3 Расчет электрических нагрузок

Расчеты будем выполнять по методике, изложенной в [10]:

Расчет электрических нагрузок ЭП напряжением до 1 кВ производится для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа, сборки, распределительного шинопровода, щита станций управления, троллея, магистрального шинопровода, цеховой трансформаторной подстанции), а также по цеху, корпусу в целом.

Резервные электроприемники, ремонтные сварочные трансформаторы и другие ремонтные электроприемники, а так же электроприемники, работающие кратковременно (пожарные насосы, задвижки, вентили и т.п.), при подсчете расчетной мощности не учитываются (за исключением случаев, когда мощности пожарных насосов и других, противоаварийных ЭП определяют выбор элементов сети электроснабжения).

При наличии в справочных материалах интервальных значений k_И следует для расчета принимать наибольшее значение. Значения k_И должны быть определены из условия, что вероятность превышения фактической средней мощности над расчетной для характерной категории ЭП должна быть не более 0,05.

Расчет электрических нагрузок выполняем в следующем порядке

Определяем количество ЭП – n, шт (резервные ЭП, а также ЭП, работающие кратковременно, в расчете не учитываются).

Определяем номинальную (установленную) мощность.

Для одного ЭП: p_Н,

Суммарная мощность ЭП:

, (3.1)

По справочным данным [11] или по сообщению технологов предприятия, определяем коэффициент использования К_И.

Определяем коэффициент реактивной мощности cosϕ, tgϕ.

Для одного ЭП:

по паспортным данным ЭП

, (3.2)

Для группы ЭП:

, (3.3)

, (3.4)

Рассчитываем величины

к_и Р_ном , (3.5)

к_и Р_ном. tgφ , (3.6)

n , (3.7)

Определяется эффективное число электроприемников n_Э следующим образом:

, (3.8)

Полученное расчетное значение числа эффективных электроприемников округляется до ближайшего меньшего значения.

Определяем коэффициент расчетной нагрузки К_Р по таблице 1,2 [10].

Определяем расчетную активную мощность:

Р_Р=К_Р К_ИР_Н , (3.10)

В случаях, когда расчетная мощность Р_р окажется меньше номинальной наиболее мощного электроприемника, следует принимать Р_р=Р_н.макс .

Определяем расчетную реактивную мощность:

Q_Р=К_ИР_Нtgφ при n_Э>10, .(3.11)

Q_Р=1,1К_ИР_Н tgφ при n_Э≤10, (3.12)

Для магистральных шинопроводов и на шинах цеховых трансформаторных подстанций, а также при определении реактивной мощности в целом по цеху, корпусу, предприятию.

Q_p= P_p , (3.13)

К расчетной активной и реактивной мощности силовых ЭП напряжением до 1 кВ должны быть при необходимости добавлены осветительные нагрузки.

Определяем полную расчетную мощность:

, (3.14)

Определяем значение токовой расчетной нагрузки:

, (3.15)

Рассчитываем нагрузки для РП 1.

Общая мощность электроприемников по РП 1:

Расчетные величины:

- активная мощность электродвигателей вентиляторов с учетом коэффициента использования:

- активная мощность электродвигателей токарных автоматов с учетом коэффициента использования:

- активная мощность электродвигателей зубофрезерных станков с учетом коэффициента использования:

Суммарная активная мощность электроприемников по секции шин с учетом коэффициента использования:

-реактивная мощность электродвигателей вентиляторов с учетом коэффициента использования:

- реактивная мощность электродвигателей токарных автоматов с учетом коэффициента использования:

- реактивная мощность электродвигателей зубофрезерных станков с учетом коэффициента использования:

Суммарная реактивная мощность электроприемников по РП1 с учетом коэффициента использования:

Расчетные величины для:

- электродвигатели вентиляторов

- электродвигатели токарных автоматов

- электродвигателей зубофрезерных станков

Сумма по первой секции шин:

Определяем эффективное число электроприемников:

Принимаем целое значение n_Э.

n_э=8

Определяем К_р по таблице 1 [10]

Кр=0,97

Определяем расчетную активную мощность:

Определяем расчетную реактивную мощность:

n_Э<10

Определяем полную расчетную мощность:

.

Определяем расчетный ток:

.

Определим коэффициенты реактивной мощности cosφ и tgφ:

.

Определяем групповой коэффициент использования для РП1:

Так как расчеты однотипные для РП2, РП3 и всего КТП сводим их результаты в таблицу 3.1. В расчете учитываем нагрузки осветительной сети.

Таблица 3.2

Таблица 3.1 -Расчет электрических нагрузок

Номер ЭП по плану	Исходные данные								Расчетные величины				Эффективное число ЭП			Коэф-фициент расчетной нагрузки Кр			Расчётная мощность					Расчётный ток, А
	По заданию технологов				Справочные данные
	Наименование ЭП	Коли-чест-во ЭП, шт	Номинальная (установленная) мощность, кВт			Коэф-фициент использования Ки	Коэффициент реактивной мощности
			одного ЭП	Общая ЭП			cosφ	tgφ		КиРн	КиРнtgφ										АктивнаякВт Рр	Реактивнаяквар	ПолнаякВА
1	2	3	4	5		6	7	8		9	10	11			12			13			14	15	16			17
Сборные шины КТП-6-0,4
1-4	Компрессоры	4	45	180		0,8	0,9	0,48		144	69,12	8100
5	ЩО1	1	4,5	4,5		0,8	0,80	0,75		3,6	2,7	20,25
6	Тельфер	1	3,2	3,2		0,1	0,7	1,02		0,32	0,326	10,24
Итог КТП			49,5	184,5		0,8	0,89	0,49		147,92	72,146	8130			4			0,97			143,482	69,981	159,63			242,98
	Компенсирующее устройство
Итог КТП после компенсации реактивной мощности

Таблица 3.2 - Предельные значения коэффициента реактивной мощности [13]

Напряжения, кВ	tgφ
0,4	0,35

Так как рассчитанные значения не соответствуют предельным значениям tgφ нужно устанавливать компенсирующее устройство для КТП 0,4 кВ.

Реактивная мощность конденсаторов определяется как разность между фактической наибольшей реактивной мощностью Q_н нагрузки предприятия и предельной реактивной мощностью Q_э, представляемой предприятию энергосистемой по условиям режима ее работы [13].

, (3.16)

квар.

Выбор компенсирующего устройства для КТП.

Выбираем компенсирующее устройство ВАРНЕТ-АС-25-0,4У3 со ступенью мощности 5+10+10 квар [12].

Таблица 3.3 - Технические характеристики ВАРНЕТ-АС-100-0,4 У3

Тип	Мощность, квар	Количество ступеней	Мощность минимальной ступени, квар	Габариты, мм	Вес, кг
ВАРНЕТ-АС-100-0,4У3	25	5	5	250х350х650	40

Определим коэффициенты реактивной мощности после компенсации cosφ и tgφ для 1 и 2 секции шин:

.