4.4.2. Определение приведенного числа электроприемников

При «ручном» расчете электрических нагрузок используются упрощенные методы определения приведенного (эффективного) числа электроприемников n_Э, но при этом обязательно должна учитываться ступень системы электроснабжения. На низшем уровне системы электроснабжения (силовые шкафы, шинопроводы, радиальные и магистральные линии) приведенное число электроприемников рекомендуется определять следующим образом [5,7,8,10]:

1. При 4 и более фактических электроприемниках в группе допускается приведенное число n_Э считать равным фактическому при выполнении условия

,

(4.9)

где Р_Н.МАКС., Р_Н.МИН. – соответственно номинальные активные мощности наибольшего и наименьшего электроприемников в группе.

2. При m  3 и К_И  0,2 приведенное число электроприемников

(4.10)

Если найденное по этой формуле n_Э оказывается больше фактического числа электроприемников n, то следует принять n_Э = n.

3.При m  3 и К_И  0,2 приведенное число электроприемников определяется согласно [10]

,

(4.11)

где Р_Н – номинальная мощность электроприемников всей группы; n₁ – число наибольших электроприемников в группе, мощность каждого из которых не менее половины мощности наибольшего электроприемника; Р_Н1 – номинальная мощность n₁ наибольших электроприемников группы.

На более высоких уровнях системы электроснабжения (участок, цех, производство, предприятие в целом) может быть использована формула

,

(4.12)

где n_Эi – приведенное число электроприемников, подключенных к i –му узлу системы электроснабжения; Р_Н.Эi – номинальная мощность «приведенного» электроприемника, которая для i –го узла определяется из соотношения Р_Н.Эi = Р_Н.i /n_эi; Р_Н.i - суммарная мощность всей группы электроприемников i –го узла.

4.4.3. Расчет электрических нагрузок по подробно рассчитываемому цеху

Для определения расчетных (максимальных) нагрузок на различных ступенях системы электроснабжения используется таблица по форме 4.1.

Порядок заполнения таблицы следующий.

Выделяются электроприемники, питающиеся от рассматриваемого узла системы электроснабжения – шинопровода, распределительного пункта, трансформатора трансформаторной подстанции. В графу 2 таблицы 4.1 записываются наименование узла нагрузки, отдельные электроприемники или группы электроприемников с одинаковыми значениями К_И и cos, запитанные от данного узла нагрузки.

В графе 3 указывается количество рабочих электроприемников. Резервные электроприемники не учитываются.

Таблица 4.1

№ п/п	Наименование узла питания или группы электроприемников	Чис- ло ЭП n	Установленная мощность, приведенная к ПВ=100%		m	КИ	cosφ tgφ	Средние нагрузки		nЭ	КМ	Расчетные нагрузки			IР, А
			Одного ЭП РН,МАКС РН.МИН кВт	всех ЭП РН, кВт				РС, кВт	QС, квар			РР, кВт	QР, квар	SР, кВА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1 2	ШМА 1/1 ШРА 1/1-1 Раздаточные печи Кокильные станки	3 6	94 11,1	282 66,6		0,7 0,21	0,95/0,33 0,9/0,484	197,4 14	64,9 6,8
	Итого по ШРА 1/1-1	9	11,1/ 94	348,6	> 3	0,61	-/0,339	211,4	71,7	8	1,3	274,8	78,8	295,9	413
1 2 3 4	ШРА 1/1-2 Задвижки Вентильная система Раздаточные печи Кокильные станки	4 1 3 6	8,25 17 50 10/11	33 17 150 64		0,7 0,7 0,7 0,21	0,8/0,75 0,8/0,75 0,95/0,33 0,9/0,484	23,1 11,9 105 13,4	17,3 8,9 34,5 6,5
	Итого по ШРА 1/1-2	14	8,25/ 50	264	> 3	0,58	-/0,439	153,4	67,3	11	1,25	191,8	67,3	203,3	293
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1 2	ШРА 1/1-3 Раздаточные печи Карусельный станок	2 2	108 8,5	216 17		0,7 0,76	0,95/0,33 1,0/-	151,2 12,9	49,7 -
	Итого по ШРА 1/1-3	4	8,5/ 108	233	> 3	0,7	-/0,303	164,1	49,7	4	1,21	198,6	54,7	205,9	297
1 2 3 4 5 6 7	ШРА 1/1-4 Стержневые машины Бегуны Тележка Автоматическая линия Тельфер Агрегатный станок Вентильная система	12 1 1 1 1 1 1	19,2/ 22 18 4 37 2,2 40 22	245,6 18 4 37 2,2 40 22		0,8 0,7 0,55 0,55 0,1 0,7 0,7	0,8/0,75 0,8/0,75 0,75/0,88 0,75/0,88 0,5/1,17 0,8/0,75 0,8/0,75	196,5 12,6 2,2 20,4 0,2 28,0 15,4	147,4 9,5 1,9 17,9 0,3 21,0 11,6
	Итого по ШРА 1/1-4	18	2,2/40	368,8	> 3	0,75	-/0,76	275,3	209,6	18	1,06	291,8	209,5	359,2	518
	Итого по ШМА 1/1	45	2,2/ 108	1214,4	> 3	0,66	-/0,5	804,2	398,3	23	1,1	884,6	398,3	970,1	1400
	Итого по цеху	106	0,5/ 120	2456	> 3	0,56	-/0,46	1378	634,4	41	1,08	1488	634,4	1618	2335

В графу 4 по каждой подгруппе электроприемников записываются: при одинаковой мощности электроприемников – номинальная установленная мощность в кВт одного электроприемника, а при электроприемниках различной мощности – номинальные мощности наименьшего и наибольшего. Установленные мощности должны быть приведены к ПВ = 100%.

В графе 5 приводится суммарная установленная мощность электроприемников всей подгруппы.

Графа 6 заполняется по расчетному узлу только в итоговой строке.

Графы 7 и 8. Значения коэффициентов использования К_И и мощности cos находятся по справочникам [6,8,10].

Графа 9. Средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену для каждого электроприемника или подгруппы электроприемников определяется по формуле

РС = КИ (из графы 7) · РН (из графы 5).

(4.13)

Графа 10. Средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену для них находится из выражения

QC = РС (из графы 9) · tg (из графы 8).

(4.14)

После определения средних активных Р_С и реактивных Q_C нагрузок по отдельным электроприемникам и подгруппам электроприемников производится расчет средних и расчетных нагрузок для группы электроприемников рассматриваемого узла нагрузки.

Итоговая строка «Итого по ШРА». В графе 3 итоговой строки суммируется общее число электроприемников данной группы. В графе 4 записываются номинальные мощности наименьшего и наибольшего электроприемников группы. В графе 5 – суммарная номинальная мощность всей группы. В графе 6 определяется отношение m и записывается в строку. Если отношение m больше 3, то в строке записывается  3, если меньше, то  3. Для заполнения граф 7 и 8 итоговой строки необходимо предварительно подвести итоги по графам 9 и 10 – просуммировать по вертикали средние Р_С активные и реактивные Q_C нагрузки. По полученным данным определяется среднее значение коэффициента использования по группе (графа 7)

(4.15)

и среднее значение tg_СР (графа 8)

(4.16)

По полученному значению tg_СР находится значение cos_СР.

Графа 11. В зависимости от величины отношения m и среднего значения коэффициента использования К_ИСР определяется приведенное число электроприемников n_Э рассматриваемой группы (см. п.4.4.2).

Графа 12. Коэффициент максимума К_М находится по соответствующей кривой К_М = f (n_Э, К_И) или таблице, при этом коэффициент К_И берется из графы 7 итоговой строки, а число n_Э – из графы 11.

Графа 13. Расчетная активная нагрузка трехфазных электроприемников, подключенных к ШРА

РР = КМ (из графы 12) · РС (из графы 9).

(4.17)

Графа 14. Расчетная реактивная нагрузка трехфазных электроприемников узла нагрузки вычисляется по одному из выражений (4.2) или (4.3).

В графы 15 и 16 записываются полная расчетная нагрузка S_P, определяемая по выражению (4.4) и расчетный ток I_P для электроприемников рассчитываемого узла нагрузки

.

(4.18)

Итоговая строка «Итого по ШМА» получается соответствующей обработкой расчетных данных итоговых строк по всем ШРА, а именно:

• суммируются номинальные мощности Р_Н, средние активные Р_С и реактивные Q_С нагрузки;

• вычисляются средние по ШМА значения коэффициентов К_ИСР, tg_СР, cos_СР;

• определяется приведенное число электроприемников n_Э, подключенных к магистральному шинопроводу;

• находится значения коэффициента максимума К_М как функция К_М = f (n_Э, К_И);

• вычисляется полная расчетная нагрузка ШМА S_P и расчетный ток I_P.

Полученные данные используются для выбора коммутационных аппаратов, питающих кабелей, шинопроводов отделения цеха предприятия.

Подобным образом рассчитываются электрические нагрузки по остальным магистральным шинопроводам, распределительным пунктам и щитам управления 0,4 кВ, а также щитам низкого напряжения цеховых трансформаторных подстанций ТП 6…10/0,4 кВ.

Осветительная нагрузка цеха записывается отдельной строкой.

Для определения расчетной нагрузки в целом по цеху предприятия суммируются номинальные активные мощности по всем ТП, средние активные и реактивные нагрузки и вычисляются средние для цеха значения коэффициентов К_ИСР, tg_СР, cos_СР. Далее определяются с учетом осветительной нагрузки полная расчетная мощность S_P и расчетный ток I_P цеха.

Расчетные данные Р_Р, Q_Р, S_P, I_P используются в дальнейшем для выбора цеховых трансформаторов, а также коммутационных и защитных аппаратов и питающих линий.

Пример расчета электрических нагрузок трехфазных электроприемников по цеху приведен в табл.4.1.