приближенно, а на стадии эксплуатации претерпевает постоянные изменения); изменениями сменности и других социально-экономических и экологических условий; развитием предприятия (изменение технологии, ассортимента).
В связи с этим центр электрических нагрузок описывает во времени на генеральном плане промышленного предприятия фигуру сложной формы. Поэтому правильнее говорить не о центре как некоторой стабильной точке, а о зоне рассеяния. Задачи, связанные с построением рациональных систем электроснабжения промышленных предприятий, относятся к числу оптимизационных. В электрике выделилось два подхода к решению задач оптимизации: статический и динамический. При статическом подходе к решению проектных задач не учитывается изменение электрических нагрузок во времени. При динамическом подходе учитывается динамика систем электроснабжения во времени на перспективу 5, 10, 20 лет, особенно в части изменения электрических нагрузок, поэтому принимаемые решения получаются более обоснованными. При переходе к конкретному проектированию следует помнить, что проектировщики широко применяют профессионально-логический метод. Суть его применительно к выбору местоположения подстанции заключается в том, что опытный проектировщик часто принимает решение, не прибегая к вычислениям координат. Он пользуется хорошими знаниями объектов проектирования, объектом-аналогом, учитывает реальные ограничения и другие неформализуемые сведения. Задачу выбора местоположения подстанций приходится решать на различных уровнях системы электроснабжения. Опыт проектирования показывает, что выбор местоположения цеховых ТП осуществляется, как правило, без построения картограммы нагрузок цеховых потребителей электроэнергии. Объясняется это тем, что расположение цеховых ТП в центре питаемых ими нагрузок часто оказывается невозможным из-за различных ограничений (технологических, транспортных и т. п.). Поэтому для отыскания центра цеховой сети используют приближенные методы. Для упрощенного определения координат в цеховой сети можно воспользоваться методикой, применимой при прокладке участков сети по взаимно перпендикулярным направлениям, которая заключается в следующем: 1) чтобы найти координату x q центра нагрузок, необходимо передвигать параллельно самой себе проведенную произвольно на плане цеха вертикальную линию до тех пор, пока разность сумм нагрузок левее и правее этой линии поменяет знак или станет равной нулю, т.е., нагрузки станут равными; 2) передвигая параллельно самой себе горизонтальную линию, находят такое ее положение, при котором разность сумм нагрузок выше и ниже этой линии изменит знак или станет равной нулю. Это положение линии даст координату у0 центра нагрузок. Оптимальное положение РП обычно будет не в центре нагрузок, получающих питание от него, поскольку это приводит к обратным потокам энергии, вызывающим увеличение расхода проводникового материала и потерь электроэнергии. Как правило, РП смещено к наибольшей нагрузке и располагается ближе к источнику питания. Выбор места РП
в первую очередь определяется наличием двигателей напряжением выше 1 кВ (компрессорные, насосные, воздуходувные и т. п.) и электротехнологических установок, например электропечей с трансформаторами. Если по условиям среды нельзя сделать встроенное или пристроенное распределительное устройство, например из-за взрывоопасности, то сооружается отдельно стоящее РП. Особенно важен вопрос о размещении подстанций 5УР и 4УР, которые для средних и крупных предприятий определяют схему. В этом случае проектирование систем электроснабжения предприятий осуществляется на основе генерального плана объекта, на который наносятся все производственные цеха и отдельные участки предприятия. Расположение цехов на генеральном плане определяется технологическим процессом производства, а также архитектурно-строительными и эксплуатационными требованиями. Выбор типа и места расположения подстанций осуществляют следующим образом: на генеральный план предприятия наносят нагрузки цехов, отделений или участков с уточнением напряжения, рода тока и очередности ввода в эксплуатацию; выявляют сосредоточенные нагрузки и находят центры групп распределенных нагрузок ЗУР (2УР); предварительно намечают места расположения подстанций и производят распределение нагрузок между ними. Учитывая возможности применения унифицированных схем и комплектных распределительных устройств, намечают типы подстанций (закрытая или открытая, отдельно стоящая, пристроенная, встроенная, внутрицеховая), определяют их ориентировочные габариты. Выбранное место расположения подстанции согласовывают с генпланом, технологами, строителями. Для отыскания местоположения подстанций 5УР и 4УР широко применяют картограмму нагрузок. Картограмма представляет собой размещенные на генеральном плане окружности, площади которых в принятом масштабе равны расчетным нагрузкам цехов. Аналогично на плане цеха можно разместить нагрузки отделений, участков, крупных электроприемников. Каждому цеху, отдельному зданию, сооружению соответствует окружность, центр которой совмещают с центром нагрузок цеха, т. е. с символической точкой потребления ими электроэнергии. Поэтому расположение главной понизительной или распределительной подстанции вблизи питаемых ими нагрузок позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электроэнергии и сократить протяженность, как сетей высокого напряжения предприятия, так и цеховых электрических сетей. Картограмма электрических нагрузок дает возможность проектировщику наглядно представить распределение нагрузок по территории промышленного предприятия. Она состоит из окружностей, причем площадь круга Пr2, ограниченная каждой из этих окружностей, с учетом принятого масштаба т равна расчетной нагрузке Рpi соответствующе-
го цеха, что определяет радиус окружности Каждый круг может быть разделен на секторы, соответствующие силовой нагрузке, нагрузке на технологические процессы (электроплавка, сварка, нагрев и др.) и осветительной нагрузке. Это дает представление о структуре нагрузок. Цеха, которые должны быть построены во вторую очередь, или нагрузки цехов, связанных с расширением производства, графически изображаются различно (цветом, пунктиром). Аналогичен подход к построению картограмм реактивных нагрузок и построению их центра. Реактивные нагрузки могут питаться от конденсаторных установок, которые располагаются в местах потребления реактивной мощности, а также от синхронных компенсаторов и синхронных электродвигателей. В связи с этим для отыскания оптимальных условий и мест установки источников реактивной мощности нужно находить отдельно центры потребления реактивной мощности предприятия. Вопросы для самопроверки
1. Перечислите необходимые исходные данные для выбора схемы 2. Укажите применяемые напряжения и обоснуйте выбор напряжения 3. Изобразите узлы присоединения предприятия к РУ подстанции 4. Укажите варианты возможных присоединений предприятия с использованием ЛЭП энергосистем. 5. Сравните схемы высоковольтной части присоединения предприятия для 6УР системы электроснабжения. 6. Научитесь быстро и упрощенно изображать типовые схемы РУ под 7. Поясните основные понятия надежности, относящиеся к электроснабжению. 8. Приведите примеры количественных показателей надежности систем электроснабжения. 9. Перечислите методы исследования надежности и укажите область 10. Оцените величину ущерба от низкого уровня надежности. 11. Укажите различия в принципах построения схем электроснабжения предприятий, различающихся по величине заявляемой мощности. 12. Поясните физический смысл теоретического центра электрических нагрузок и определите местоположение источника питания для нескольких нагрузок.
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
Date: 2015-06-11; view: 2072; Нарушение авторских прав |