2.3 Расчет общей потребности в электроэнергии

Потребители электрической энергии по характеру нагрузки разделяются на силовые и осветительные. К силовым относятся электродвигатели, трансформаторы и преобразователи. К осветительным кроме электроламп относятся нагревательные приборы, слаботочные установки и т. п.

В потребителях силовой электроэнергии часть энергии затрачивается на создание магнитного поля, другая часть преобразуется в механическую, тепловую или световую энергию. Энергия, преобразуемая за единицу времени в механическую, тепловую или световую энергию, называется активной мощностью (нагрузкой) и измеряется в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт).

Энергия, передаваемая полю за единицу времени, называется реактивной мощностью (единица измерения вар или квар).

Геометрическая сумма активной и реактивной мощностей называется полной, или кажущейся, мощностью (единица измерения ВА или кВА). Отношение активной мощности к полной P/S называется коэффициентом мощности, который геометрически может быть представлен косинусом угла φ между катетом Р и гипотенузой S (cos φ).

Рассчитаем активную мощность для силовой нагрузки

Р_сил = К_с Р_{уст.сил.}, (15)

где К_с - коэффициент спроса для силовой нагрузки учитывающий потери мощности в двигатели, в сети, а так же одновременность работы и загрузку двигателя;

Р_{уст. сил} - общая установленная мощность потребителя силовой энергии, принимается по технической характеристики, кВт.

Определим годовой расход электроэнергии для каждого вида оборудования

кВт ч, (16)

где Т- число часов работы в году, в часах.

Таблица 4- Общая потребность электроэнергии

Потребители электроэнергии	Количество единиц данного типа оборудования	Общая установленная мощность, кВт	Кс	cosφ	Потребляемая активная мощность, кВт	Число часов работы в году, ч	Агод, кВт ч
1	2	3	4	5	6	7	8
Бревнотаска	2	22	0,6	0,5	26,4	3984	105177,6
сбрасыватель	2	6,4	0,6	0,7	7,7	3984	30676,8
Накопитель бревен	2	20	0,65	0,75	26	3984	3103584
Механизм поштучной выдачи бревен	2	6,4	0,6	0,7	23,04	3984	91794,36
Впередирамный конвейер ВК63	2	16	0,65	0,75	20,8	3984	82867,2
Двухпоточная лесопильная рама 1-ого ряда РК63	2	128,79	0,35	0,6	90,2	3984	359356,8
Поперечный цепной конвейер	2	20	0,65	0,75	78	3984	310752

Продолжение таблицы 4

1	2	3	4	5	6	7	8
Ленточный конвейер	2	20	0,2	0,5	8	3984	31872
Двухпоточная лесопильная рама 2-ого ряда РК63	2	128,79	0,35	0,6	90,2	3984	359356,8
ИТОГО:	18	368,38			370,34

кт/час

Расчет активной мощности для осветительной нагрузки

(17)

где К¹_с – коэффициент спроса для осветительной нагрузки, учитывающий потери в сети и одновременность использования приборов освещения:

(18)

где К_одн– коэффициент одновременности; для бытовых помещений и территорий К_одн = 1;

К_пот – коэффициент, учитывающий потери в сети; К_пот = 1,06 – 1,07.

Годовое потребление электроэнергии:

(19)

где Т_г – число часов горения в году.

Для расчета наружного освещения используются следующие данные:

• Освященная полоса шириной 10м по периметру здания;

• Время работы светильников принимают в зависимости от сменности работы цеха.

Данный расчет сведем в таблицу 5

Таблица 5 – Расчет количества электроэнергии, потребляемой осветительной нагрузкой

Наименование потребителя	Площадь пола F, м2	Удельный расход электроэнергии, g, Вт/м2	Установленная мощность Руст.осв.= g∙ F,кВт	Коэффициент одновременности,Кодн	Потеря в сети, Kпот, кВт	Потребляемая активная мощность, Росв, кВт	Число часов горения в году, Тг,ч	Годовое потребление электроэнергии, Асил, кВт/ч
Лесопильный цех	2304	15	34,56	1	1,06	36,6	2200	80520
Наружное освещение	1140	4	4,56	1	1,06	4,83	2200	10626
Итого:			39,12			41,43		91146

Выбор электрооборудования

(20)

(21)

где ∑Р_сил – суммарная потребляемая активная мощность;

cosφ_ср – средневзвешенное значение коэффициента мощности;

(22)

где cosφ₁, cosφ₂,…, cosφ_i – коэффициент мощности потребителя;

n₁,n₂,…,n_i – количество потребителей.

кВт

Минимальная величина средневзвешенного коэффициента мощности для промышленных предприятий установлена в государственном порядке и должна на­ходиться в пределах 0,92 ÷ 0,95.

Повысить cos φ можно искусственным путем за счет включения в сеть кон­денсаторов или синхронных компенсаторов. Наиболее предпочтительны конденсаторы, они более удобны и имеют незначительные потери активной мощности.

Реактивная мощность конденсаторов, необходима для уменьшения угла сдвига фаз с φ₁ до φ₂, определяется по формуле:

(23)

где tgφ₁ – тангенс угла, соответствующий существующему средневзвешенному cosφ_ср;

(24)

,

tgφ₂ – тангенс угла, соответствующий требуемомуcosφ (0,92 - 0,95).

4,

Выбираем 6 конденсаторов мощностью 36 кВт (тип Км 0,40-36-3).