Электроснабжение сахарного комбината

ВВЕДЕНИЕ
Основными видами деятельности сахарного комбината являются:
- переработка сахарной свеклы в белый сахар-песок;
- переработка сахара-сырца в белый сахар-песок;
- оказание услуг по переработке сахарной свеклы и сахара-сырца на давальческой основе.
Основными видами побочной продукции является:
- свекловичный жом (сырой, сушеный, гранулированный) на корм скоту;
- меласса;
- известь;
- вода.
Завод имеет собственную ТЭЦ (теплоэлектроцентраль или теплоэлектростанция), которая снабжает завод и рабочий поселок электроэнергией и паром. Топливом для котлов выборки пара является природный газ, резервным топливом является мазут.
Водоснабжение осуществляется речной, прудовой, а также артезианской водой.
Структура предприятия является достаточно сложной, а технологический процесс требует большого количества цехов и производственных помещений. В связи с этим внутренние сети электроснабжения являются очень протяженными, сложными по топологии схем, но в тоже время должны удовлетворять условиям по надежности и качеству электроснабжения заводских потребителей.
На промышленном предприятии имеются потребители II и III категорий надежности. Ко II и III категориям относятся технологический потребители.
В следствии, непрерывности технологического процесса и невозможности простоя режим работы предприятия – трехсменный. На заводе имеются приемники напряжением питания 0,4 и 6 кВ. Приемники, не участвующие в технологическом процессе как правило, имеют небольшую мощность, а категоричность их электроснабжения составляет 2 или 3.
1 ПОТРЕБИТЕЛИ САХАРНОГО КОМБИНАТА
Таблица 1 - Параметры электрооборудования
№ по плану цеха Наименование цеха Установленная мощность, кВт Категория надежности Число смен
1 Сокоочистительный 1500 II 3
2 Свеклоперерабатывающий 700 II 3
3 Моечное отделение 600 II 3
4 Продуктовый 850 II 3
5 ТЭЦ 500 I 3
6 Заводоуправление 50 III 1
7 Склад готовой продукции 100 II 3
8 Склад сырья 370 II 3
9 Автопарк 100 III 2
10 Насосная 10 кВ (АД) 2000 I 3
10 Насосная 1 0,38 кВ 100 I 3
11 Насосная 2 200 I 3
12 Ремонтно-механический 400 II 2

2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ЦЕХОВ ПРЕДПРИЯТИЯ
Приведем пример расчета для цеха №1 сокоочистительный.
Согласно табличным данным, определим значения коэффициента спроса и cosφ:
Кс = 0,3
Cosφ=0,7
Тогда, расчетная активная мощность определится как:
P_р=P_н∙К_c=1500∙0,3=450 кВт (1)
Реактивная расчетная мощность:
Q_p=P_р∙tgφ=450∙1,02=459,09 кВар (2)
Удельная мощность освещения для цеха №1 принимается равной 17 Вт/м.кв.
Коэффициент спроса освещения – 0,85 (трехсменный режим работы)
Тогда, активная мощность освещения равна:
P_ро=p_0∙F∙К_с=0,015∙3600∙0,85=52,02 кВт (3)
С учетом того, что для освещения применяются светодиодные светильники, реактивная мощность освещения:
Q_ро=P_ро∙tgφ_осв=52,02∙0,327=17,01 квар (4)
Суммарная активная нагрузка цеха:
ΣP_р=〖(P〗_р+P_ро)=(450+52,02)=502,02 кВт (5)
Суммарная реактивная нагрузка цеха:
ΣQ_р=〖(Q〗_р+Q_ро)=(459,09+17,01)=476,10 квар (6)
Суммарная полная нагрузка цеха:
ΣS_р=√(〖ΣP_р〗_^2+〖ΣQ_р〗_^2 )=√(〖502,02〗^2+〖476,10〗^2 )=691,88 кВА (7)
Расчет нагрузки других цехов является аналогичным. Результаты расчетов сведены в одну таблицу.
Расчет высоковольтных нагрузок 6-10 кВ произведем с учетом потерь мощности в силовых трансформаторах.
Потери активной мощности:
∆P_Т=0,02∙ΣS_р=0,02∙2385,21=47,7 кВА (8)
Потери реактивной мощности:
∆Q_Т=0,1∙ΣS_р=0,1∙2385,21=203,9 квар (9)
ΣS_р- суммарная расчетная нагрузка всего предприятия.
Согласно приложению определим значения коэффициента спроса и cosφ для компрессорной 10 кВ:
Кс = 0,8; Cosφ=0,8
Активная расчетная мощность:
P_рв=P_н∙К_c=2000∙0,8=1600 кВт (10)
Реактивная расчетная мощность:
Q_pв=P_р∙tgφ=1600∙0,75=1200 квар (11)
Суммарные мощности нагрузок ВН:
〖ΣP〗_рв=P_рв+ ∆P_Т=1647,70 кВт (12)
〖ΣQ〗_рв=Q_рв+∆Q_Т=1403,90 квар (13)
Определяем предварительно необходимость установки КУ и их мощность:
Q_"ку" 〖"=Q" 〗_м-Q_"сmax" "=к"⋅Q_м-P_м⋅〖"tgφ" 〗_c (14)
где к – коэффициент, учитывающий несовпадение по времени наибольших активной нагрузки энергосистемы и реактивной нагрузки промышленного предприятия, принимается равным от 0,7 до 1 (принимается в соответствии с [9] для металлообрабатывающей промышленности — 0,85); QСmax– реактивная мощность, выдаваемая энергосистемой предприятию (принимается равной 20% от суммарной активной мощности предприятия, является величиной, которая согласовывается с электроснабжающей организацией); tgφэ – коэффициент реактивной мощности энергосистемы (принимается от 0,2 до 0,4); Рм – расчетная нагрузка цеха; Qм – расчетная реактивная мощность.
Q_"ку" ="0,85"⋅"3442,9"-"4032,91"⋅"0,3"="1716,6 квар"


Таблица 2 - Расчет нагрузки цехов