Қосалқы станция (главная понизительная ГПП, главная распределительная ГРП, цеховая трансформаторная ТП) – әрбір өндіріс өнеркәсіптің электржабдықтау жүйесіндегі басты көзі болып табылады.
Сондықтан да өнеркәсіп өндіріс территориясында қосалқы станцияны орналастырудың оптималды шешімі — электржабдықтаудың рационалдық жүйесін құрастырудағы ең басты сұрақ. Әртүрлі салаларындағы электржабдықтау жүйесін жобалау кезінде жобалау объектісінің өндірісте генералдық жоспар жасалынады.
Осыған барлық өндірістік цехтар кіргізіледі. Цехтардың орналасуы технологиялық өндіріс процесінен анықталады. Генералдық жоспарда барлық ондық орнатылған немесе есептік қуаттары көрсетіледі. Сонымен қатар жобалауда цехтардың және барлық өнеркәсіптің электрлік жүктеме графигі көрсетіледі. Жобалаудың ең басты мақсаттарының бірі өндіріс өнеркәсіп территориясында ГПП, ГРП және ТП оптималды орналастыру болып келеді. Сондықтан да қосалқы станцияларда орналастыру электр жабдықтау жүйесіндегі капиталды шығындар мен эксплуатациялық шығындарға сәйкес келу керек.
Электр жабдықтау жүйесін жобалау кезінде ГПП, ГРП және ТП орналастыру жері өндіріс өнеркәсібінде генералдық жоспарына картограмма жүктемесі енгізіледі.
Жүктемелер картограммасы
Өндіріс өнеркәсібіндегі жүктемелер картограммасы – ол генералдық жоспар бойынша белгіленген масштаб бойынша орналастырылған аймақтар, сонымен қатар осы аймықтармен шектелген аудандар цехтардың есептелген жүктемесіне тең. Әр цехқа өзінің аймағы енгізіледі. Олардың центрі цехтың жүктемелік центріне сәйкес келеді:
9.1 сурет – Өнеркәсіптік кәсіпорының орналасу жері және электр
жүктемесінің центрінің генералдық жоспары.
Пунктирмен цехтар көрсетілген және электр жүктемесінің орналасу жері. А — нүктесі – электр жүктеменің центрі (ЦЭН без учета расширения), Ах – электр жүктеменің центрі
(ЦЭН с учетом расширения).
Өнеркәсіптің немесе цехтың жүктемелік центрі электрэнергияның тұтыну көзі болып табылады. Басты төмендеткіш, таратқыш және цехтық қосалқы станцияларды жүктеменің центріне қарай орналастырған жөн. Себебі бұл жоғарғы кернеуді электрэнергия тұтынатын центріне қарай жақындатылады және қысқартады.
Өнеркәсіп торабының жоғарғы кернеулі тарату ұзақтықтары және цехтың төменгі кернеулі электр тораптары өткізгіш материалдарының шығынын азайтады және электроэнергия шығынын төмендетеді. Электрлік жүктеме картограммасы өнеркәсіптің өндіріс территориясында жүктемені таратуды айқындайды.
Өнеркәсіптің жүктемелер картограммасы аймақтан және ауданнан тұрады. Әр шектелген осы аймақтар , масштаб бойынша т осы цехтың есептік жүктемесіне тең :
Осыдан аймақ радиусы:
мұндағы т — аудан шеңберін анықтау үшін масштаб.
Әр шеңбер екі секторға бөлінеді. Жарықтандыру және күштік жүктемелер. Бұл жағдайда картограмма тек қана жүктеменің мәнін анықтап қоймай, оның структурасын да анықтайды.
Бірақта картограмманы генералды жоспарға активті және реактивті жүктемеден бөлек енгізген жөн.
Бұның себебі активті және реактивті жүктемелер әртүрлі қорек көзінен қоректенеді.
Реактивті жүктемелердің қоректенуі реактивті қуаттардың қоректенетін жерінде орналасқан конденсаторлы батареялармен және реактивті қуаттарының маңында орналасқан қоздырылған синхронды қозғалтқыштардың немесе синхронды компенсаторларының негізінде жүзеге асады
Бұл жағдайда центрін немесе тұтынатын реактивті қуаттардың центрін тапқан жөн. Синхронды компенсаторды дұрыс орналастырмау салдарынан өндірістік өнеркәсіптің электрмен жабдықтау жұйесі элементі бойынша реактивті қуаттарының ағынын тудырады және электроэнергия шығынына алып келеді.
Жоғарыда айтылғандар бойынша екі генералды жоспар болған жөн.
— Біреуі активті жүктеме картограммасымен;
— Екіншісі реактивті жүктемелер картограммасымен;
Бірінші нұсқау қоректенетін қосалқы станциялардың рационалдық жері үшін ГПП (ГРП), екіншісі өнеркәсіп өндірісінде электржабдықтау жүйесідегі синхронды компенсатордың рационалды орналасуын анықтауға мүмкіндік береді.
Электр жүктеменің шартты центрін анықтау
Қазіргі жағдайда аналитикалық жолмен цехтарда және өнеркәсіп өндірісінде электр жүктемелерінің центрін анықтауда математикалық әдістер қолданылады. Жеке цехтарда сонымен қатар барлық өндірістік өнеркәсіптерде.
Бірінші әдіс теориялық механиканың көмегімен цехтардың электр жүктеме центрін анықтап береді.
Егерде цехтың жүктемелері цехтың ауданы бойынша тең жағдайда деп есептейтін болсақ, онда жүктемелер центрін цех жоспарында берілген фигураның ауырлық центрімен сәйкес деуге болады.
Егер цехтағы жүктеменің таралуын ескеретін болсақ, онда жүктемелер центрі цех жоспарындағы фигураның ауырлық центрі бойынша сәйкес келмейді. Бұл жағдайда ауырлық центрі анықталады. Цехтың электр жүктемелері мен массасының центр координатасы келесі формула бойынша анықталады:
Өнеркәсіп өндірісіндегі жүктемелер центрін қарапайымдылық әдіспен анықталады немесе (ЦВМ – цифровая вычислительная машина) арқылы жеңіл жүзеге асады. Бірақта оларды қамтамасыз ететін дәлдігі 5 — 10% аралықта болу қажет.