3 Расчёт групповых нагрузок

Расчёт общей силовой нагрузки цеха.

Расчет произведем по методу упорядоченных диаграмм и рассчитаем по следующим формулам:

(11),

где, P_н – номинальная групповая активная мощность (кВт)

– расчётная активная мощность i-ой группы (кВт)

(12),

где, P_ср – средняя групповая активная мощность (кВт)

– средняя активная мощность i-ой группы (кВт)

(13),

где, Q_ср – средняя групповая реактивная мощность (кВАр)

– средняя реактивная мощность i-ой группы (кВАр)

(14),

где, P_ср – средняя групповая активная мощность (кВт)

P_н – номинальная групповая активная мощность (кВт)

К_{и ср} – коэффициент использования средневзвешенный

(15),

где, P_н – групповая номинальная мощность (кВт)

– суммарная расчётная активная мощность i-ого приёмника (кВт)

– эффективное число приёмников

(16),

где, Q_р – групповая расчётная реактивная мощность (кВАр)

Q_ср– групповая средняя реактивная мощность (кВАр)

К_рq– коэффициент расчётный по реактивной мощности = 1 (табличное значение, если n_эф>10, то К_рq=1 если n_эф≤10 то К_рq=1,1)

(17),

где, P_р – групповая расчётная активная мощность (кВт)

P_ср – групповая средняя активная мощность (кВт)

К_рp – коэффициент расчётный по активной мощности Kpp = 1 (табличное значение по n_эф и К_{и ср})

(18),

где, S_р – полная расчётная мощность (кВА)

P_р – групповая расчётная активная мощность (кВт)

Q_р – групповая расчётная реактивная мощность (кВАр)

(19),

где, – групповой расчётный ток (А)

S_р – п олная групповая расчётная мощность (кВА)

U_ном – номинальное напряжение сети (кВ)

Произведём расчёт общецеховой нагрузки:

P_н = 128+100+56+(6*44)+(2*80)+7,5+(3*8)+(11*32)+(4*5)+(2*40)+16+3+ (3*24)+(4*7)+5,5+3,8+(2*8) = 1335,87 (кВт)

P_ср= 83,2+65+36,4+(6*28,6)+(2*56)+0,375+(3*6,4)+(11*25,6)+(4*2)+(2*32)+

10,4+1,5+(3*19,2)+(4*2,8)+2,75+0,387+(2*6,4) = 937,61 (кВт)

Q_ср=62,4+48,75+27,3+(6*21,45)+(2*42)+0,64+(3*4,8)+(11*19,2)+(4*1,24)+(2*24)+7,8+0,93+(3*14,4)+(4*1,73)+2,8+0,669+(2*4,8) = 701,26 (кВАр)

Q_р = 701,26 *1 = 701,26 (кВАр)

P_р = 937,61*1,1 = 1031,37 (кВт)

кВА

Результаты расчётов сведены в таблицу 3.

Таблица 3 – Расчётные данные общей силовой нагрузки цеха

Pн,кВт	Pср,кВт	Qср,кВАр	Ки ср	nэф	Qр.,кВАр	Pр,кВт	S,кВА	Iр,А
1335,87	937,61	701,26	0,7	25	701,26	1031,3	1247,1	1898,3

Мощность и ток для трансформаторов

Q_р=701,26*1=701,26 (кВАр)

P_р=1031,3*0,7=721,95 (кВт)

Расчёт центра электрических нагрузок цеха.

Определение центра электрических нагрузок производится для выбора места расположения ГПП (РП, ТП). Трансформаторные подстанции максимально, насколько позволяют производственные условия, приближают к центрам нагрузок. Это дает возможность построить экономическую и надежную систему электроснабжения, так как сокращается протяженность сетей вторичного напряжения, уменьшаются потери энергии и отклонение напряжения; уменьшается зона аварий и удешевляется развитие электроснабжения

Произведем расчет центра электрических нагрузок по следующим формулам:

,

,

X_цэн и Y_цэн – координаты центра электрических нагрузок цеха;

X_{цэн грi} и Y_{цэн грi} – координаты центра цента электрических нагрузок i-ой группы;

P_н – номинальная активная мощность группы;

P_грi – активная мощность i-ой группы.

= 19,91 (м).

= 10,05 (м).

Расчёт осветительной нагрузки.

Расчёт производится по методу удельных нагрузок. Делим всё помещение на строительные модули. В каждом строительном модуле рассчитываем активную мощность. Всего 16 строительных модулей. В каждом модуле расположено различное оборудование от этого зависит требуемая освещённость. Требуемая освещённость над станками 300 люкс, сварочное оборудование 200 люкс, зона погрузки – разгрузки 50 люкс, токарный станок с ЧПУ 400 люкс. Высота подвеса светильников в местах ,где передвигается управляемый с пола кран 8 метров, где его нет – 6 метров.

Формулы для расчёта активной мощности мощность каждого модуля:

(20),

где, P_модуля – активная мощность модуля, Вт/м²

P_уд – удельная плотность нагрузки, Вт (табличное значение)

S_модуля – площадь модуля, м²

К_спр – коэффициент спроса для больших цеховых пролётов =1 (табличное значение)

К_кпр – коэффициент потерь пускорегулирующей аппаратуры для ламп типа ДРЛ К_пра= 1,05, если более 400 Вт; К_пра= 1,1 если менее 400 Вт.

К_е – коэффициент освещённости

(21),

где, Е_табл=400 люкс

E_треб- требуемая освещённость

Произведём расчет одного из строительных модулей:

Модуль 1

P_уд = 39 Вт/м²

S = 6*12=72 м²

К_спр = 1

К_пра = 1,05

К_e = 300\400=0,75

P_модуля = 39*72*1*1,05*0,75=2211,3(Вт)

Аналогично остальные модули, результаты сведены в таблицу 4.

Таблица 4 – Расчётные данные осветительных модулей

№ модуля	Pуд,Вт/м2	Sмодуля, м2	Кспр	Кпра	Ке	Pмодуля,Вт
1-14	39	72	1	1,05	0,75	2211,3

Найдём общую осветительную нагрузку цеха по формуле:

(22)

где, P_осв – Общая осветительная активная мощность

P_модуля – активная мощность модуля

Для ламп ДРЛ с учётом групповой компенсации, используемых при освещении данного цеха ;

Найдём : 0,48

Найдём общую осветительную реактивную мощность цеха по формуле:

(23),

где, Q_осв – общая осветительная реактивная мощность цеха

3.4 Расчёт суммарной расчётной цеховой нагрузки.

P_{р общ.цех.} = P_{р силовая цеха}+P_осв=1031,37+30,95 = 1062,32 кВт (для сетей)

P_{р общ.цех.}= P_{р силовая цеха}+P_осв=721,95+30,95 = 752,9 кВт ( для трансформаторов)

Силовые шкафы (шинопроводы) выбираются по расчётному току присоединения и числу присоединений, которого он питает. В данном цехе, разделим оборудование, расположенное в нём на 7 групп:

– группа № 1:

– компрессор 1 шт.;

– мешалка 1 шт.;

– насос сухой смеси 2 шт.;

– вентилятор 1 шт.;

– группа № 2

– фильтры 4 шт.,

– транспортёр 1 шт.,

– группа № 3а.

– центрифуга 6 шт.,

– дисковые фильтры 2 шт.,

– насос готовой смеси 2 шт.,

– насос сухой смеси 1 шт.

– группа № 3б:

– газовый насос 1 шт.;

– вакуумный насос 1 шт.;

– компрессор 1 шт.;

– генератор-двигатель 2 шт.;

– тельфер 1 шт.;

– вентилятор 1 шт.;

– группа № 4:

– насос 6 шт.,

– дисковые фильтры 2 шт.,

– группа № 5:

– насос 5 шт.;

– группа № 6:

– кран-балка 1 шт.;

– насос 3 шт.

Произведём расчёт одной из групп по формулам.

Формулы аналогичные 10 – 18. Приступаем к расчётам.

Рассчитаем группу № 5:

Аналогично рассчитываются остальные группы, результаты расчётов сведены в таблицу 5.

Таблица 5 – Расчётные данные распределительных пунктов

Номер группы	Pн кВт	Pср кВт	Qср кВАр	Ки ср	nэф	Qр кВАр	Pр кВт	Sр	Iр
1	75	56,7	42,33	0,75	4	46,56	64,63	79,65	121,23
2	33,5	13,95	9,72	0,41	5	10,69	24,55	26,77	40,74
3а	378	258,8	193,58	0,68	9,25	212,93	305,3	372,2	566,64
3б	455,8	303,38	227,91	0,67	5	250,7	382,2	457,13	660,59
4	202	157,6	117.68	0,78	7	129,44	171,7	215.09	327.38
5	160	128	96	0,8	5	105,6	143,3	178,05	271
6	31,5	19,57	15,04	0,62	4	16,54	28,57	33,01	50,24