2.3 Расчёт токов силовых нагрузок, компоновка и выбор силовых 12 шкафов. Расчёт силовых нагрузок по шкафам

Произведём расчёт нагрузок методом коэффициента максимума на примере ШР1.

Если в составе цеха имеются механизмы, работающие в повторно-кратковременном режиме, приведем их к длительному режиму работы, кВт

(24)

где Р_ном – мощность электроприемника, приведенного к 100% включения,

кВт

Тогда можно найти суммарную активную мощность электрических приемников первого распределительного пункта Р_ном, кВт

(25)

где Р_{ном i}  номинальная допустимая мощность каждого электроприемника, кВт

Находим суммарную мощность электроприёмников ШР1 по формуле 12

P_ном=10х3+18,5х2+0,5+15+7,5х3=105

Из ([2], с.52, таблица 2.1) для групп электроприемников находим коэффициент использования К_и и коэффициент мощности cos. Коэффициент К_и используем для нахождения сменной мощности Р_см за наиболее загруженную смену.

Определяем активную сменную мощность каждого приёмника, кВт

(26)

где К_иi – коэффициент использования электроприемника, по ([2], с.52);

Р_номi – номинальная мощность электроприемника, кВт.

Определяем активную сменную мощность каждого приёмника по формуле 26

P_см1=10×0,14×3=4,2

P_см2=18,5×0,14×2=5,18

P_см3=0,5×0,14=0,07

P_см4=15×0,14=2,1

P_см5=7,5×0,14×3=3,2

Рассчитываем общую активную сменную мощность для ШР1, кВт

(27)

2. Рассчитываем общую активную сменную мощность для ШР1 по формуле 27

3. P_см=4,2+5,18+0,07+2,1+3,2=14,7

4. Находим сменную реактивную мощность каждого приёмника, квар

5. , (28)

где tg – тангенс угла, характеризующего соотношение активных реактивных мощностей.

2. Находим сменную реактивную мощность каждого приёмника по формуле 28

4. q_см1=4,2×0,75=3,15

5. q_см2=5,18×0,75=3,8

6. q_см2=0,07×0,75=0,05

7. q_см4=2,1×0,75=1,57

8. q_см5=3,2×0,75=2,4

9. Производим расчёт общей реактивной сменной мощности для ШР1, квар

10. (29)

11. Производим расчёт общей реактивной сменной мощности для ШР1 по формуле 29

12. q_см=3,15+3,8+0,05+1,57+2,4=10,9

13. Для расчета максимальной нагрузки необходимо найти коэффициент максимума

14. (30)

15. где n_э – эффективное (приведенное) число электроприемников;

16. К_и.с. – средний коэффициент использования.

17. Для выбора условия которое определяет метод нахождения эффективного

18. числа электроприёмников n_э необходимо знать количество электроприёмников n, показатель силовой сборки m, средний коэффициент использования K_и.с., а так же постоянна или не постоянна номинальная мощность электроприёмника Р_ном.

19. Находим показатель силовой сборки для ШР1

20. (31)

21. где Р_номmax – наибольшая мощность электроприемника, кВт;

22. Р_номmin – наименьшая мощность электроприемника, кВт.

23. Находим показатель силовой сборки для ШР1 по формуле 31

24. m=18,5/0,5=37

25. Средний коэффициент использования для ШР1

26. (32)

27. где Р_см – суммарная сменная мощность электроприемников, кВт;

28. Р_ном – суммарная номинальная мощность электроприемников, кВт.

29. Находим средний коэффициент использования для ШР1 по формуле 32

30. К_и.с.=14,7/105=0,14

31. В зависимости от количества электроприемников, рассчитанных показателя силовой сборки m и среднего коэффициента использования K_и.с. определяется метод расчета эффективного числа электроприёмников n_э.

32. При n ≥ 5; Kи.с.≥0,2; m ≥3; Рном ≠ const, эффективное число электроприемников находится по формуле, шт

33. (33)

34. При n ≥ 5; K_и.с. ≥ 0,2; m ≥ 3; Р_ном ≠ const, эффективное число электроприемников находится по формуле, шт

35. (34) В данном случае выполняются следующие условия: n≥5; К_и.с.≥0,2; m≥3; P_ном≠const, т.е расчёт эффективного числа электроприёмников для ШР1

36. n_э=105×105/30×30+37×37+0,5×0,5+15×15+22,5×22,5=6,23

37. Следовательно, в период максимального (30 мин) потребления электрической энергии работают 14,97 станка со средним коэффициентом использования 0,21.

38. Используя найденные эффективное количество электроприемников и средний коэффициент использования из ([2], с.54) находим коэффициент максимума, исходя из условий формулы 30

39. К_max=1,37

40. После нахождения коэффициента максимума находим максимальные нагрузки.

41. Находим активную максимальную мощность для ШР1, кВт

42. (35)

43. Находим активную максимальную мощность для ШР1 по формуле 35

44. P_max=14,7×1,37=20,1

45. Рассчитываем реактивную максимальную мощность для ШР1, квар

_{Qmax = Qcм х K max} (36)

2. Рассчитываем реактивную максимальную мощность для ШР1 по формуле 36

3. Q_max=15,1

4. Определяем полную максимальную мощность для ШР1, кВА

(37)

2. Определяем полную максимальную мощность для ШР1 по формуле 37

3. 

4. Рассчитываем максимальный ток нагрузки для ШР2, А

(38)

2. где U_ном – номинальное напряжение питания электроприемников, В

3. Рассчитываем максимальный ток нагрузки для ШР1 по формуле 38

4. I_max=25,1/(1,73×0,38)= 38,6

5. Расчет максимальных мощностей и максимального тока электроприемников подключенных к шкафу ШР1 на этом закончен. Аналогичным образом определяем максимальные мощности по ШР2, а также находим общие значения для всего участка.Полученные данные по расчету установленной и сменной мощности систематизируем и заносим в таблицу 5.

Таблица 3 Таблица 5 Таблица 3	Нагрузка максимальная	Iм, А	17		11.1 13.5 0.15 5.5 8.5 38.6		17.4 47.5 23.4 14.3 11.0 100
		Smax, кВА	16		7.2 8.8 0.1 3.6 5.5 25.1		11.3 30.9 15.2 0.93 7.2 65.6	6.1 4.7 4.7 106.2 12 118.2
		Qmax, кВар	15		4.3 5.2 0.06 2.2 3.3 15.1		6.8 18.4 9.01 0.8 4.4 39.5	3.2 2.48 2.48 62.76 11.72 74.5
		Рmax, кВт	14		5.75 7.1 0.07 2.87 4.4 20.1		9.01 24.8 12.2 0.48 5.74 52.4	5.22 4 4 86.9 2.3 89.2
	Нагрузка средняя за смену	Kм	13		1.37		3.22
		nэ	12		6.23		2.77
		Sсм, кВА	11		5.25 6.4 0.08 2.62 4 18.35		3.5 9.5 4.7 0.3 5.2 23.2	0.77 0.58 1.8 6.1 4.7 4.7
		Qсм, кВар	10		3.15 3.8 0.05 1.57 2.4 10.9		2.1 5.7 2.8 0.25 3.14 14.1	0.4 0.31 0.99 3.2 2.48 2.48
		Рсм, кВт	9		4.2 5.18 0.07 2.1 3.2 14.7		2.8 7.7 3.8 0.15 4.2 18.7	0.66 0.5 1.6 5.22 4 4
	Нагрузка установленная	m	8		m>3		m>3	m>3
		tgφ	7		0.75 0.73 0.71 0.74 0.75 0.67		0.75 0.74 0.73 1.66 0.74 0.97	0 0 0 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62
		cosφ	6		0.8 0.81 0.87 0.81 0.8 0.81		0.8 0.8 0.8 0.53 0.81 0.73	1 1 1 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85
		Ки	5		0.14		0.14	0.83 0.83 0.83 1 1 1
		ΣРном кВт	4	ШР1 (ПР8501-072)	30 37 0.5 15 22.5 105	ШР2 (ПР8501-072)	20 55.5 27 3 30 138.5	0.5 0.6 0.3 244.9 0.8 0.6 1 5.22 4 4
		Рном, кВт	3		10 18.5 0.5 15 7.5 51.5		10 18.5 27 3 15 73.5	0.5 0.6 0.3 125 0.8 0.6 0.1 5.22 4 4
		n	2		3 2 1 1 3 10		2 3 1 1 2 9	1 1 1 22 1 1 10 1 1 1
	Наименование РУ и электроприемников		1 1		Станок токарно-винторезный Пресс гидравлический для пластмасс Станок заточной Пресс кривошипный двойного действия Пресс холодной штамповки Всего по ШР1		Станок токарно-винторезный Пресс гидравлический для пластмасс Пресс гидравлический Кран-балка Пресс кривошипный двойного действия Всего по ШР2	Шкаф сигнализации и измерений Шкаф пожарной сигнализации Пульт пожарной сигнализации Всего 1ЩАО 2ЩАО Розетки УОЩВ-9 1ОЩВ-6 2ОЩВ-6 Всего на ШНН Потери Всего на ВН