2.2 Расчет осветительных нагрузок

Расчет осветительных нагрузок цеха производим по методу удельных мощностей.

Устанавливаем VI-I разряд зрительных работ. Освещенность Е = 150 лк. Освещение выполним ртутными дуговыми лампами высокого давления, тип лампы ДРЛ-400, cosφ = 0,93. Коэффициенты отражения от потолка, стен и рабочей поверхности: р_п =0,5, р_с = 0,3, р_р = 0,1. Коэффициент спроса: к_с = 0,8. Коэффициент пускорегулировочной аппаратуры для ДРЛ и ДРИ К_пра = 1,1.

Высота подвеса светильников над полом: h_I = 6 м.

Находим удельную мощность осветительной установки:

Вт/м²

Площадь участка определяется по формуле:

F = м²

где S_p – полная расчетная нагрузка, Вт

σ – удельная плотность силовой нагрузки на 1 м² площади промышленного здания.

Р_уст = 5,4 ∙ 3330,4 = 17984,16 Вт

Р_р.осв = 0,8 ∙ 1,1 ∙ 17984,16 = 15826,06 Вт

Q_р.осв = 15,82 ∙ 0.4 = 6,3 кВар

3. Выбор цеховых трансформаторов

3.1. Расчет числа и мощности цеховых трансформаторов

При выборе числа и мощности трансформаторов учитывается категория надёжности электроснабжения потребителей и их коэффициент загрузки K_з, который зависит от системы охлаждения трансформатора:

Для I категории - К₃ = 0,65 (сухие) и К₃ = 0,7 (масляные);

Для II категории - К₃ = 0,7 (сухие) и К₃ = 0,8 (масляные);

Для III категории - К₃ = 0,9 (сухие) и К₃ = 0,95 (масляные). Принимаем К₃ = 0,8.

Найдём суммарную мощность, потребляемую цехом с учётом осветительной нагрузки:

(14)

(15)

(16)

кВт

кВар

кВА

Количество трансформаторов определяется по выражению:

(17)

где S_н.тр - номинальная мощность трансформатора;

Рассмотрим возможность применения КТП с силовыми трансформаторами типа ТМ – 250/10/0,4 или ТМ – 400/10/0,4

Реактивная мощность, передаваемая через трансформаторы из сети ВН в сеть НН, определяется по формуле:

(18)

кВар

кВар

Определим реактивную мощность, которую необходимо скомпенсировать, по формуле:

Q_ку = Q_р – Q_вн (19)

Q_ку1 = 694,07 – 512,9 = 181,17 кВар

Q_ку2 = 694,07 – 450,6 = 243,47 кВар

Необходима установка компенсирующих устройств

Уточняем коэффициент загрузки трансформатора по формуле:

(20)

Уточняем коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме по формуле:

(21)

В первом случае в аварийном режиме коэффициент загрузки не удовлетворяет условиям ПУЭ, отключаем часть потребителей III категории.

При пересчете коэффициент загрузки не превышает допустимого значения.

3.2. Технико – экономический расчет

Полные затраты на обслуживание трансформатора определяются по выражению:

(22)

где Е – норма дисконта, Е = 0.2 – 0.3;

К_н.тр – полные капитальные затраты с учетом стоимости КТП;

И_п.тр – стоимость потерь в трансформаторе;

И_{обсл.рем.ам} – затраты на обслуживание, ремонт и амортизацию.

(23)

где Ц_тр – цена КТП, Ц_тр1 = 79.26 тыс.руб, Ц_тр2 = 13.53 тыс.руб.

I – индекс цен на оборудование (I = 27);

δ_т = 0.095 – коэффициент, учитывающий транспортно заготовительные

расходы, связанные с приобретением оборудования;

δ_с = 0.13 – коэффициент, учитывающий затраты на строительные работы;

δ_м = 0.15 – коэффициент, учитывающий затраты на монтаж и отладку

оборудования;

тыс.руб

тыс.руб

(24)

где С_о – стоимость 1 кВт/ч электроэнергии;

Т_г – годовое число часов работы трансформатора, Тг = 8760 ч;

ΔР_хх – потери холостого хода, ΔР_хх1 = 0.92 кВт, ΔР_хх2 = 0.66 кВт;

ΔР_хх – потери короткого замыкания, ΔР_кз1 = 5.9 кВт, ΔР_кз2 = 4.2 кВт;

τ_н – время максимальных потерь, τ_н =2700 ч.

тыс.руб

тыс.руб

(25)

где Н_а – норма амортизационных отчислений (3.5%);

Н_обсл – норма обслуживания оборудования (2.9%);

Н_рем – норма ремонта оборудования (1.0%).

тыс.руб

тыс.руб

тыс.руб

тыс.руб

Вариант КТП с двумя трансформаторами мощностью S_тр = 400 кВА на основе технико-экономического расчета оказался выгоднее, его и принимаем основой в последующих расчетах.