19.1. Расчет силовых нагрузок предприятий.

При расчете силовых нагрузок важное значение имеет правильное определение электрической нагрузки во всех элементах силовой сети. Завышение нагрузки может привести к перерасходу проводникового материала, удорожанию строительства; занижение нагрузки — к уменьшению пропускной способности электрической сети и невозможности обеспечения нормальной работы силовых электроприемников.

Расчет электрических нагрузок основывается на опытных данных и обобщениях, выполненных с применением методов математической статистики и теории вероятности.

Расчет начинают с определения номинальной мощности каждого электроприемника независимо от его технологического процесса средней мощности: мощности, затраченной в течение наиболее загруженной смены, и максимальной расчетной мощности участка, цеха, завода или объекта.

Расчет номинальной мощности. Номинальная мощность (Р_ном.) — это полезная мощность электроприемника, совершающая работу. Она указывается в паспортных данных электроустановок, электродвигателей, печей сопротивления, реактивных печей, силовых и печных трансформаторов и др. При номинальной мощности и напряжении приемник потребляет номинальный ток .

В цехах промышленных предприятий основную приемников составляют асинхронные электродвигатели, работающих в разных технологических режимах.

Расчет нагрузок в двигательном режиме. Для электродвигателей (металлорежущих станков, вентиляторов, компрессоров, насосов и др.) фактически потребляемая активная мощность (кВт)

Рф = Рп /  = Рном + ∆Р

где Рп — паспортная активная мощность электродвигателя, кВт;

ή— коэффициент полезного действия;

Рном — полезная активная мощность, совершающая работу, кВт;

Р—собственные потери активной мощности электродвигателя, кВт.

Для значительной группы электродвигателей активная номинальная мощность Р ном= Р п,

так как в период максимальной нагрузки электроприемников потери мощности электродвигателей Р компенсируются мощностью не участвующих в работе электроприемников. Следовательно, фактическую активную мощность определяют только для электродвигателей большой мощности.

Для всех видов нагревательных электроприемников (печей сопротивления, сушильных шкафов, нагревательных приборов и др.) всегда Р_ном = р_п

Для электроприемников, заданных полной мощностью (силовых, печных, сварочных трансформаторов и др.), Рном = Sп * cos φ

где S п —паспортная полная мощность трансформатора, кВА; — cos φ -коэффициент мощности.

Расчет нагрузок в повторно-кратковременном режиме.

Значительная часть электродвигателей (электрических кранов, тельферов, электрических лифтов, пожарных насосов и др.) работает не в продолжительном, а в повторно-кратковременном режиме, когда периоды работы и остановок двигателя чередуются. Для них номинальная мощность рассчитывается с учетом пауз в работе:

Рном =Рп  ПВ

где ПВ—продолжительность включения электроприемника, % (задается технологическим процессом, учитывает работу в течение 8 ч— наиболее загруженной смены или в течение суток — 24ч). Стандартные значения ПВ=15, 25, 40, 60 %.

Для электроприемников, заданных полной мощностью (сварочных и силовых трансформаторов),

Р_ном=S _п cos φ _п  ПВ

Расчет сменной мощности.

Сменная мощность учитывает количество мощности, израсходованной в период наиболее загруженной смены. Согласно суточному графику работы промышленных предприятий наиболее загруженной считают 2-ю смену в период с 8 до 17час. в течение 8 ч работы.

Для действующих промышленных предприятий активная (кВт) и реактивная (квар.) мощности

_{Рсм= Wa/ Тсм}; Q см = _{Wр /Тсм.}

где W_a—активная энергия, кВт-ч;

Т_см—продолжительность работы электроприемников за смену, ч;

Wp—реактивная энергия, квар-ч.

Для вновь проектируемых промышленных предприятий активная (кВт) и реактивная (квар) мощности каждого одиночного электроприемника

Рсм=Рном Ки; ; Q см=Рсм.tg φ

где Ки—коэффициент использования электроприемника.

Рассматривая электрическую нагрузку в комплексе, присоединенную к трансформаторной подстанции, сменную мощность суммируют:

Рсм= ΣРсм; Q см= Σ Q см