Местоположение трансформаторных подстанций и распределительных пунктов

Правильный выбор места расположения источников питания в системе электроснабжения предприятия имеет большое значение для построения рациональной распределительной сети. Подстанции всех мощностей, напряжений и токов должны быть максимально приближены к центру подключаемых к ним электрических нагрузок (ЦЭН). Это обеспечивает наилучшие технико-экономические показатели по расходу проводниковых материалов, потерям электроэнергии в распределительной сети.

Чтобы выбрать наиболее выгодный вариант размещения подстанций на территории предприятия, строят картограммы нагрузок. Картограмма нагрузок представляет собой размещение на плане цеха, корпуса, предприятия электроприемников, нагрузка которых представляется кругами с площадью соответствующей мощности приемника. На рис. 3.6 показана картограмма электрических нагрузок цеха.

На картограмме заданы координаты и приемников и их мощность . Радиус круга, характеризующего активную нагрузку, определяется по формуле

, (3.3)

где – масштаб для определения площади круга;

– расчетная максимальная нагрузка.

ЦЭН, если провести аналогию между массами и электрическими нагрузками, будет совпадать с геометрическим центром тяжести. Его координаты определяют по формулам

; , (3.4)

где , − координаты центра электрической нагрузки i-го цеха;

– количество электроприемников.

Рис. 3.6. Картограмма нагрузок цеха.

При необходимости строят картограммы реактивных нагрузок. Радиус круга, характеризующего реактивную нагрузку и координаты центра реактивных нагрузок, определяют по выражениям (3.3) и (3.4), заменяя в них на .

Картограммы активных и реактивных нагрузок строят отдельно либо совмещают на одной картограмме, показывая окружности, характеризующие нагрузки, различающимися диаметрами линиями. Каждый круг на картограмме может быть разделен на секторы, соответствующие силовой и осветительным нагрузкам. В расчетных центрах активных и реактивных нагрузок стремятся разместить цеховые ТП и источники реактивной мощности (например комплектные конденсаторные установки).

При определении ЦЭН для выбора месторасположения РП, ЦРП и ГПП следует считать, что цеховые нагрузки сосредоточены на цеховых ТП. Координаты ЦЭН в этом случае определяют по формулам

; , (3.5)

где , − координаты цеховых ТП;

– мощность трансформаторов ТП, кВА;

– количество ТП.

Определение ЦЭН по полной мощности (3.5) даст сокращение длины распределительной сети на 13-17 % по сравнению с ЦЭН, определяемым по формуле (3.4).

При расположении РП в ЦЭН суммарная длина ветвей (линий) распределительной сети будет минимальной. Однако расположить РП, ЦРП или ГПП в ЦЭН часто не удается. Рекомендуется смещать РП к наибольшей нагрузке, ближе к источнику питания, чтобы исключить обратный поток энергии, хотя при этом увеличивается длина распределительных сетей.

Целесообразной является следующая методика переноса РП из расчетного ЦЭН:

а) находится ЦЭН;

б) определяются моменты электрических нагрузок от расчетного ЦЭН до всех ТП;

в) РП переносится в помещение или располагается рядом с ТП, момент электрической нагрузки которой минимальный;

г) от найденной ТП, где разместится РП, строится распределительная сеть предприятия.

При переносе РП из расчетного ЦЭН по указанному методу несколько увеличивается суммарная длина распределительной сети, но возрастает удельная передаваемая мощность на единицу длины распределительной сети

, (3.6)

где – расстояние от РП до ТП.

ГПП, как правило, смещают в сторону внешнего источника питания. Выбор места ГПП зависит и от местных условий окружающей среды. В зоне с повышенными загрязнениями ГПП располагают так, чтобы они не попадали в зону загрязнений, или по направлению уноса промышленных выбросов ветром. На предприятиях, связанных со взрывами (карьеры), подстанции должны сооружаться вне зоны взрывов, чтобы действие взрывной волны не отражалось на работе электрооборудования.

Внутрицеховые подстанции на промышленных предприятиях стремятся расположить ближе к ЦЭН, между колоннами, в мертвой зоне обслуживания подъемных кранов, под антресолями, чтобы максимально использовать полезную площадь цеха для производственных нужд.