2. Расчет электрических нагрузок по уровням системы электроснабжения

1. Расчетные нагрузки цехов

Расчетная нагрузка активной ( , кВт) и реактивной ( , кВ·Ар) мощ-ностей определяется по следующим выражениям:

для силовой нагрузки –

(2.12)

(2.13)

где – активная расчетная мощность нагрузки цеха, кВт;

– коэффициент спроса по цеху (справочная величина) [4];

– суммарная мощность электроприемников, подключенных к данному узлу нагрузки (цеху), кВт;

– реактивная расчетная мощность нагрузки цеха, кВ∙Ар;

для осветительной нагрузки –

(2.14)

, (2.15)

где – расчетная активная мощность осветительной нагрузки данного цеха (подразделения), кВт;

– коэффициент спроса для осветительной нагрузки данного цеха (справочная величина) [4];

– коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА) при применении газоразрядных источников света (см. табл. 2.3);

– номинальная мощность осветительной нагрузки данного цеха, кВт;

– расчетная реактивная мощность осветительной нагрузки (при применении разрядных источников света), кВ·Ар осветительной нагрузки.

Таблица 2.3 – Коэффициент пуска регулирующей арматуры

Значение	Вид ламп
kпр= 1,08	с электронной пускорегулирующей арматурой (ДРЛ, ДРИ)
kпр= 1,2	стартерные схемы (люминесцентные лампы)

Номинальная мощность осветительной нагрузки, кВт, определяется по уравнению:

, (2.16)

где – удельная мощность осветительной нагрузки на единицу площади цеха, Вт ∕м² (справочная величина) [4];

– площадь цеха (смотри табл. 2.4), м².

Таблица 2.4 – Габаритные размеры зданий и сооружений метизометаллургического завода

№ здания	Площадь F, м2	Высота h,м
1	2887,5	6
2	6370,25	5
3	1501,5	4
4	1501,5	4
5	2700	6
6	2869	4
7	843,75	5
8	19280,63	5
9	8585,96	5
10	5069,7	5
11	1774,53	6
12	3977,48	8
13	5775,49	8
14	4542,27	8

Примечание: масштаб (в 1 мм – 5,4 м)

Удельная мощность осветительной нагрузки зависит от нормы освещенности на рабочем месте, от типа источников света, от высоты подвеса и других факторов. Таким образом, расчетные значения нагрузок цеха определяются по следующим выражениям:

расчетная активная мощность –

(2.17)

где – расчетное значение активной мощности цеха, кВт;

расчетная реактивная мощность, кВ∙Ар, –

(2.18)

где – расчетное значение реактивной мощности цеха;

полная мощность, кВ∙А, –

, (2.19)

где – расчетное значение полной мощности цеха, кВ∙А;

расчетный ток нагрузки цеха в нормальном режиме, А, –

, (2.20)

где – расчетное значение тока узла нагрузки (цеха), А;

– номинальное напряжение в узле нагрузки, кВ.

Для освещения цехов выбираем люминесцентные лампы ЛД, ЛБ различной мощности (табл. 2.5) в соответствии с нормой освещенности для зданий, согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» [9].

Таблица 2.5 - Характеристики ламп

Марка	Тип ламп	Мощность, Вт	U, В	cos φн	tg φн
ЛБ-40	Лампа белого света	40	103	0,47	1,89
ЛБ-65		65	110	0,50	1,73
ЛД-40	Лампа дневного света	40	103	0,47	1,89
ЛД-65		65	110	0,50	1,73
ЛД-80		80	99	0,45	1,98
ДРЛ-125	Дуговая ртутная люминесцентная	125	125	0,57	1,45
ДРЛ-250		250	130	0,59	1,37

Выполним пример расчета для цеха спекания:

Расчетную нагрузку активной и реактивной мощностей определим по формулам 2.12 и 2.13:

Номинальную мощность осветительной нагрузки определим по уравнению 2.16:

Для цеха спекания выбираем лампы ДРЛ 250.

Определим расчетную активную и реактивную мощность осветительной нагрузки данного цеха по формуле 2.14 и 2.15 соответственно:

Определим расчетное значение активной и реактивной мощности цеха спекания по формуле 2.17 и 2.18:

Расчетное значение полной мощности цеха определятся по формуле 2.19:

Расчетное значение тока узла нагрузки (цеха) по 2.20:

Аналогичные расчеты проводим для остальных цехов. Результаты расчетов сводим в табл. 2.6.

Таблица 2.6 – Расчетные нагрузки до 1 кВ цехов предприятия

№	Наименование цеха								Тип ламп
		кВт			кВт	кВ·Ар		м		кВт/м2	кВт	кВ·Ар	кВт	кВ·Ар	кВ·А	А	м2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
1	Цех спекания (6 кВ)	12825	0,75	0,8	10260	9048,5	-	-	-	-	-	-	10272,37	9059,38	13696,49	1317,9	2887,5
	Цех спекания (0,4 кВ)	610	0,75	0,8	488	430,4	0,85	6	ДРЛ 250	0,0042	12,37	10,91	500,37	441,28	667,16	963,0	2887,5
2	Котельная	1500	0,7	0,9	1350	1377,3	1	5	ДРЛ 125	0,0042	32,11	32,75	1382,11	1410,03	1974,44	2849,9	6370,25
3	Управление фабрики	180	0,7	0,6	108	110,2	0,8	4	ЛД 40	0,003	4,32	4,41	112,32	114,59	160,46	231,6	1501,5
4	Лаборатория	300	0,58	0,6	180	252,8	0,8	4	ДРЛ 125	0,0039	5,62	7,90	185,62	260,71	320,04	461,9	1501,5
5	Цех фильтрации	550	0,8	0,87	478,5	358,9	0,95	6	ДРЛ 250	0,0042	12,93	9,70	491,43	368,57	614,28	886,6	2700
6	Ремонтно-механический цех	-	0,65	-	104,73	133,0	0,85	4	ДРЛ 125	0,0039	11,41	13,18	116,14	146,21	186,73	269,5	2869
7	Насосная обратного цикла (6 кВ)	12810	0,8	0,75	9607,5	7205,6	-	-	-	-	-	-	9611,75	7208,81	12014,69	1156,1	843,75
	Насосная обратного цикла (0,4 кВ)	300	0,8	0,75	225	168,8	1	5	ДРЛ 125	0,0042	4,25	3,19	229,25	171,94	286,57	413,6	843,75
8	Цех обработки шихта	550	0,8	0,9	495	371,3	1	5	ДРЛ 125	0,0042	97,17	72,88	592,17	444,13	740,22	1068,4	19280,63
9	Перегрузка шихта (6 кВ)	2900	0,95	0,87	2523	829,3	-	-	-	-	-	-	2566,27	843,49	2701,34	259,9	8585,96
	Перегрузка шихта (0,4 кВ)	210	0,95	0,87	182,7	60,1	1,0	5	ДРЛ 125	0,0042	43,27	14,22	225,97	74,27	237,87	343,3	8585,96
10	Насосная осветленной воды (6 кВ)	13200	0,80	0,75	9900	7425,0	-	-	-	-	-	-	9924,27	7443,21	12405,34	1193,7	5069,7
	Насосная осветленной воды (0,4 кВ)	480	0,80	0,75	360	270,0	1,0	5	ДРЛ 125	0,0042	25,55	19,16	385,55	289,16	481,94	695,6	5069,7
11	Склад реагентов и исх.материалов	900	0,6	0,41	369	492,0	0,6	6	ДРЛ 250	0,0042	5,37	7,15	374,37	499,15	623,94	900,6	1774,53
12	Склад готовой продукции	1700	0,6	0,41	697	929,3	0,6	8	ДРЛ 250	0,0042	12,03	16,04	709,03	945,37	1181,71	1705,7	3977,48
13	Цех подготовки продукции	1300	0,85	0,7	910	564,0	0,85	8	ДРЛ 250	0,0042	24,74	15,33	934,74	579,30	1099,70	1587,3	5775,49
14	Цех подготовки продукции	800	0,85	0,7	560	347,1	0,85	8	ДРЛ 250	0,0042	19,46	12,06	579,46	359,12	681,72	984,0	4542,27