Длина линий от i-го потребителя до источника питания ИП в прямоугольной системе может быть выражена через координаты ИП х, у и координаты потребителей х;, уг (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 распределительных подстанций для 5УР):

Теория выбора места расположения источников питания была создана,
когда для расчетов использовали величины приведенных затрат 3,. Для отдельной линии электропередачи 3. определяли по уравнению

где (– коэффициент нормативной (заданной) эффективности; – коэффициент амортизационных отчислений; – коэффициент
расходов энергосистемы); – стоимость сооружения единицы длины i - й линии; – мощность нагрузки i-го потребителя (электроприемника); – ко-
эффициент, учитывающий увеличение стоимости электроэнергии в зависимо-
сти от удаленности данной сети от ИП; – коэффициент попадания
расчетной нагрузки в максимум энергосистемы (при совпадении максимумов
, при работе потребителя не в часы максимума энергосистемы); – удельные затраты, обусловленные расширением электростанций для ком-
пенсации потерь мощности; – удельные затраты на расширение топливной
базы для выработки дополнительной энергии;– число часов максимальных
потерь электрической энергии i-й линии;– удельная электрическая прово-
димость линии; – номинальное напряжение линии; – сечение i-й ли-
нии; где Зi – приведенные затраты на единицу длины линии для определен-
ного потребителя величина постоянная при выборе сечения линии по
экономической плотности тока или по допустимому нагреву.

Суммарные приведенные затраты для п линий (радиально-лучевая сеть)

теоретически определимы, если взять за основу детерминистскую точку зре-
ния, согласно которой существуют однозначные исходные данные для каждой
линии к моменту принятия решения о размещении ИП, соответствующие ре-
альности после завершения строительства и выхода на проектную производи-
тельность.

Имеется ряд математических методов, позволяющих аналитически опреде-
лить условный центр электрических нагрузок промышленного предприятия
или отдельных его цехов. При отыскании центра электрических нагрузок, на-
пример цеха для размещения распределительной подстанции 4УР, использу-
ется план цеха с расположением ТП 10/0,4 кВ (ЗУР) и отдельных высоко-
вольтных электроприемников 1УР, а при отыскании центра электрических
нагрузок предприятия средней мощности (для крупного поиск центра не име-
ет смысла) используется его генеральный план, а в качестве отдельных потре-
бителей рассматриваются цеха предприятия. Наибольшее распространение получил метод, согласно которому если считать нагрузки цеха равномерно распределенными по его площади, то центр нагрузок (ЦЭН) можно принять совпадающим с центром тяжести фигуры, изображающей цех в плане (рис.). В действительности же нагрузки цеха распределены по его площади неравномерно, поэтому центр нагрузок не совпадает с центром тяжести цеха в плане.

Наличие многоэтажных зданий цехов и расположение электроприемниковна различных отметках обусловливают учет в расчетах третьей координаты. Координатой 2Гдля двух - и трехэтажных зданий не имеет смысла пользоваться, в частности учитывать требования о размещении оборудования выше нулевой отметки. Координатой 2 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 координа-
ты 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, Рр координаты их центра для размещения источника питания следующего уровня системы электроснабжения можно определить по формулам

Описанный метод отыскания центра электрических нагрузок (ЦЭН) отличается простотой и наглядностью, он легко реализуется па ЭВМ. 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 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 огра-
ниченных пределах, но известны нагрузки, которые предполагается питать от
каждого ИП (4.10), (4.11); 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.

Во втором случае задача может быть решена методом линейного програм-
мирования, если ограничения на размещение ИП могут быть заданы в виде
системы линейных неравенств:

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 постоянно меняется); изменениями сменности и других социально-экономических и экологических условий; развитием предприятия. 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 элект-
рике выделилось два подхода к решению задач оптимизации: статический и
динамический. При статическом подходе к решению проектных задач не учи-
тывается изменение электрических нагрузок во времени. При динамическом
подходе учитывается динамика систем электроснабжения во времени на пер-
спективу 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 различ-
ных уровнях системы электроснабжения. Опыт проектирования показывает,
что выбор местоположения цеховых ТП осуществляется, как правило, без по-
строения картограммы нагрузок цеховых потребителей электроэнергии. Объ-
ясняется это тем, что расположение цеховых ТП в центре питаемых ими на-
грузок часто оказывается невозможным из-за различных ограничений
(технологических, транспортных и т. п.). Поэтому для отыскания центра це-
ховой сети используют приближенные методы. Для упрощенного определения
координат в цеховой сети можно воспользоваться методикой, применяемой
при прокладке участков сети по взаимно перпендикулярным направлениям,
которая заключается в следующем: 1) чтобы найти координату х0 центра на-
грузок, необходимо передвигать параллельно самой себе проведенную произ-
вольно на плане цеха вертикальную линию до тех пор, пока разность сумм на-
грузок левее и правее этой линии поменяет знак или станет равной нулю, т. е.
нагрузки станут равными; 2) передвигая параллельно самой себе горизонталь-
ную линию, находят такое ее положение, при котором разность сумм нагру-
зок выше и ниже этой линии изменит знак или станет равной нулю. Это по-
ложение линии даст координату уд центра нагрузок.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24