1. Определение расчетных нагрузок всего цеха (рис.1) и его отделений на напряжении до 1 кВ (380/220 в) силовых и осветительных электроприемников.

Определение расчетных электрических нагрузок цеха необходимо для выбора трансформаторов на цеховых трансформаторных подстанциях, компенсирующих устройств на напряжение до 1 кВ, сечений кабелей питающей и распределительной сети, шинопроводов, защитной и коммутационной аппаратуры,

Существуют различные методы определения расчетных нагрузок электроприемников .

Расчетную нагрузку указанного в задании цеха определим по модифицированному статистическому методу для силовых электроприемников и по методу удельных норм и коэффициенту спроса для осветительных электроприемников .

Определение расчетных нагрузок цеха или группы электроприемников в цехе производится в следующей последовательности:

1. Все электроприемники (ЭП) цеха должны быть сгруппированы по режимам работы в характерные группы (с одинаковыми К_И иcos φ). Значения коэффициентов использования (К_И) и cos φ для ЭП ремонтно-механического цеха приведены в табл. 4.1.

Расчеты удобнее выполнять в форме таблицы П1.3.

2. Для каждой характерной группы ( ) определяются значения суммарной номинальной мощности , средние активная и реактивная нагрузки [кВт], [квар].

Для электроприемников, работающих в повторно – кратковременном режиме (сварочные машины, тельферы, кран балки) при определении расчетной нагрузки цеха в целом приведение номинальной мощности к ПВ = 100% не требуется, а при определении расчетных нагрузок элементов питающей сети цеха (силовые пункты, участки распределительных шинопроводов)

В итоговой строке определяются суммы этих величин:

,

.

Значение средневзвешенного коэффициента использования Ки ср, определяемое по соотношению:

где n - число характерных групп ЭП с разными значениями К_И;

Р_Нi - суммарная номинальная активная мощность характерной группы ЭП;

п – число характерных групп ЭП с разными значениями Ки.

В графу 9 итоговой строки записываем значение эффективного числа электроприемников n_э , рассчитанное по упрощенному выражению:

где Р_Hмакс - мощность наибольшего электроприемника (ЭП).

Найденное по выражению (1.7) nэ округляется до ближайшего меньшего целого числа.

В зависимости от средневзвешенного коэффициента использования (Киср) и эффективного числа электроприемников (nэ) определяем коэффициент расчетной нагрузки Кр по таблице П1.2 [1] для питающих сетей напряжением до 1 кВ (То=10 мин) отделений, по таблице П1.2 [1] – для шинопроводов и цеховых трансформаторов (То=2,5 ч) и заносим в графу 10.

Расчетную активную мощность (Рр.сил, графа 11) подключенных к узлу питания силовых ЭП напряжением до 1 кВ определяем по выражению:

Расчетная активная мощность (P_Р) подключенных к узлу питания ЭП напряженном до 1 кВ определяется по выражению

где К_РА - коэффициент расчетной активной мощности;

К_Иi - коэффициент использования отдельного электроприемника или группы ЭП;

Р_Нi - номинальная мощность одного или группы ЭП;

n - число характерных групп ЭП с разными К_Иi.

Расчетная реактивная мощность (Q_Р) определяется следующим образом:

- для питающих сетей напряжением до 1 кВ в зависимости от эффективного числа ЭП ( n_Э ):

К_РР= К_РА, если К_РА ≤ 1, К_РР=1,1 , если n_Э≤ 10, К_РР=1,0 , если n_Э> 10.

1. группа – токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные, карусельные, точильные станки и т.д. (К_u = 0,14; cos = 0,4; tg =2.29.) 35 шт.

2. группа – шлифовальные станки, (К_u = 0.3; cos = 0,7; tg = 1,02); 6 шт.

3. группа – вентиляторы (К_u = 0,7; cos = 0,8; tg = 0,75); 12 шт.

4. группа – кран-балка,тельфер (ПВ=25%), (К_u = 0,05; cos = 0,5; tg = 1,7);8 шт.

5.группа -прессы(К_u = 0,35; cos = 0,7; tg = 1.02);8 шт.

6.группа-электропечь сопротивления, шкафы(К_u = 0,7; cos = 0,95; tg = 0,33);9шт.

7.группа-электропечь ванна(К_u = 0,7; cos = 0,35; tg =2.7);2 шт.

Для каждой группы (i) определяем значения суммарной

номинальной мощности , средней активной и

реактивной нагрузке Pср (кВт),Qср (квар)

1гр. Рн=5.6+20+11.2+33.3+1.7+1.7+7+2.3+16+20+12.8+8.4+5.1+9+7+1.4+47.1+6.8+13= =229,4 кВт.

2гр. Рн=18 кВт.

3гр. Рн=51.6 кВт.

4гр. Рн100=32.85* =16.42 кВт.

5гр. Рн=99.5 кВт.

6гр. Рн=198.3 кВт.

7гр. Рн=40 кВт.

Находим суммарную реактивную мощность.

Qн=Рн·tg где tg =

1 гр. Qн=229.4·2,29=525.326 ( квар) sin =0.917

tg =2.29

2гр. Qн=18.36 (квар)

3гр. Qн=38.7 (квар)

4гр. Qн=27.9 (квар)

5гр. Qн=101.49 (квар)

6гр. Qн=198.63 (квар)

7гр. Qн=108 (квар)

Qн∑=525.326+18.36+38.7+27.9+101.49+198.63+108=1018.4 (квар)

Находим среднюю активную нагрузку по группам Рср=Ки·Рн

1гр. Рср=0,14·229,4=32.116 (кВт)

2гр. Рср=5.4 (кВт)

3гр. Рср=36.12 (кВт)

4гр. Рср=0.821 (кВт)

5гр. Рср=34.825 (кВт)

6гр. Рср=138.81 (кВт)

7гр. Рср=28 (кВт)

Находим среднюю реактивную нагрузку по группам Qсм=Рср·tg

1гр. Qср=36,71·2,29=73.54 (квар)

2гр. Qср=5.5 (квар)

3гр. Qср=27.09 (квар)

4гр. Qср=1.4 (квар)

5гр. Qср=35.52 (квар)

6гр. Qср=45.8 (квар)

7гр. Qср=75.6 (квар)

где P_{H, –} активная номинальная мощность i-го приемника (кВт), K_u, – коэффициент использования активной мощности, определяем среднюю нагрузку (Р_ср.) группы потребителей, подключенных к узлу питания

напряжением до 1 кв с помощью коэффициента использования

Определение расчетных нагрузок осветительных приемников произведем по методу удельных норм и коэффициенту спроса. Учитывая размеры помещений отделений цеха и нормируемую освещенность, указанных в табл. 1, определим удельные мощности осветительной нагрузки для всех отделений и активную нагрузку отделений по выражению: