1.Расчет электрических нагрузок объекта.

1. 1.1.Судостроительно-судоремонтные заводы.

Расчет электрических нагрузок данных объектов выполняется по методу упорядоченных диаграмм . В задании с целью сокращения расчетов приводятся установленные мощности (Ру) и эффективное число электроприемников (nэ) для укрупненных подразделений (цехов, участков и т.д.).

• Индивидуальные активные и реактивные нагрузки цехов:

Р = Ки Ру ;

Q = Р tg ;

где Р , Q - средняя активная и реактивная мощности за наиболее нагруженную смену;

Ки – коэффициент использования электроприемников, определяется на основании опыта эксплуатации по таблице 1.1.;

tg - коэффициент реактивной мощности по таблице 1.1.

Таблица 1.1.

Наименование цеха	Ки	tg
Механический, токарный	0,27	1,17
Судосборочный, судостроительный, сварочный, корпусный, корпусообрабатывающий, сборочно-сварочный	0,19	1,96
Котельный, трубопроводный	0,23	1,6
Деревообрабатывающий, деревоотделочный, Пилорама	0,26	1,54
Кузнечный	0,22	0,94
Литейный	0,15	0,63
Слип, эллинг, стапель	0,36	1,85
Док	0,43	0,8
Насосная, кислородная, компрессорная, Аккумуляторная	0,73	0,75
Мастерская, лаборатория, испытательная Станция, вспомогательные участки	0,18	1,04
Дизельный, ремонта ДВС	0,19	1,08
Котельная	0,6	0,94
Малярный	0,32	0,86
Мастерская ОГМ	0,19	1,02
Участок гребных винтов	0,45	0,56
Карусельно-котельный	0,4	1,36
Блок цехов	0,2	1,8
Механосборочный цех	0,25	1,37
Склад судового оборудования	0,25	1,35
Лесосушка	0,35	0,56
Склад красок, центральный склад, склад дерева, склад шихты и склады различные	0,25	0,56
Заводоуправление	0,3	0,77
Гальванический цех	0,4	0,38
Цех ДВО	0,3	1,3
Электроцех, электромонтажный цех	0,35	0,77
Радиомастерская	0,28	1,04
Парокотельная	0,25	0,9
Корпусно-котельный цех	0,4	1,36
Пилорама	0,3	0,73
Гараж	0,15	1,04
Участок восстановления детелей	0,26	1,6
Ремонтно-механический цех	0,25	1,17
Кузница и слесарный цех	0,25	0,95
Инструментальный цех	0,3	1,8
Кузнечно-термический цех	0,28	0,9
Типография	0,2	1,2

Максимальные расчетные мощности рассчитываются по формулам:

Рм = Км Р_см ;

Qм = Км Q_см ;

Sм = ;

где Рм, Qм – максимальная активная и реактивная нагрузки;

Sм – максимальная полная нагрузка, кВА;

Км = F(Ки,n_э) определяется по таблице 1.2 (или графикам

из ) или определен по формуле:

Км = 1+

где nэ – эффективное число электроприемников;

Ки.ср – средний коэффициент использования

Таблица 1.2

Зависимость Км=F(nэ,Ки)

Nэ	Коэффициент использования Ки
	0.1	0.15	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100	3,43 3,23 3,04 2,88 2,72 2,56 2,42 2,24 2,1 1,99 1,91 1,84 1,71 1,62 1,25 1,5 1,45 1,4 1,32 1,27 1,25 1,23 1,21	3,22 2,87 2,64 2,48 2,31 2,2 2,1 1,96 1,85 1,77 1,7 1,65 1,55 1,46 1,41 1,37 1,33 1,3 1,25 1,22 1,2 1,18 1,17	2,64 2,42 2,24 2,1 1,99 1,9 1,84 1,75 1,67 1,61 1,55 1,5 1,4 1,34 1,3 1,27 1,25 1,23 1,19 1,17 1,15 1,13 1,12	2,14 2 1,88 1,8 1,72 1,65 1,6 1,52 1,45 1,41 1,37 1,34 1,28 1,24 1,21 1,19 1,17 1,16 1,14 1,12 1,11 1,1 1,1	0,87 1,76 1,66 1,58 1,52 1,47 1,43 1,36 1,32 1,28 1,26 1,24 1,21 1,19 1,17 1,15 1,14 1,14 1,12 1,1 1,1 1,09 1,08	1,65 1,57 1,51 1,45 1,4 1,37 1,34 1,28 1,25 1,23 1,21 1,2 1,17 1,16 1,15 1,13 1,12 1,11 1,1 1,1 1,1 1,09 1,08	1,46 1,41 1,37 1,33 1,3 1,28 1,26 1,23 1,2 1,18 1,16 1,15 1,14 1,13 1,12 1,12 1,11 1,1 1,09 1,09 1,08 1,08 1,07	1,29 1,26 1,23 1,21 1,2 1,18 1,16 1,15 1,13 1,12 1,11 1,11 1,1 1,1 1,09 1,09 1,08 1,08 1,07 1,06 1,06 1,06 1,05	1,14 1,12 1,1 1,09 1,08 1,08 1,07 1,07 1,07 1,07 1,06 1,06 1,06 1,05 1,05 1,05 1,04 1,04 1,03 1,03 1,03 1,02 1,02	1,05 1,04 1,04 1,04 1,04 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02

• Для получения групповых нагрузок средние нагрузки необходимо суммировать, при этом коэффициент максимума должен быть выбран для каждой группы нагрузок :

Рсм = ;

Qсм =

= ,

где Рсм , ∑Ру - суммы активных средних за смену и установленных мощностей в группе электроприемников, кВт.

= ,

где Pyi – установленная мощность электроприемника, кВт.

Км_∑= F(Ки_∑,n_э∑) определяется по таблице 1.2 (или графикам

из ) или определен по формуле:

Км_∑ = 1+

Расчетные суммарные мощности для групп определяются:

Рр = Км_∑ Рсм ;

Qр = Км_∑ Qсм ;

Sр =

Далее для каждой из групп электроприемников необходимо выполнить компенсацию реактивной мощности и выбрать мощность трансформаторной подстанции.

2. 1.2.Порты.

Для определения электрических нагрузок порта все электроприемники, приведенные в задании, подразделяются на две группы: 1) перегрузочное оборудование; 2) общепортовые электроприемники и вспомогательные производства. Нагрузки первой группы рассчитываются по статистическому методу, а второй – по коэффициенту спроса.

Исходными данными для расчета электрических нагрузок кранов являются задание на проект, сведения табл. 1.3 и 1.4.

Таблица 1.3

Параметры электроприводов кранов

Грузоподъемности крана, Т	Параметры электропривода механизма
	Подъема		Поворота			Изменения вылета стрелы
	Рном, кВт	ПВном,%	Рном, кВт	ПВном,%	Рном, кВт		ПВном,%
5	2x45	60	23	40	10		40
7,5	2x60	60	28	40	16		40
10	2x80	60	32	60	15		40
16	2x100	65	2x23	60	18		60

Первоначально по таблице 1.3 определяются установленные мощности кранов соответствующей грузоподъемности:

Py = Pном под Рном пов + Рном из.выл. ,

По коэффициентам табл. 1.4 рассчитываются:

средние активные мощности

Рсi = Киi Руi ;

средние реактивные мощности

Qci = Рсi tg ci ;

среднеквадратичное отклонение активных нагрузок

= ;

среднеквадратичное отклонение реактивных нагрузок

= ;

средняя полная мощность

S_ci = ;

Таблица 1.4

Статистические показатели электропотребления портальных кранов

Род груза	Ки	υ	tg		r
Навалочный (щебень, песок, уголь и т.д.)	0.46	0.21	1.32	0.68	0.6
Круглый лес	0.41	0.25	1.41	0.82	0.6
Контейнеры и тарно-штучные	0.33	0.18	1.65	1.32	0.8
Разные штучные	0.24	0.27	1.84	1.54	0.8

На кранах необходимо предусмотреть индивидуальную компенсацию и учесть это на стадии расчета средней мощности, при этом величину рационального коэффициента мощности необходимо обсудить с руководителем курсового проекта.

среднеквадратичное отклонение полной нагрузки

= C_i ,

где C_i =

Затем определяются соответствующие значения расчетных нагрузок:

активной P_pi = P_ci + ;

реактивной Q_pi = Q_ci + ;

полной S_pi = S_ci + ;

где = 1.5, а = .

Групповые нагрузки вычисляются по соответствующим индивидуальным нагрузкам групп:

средняя P_с = ;

среднеквадратичное отклонение = ,

где n – количество электроприемников одного наименования.

Характеристики реактивных и полных нагрузок находятся аналогично. Групповые расчетные нагрузки определяются аналогично индивидуальным расчетным.

Таблица 1.5

Расчетные коэффициенты для общепортовых электроприемников

Электроприемник	Кс	Tg
Склады различные	0.7	0.2
Контора, диспетчерская, служебное помещение, проходная и т.п.	0.9	0
Зарядная станция	0.7	0.75
Гараж	0.65	0.8
Механические мастерские	0.25	1.2
Котельная	0.53	0.1
Насосная	0.8	0.75
Столовая	0.6	0.5
Холодильник	0.32	0.8
Управление порта	0.5	0.8
Вокзал	0.4	0.6
Общежитие, жилой дом	0.3	0.7
Прачечная	0.65	0.94
Пневмоперегружатель	0.9	0.62
Компрессорная	0.8	0.75
Деревообрабатывающий цех	0.32	1.5
Завод ЖБИ	0.27	1.32
Хозяйственные помещения	0,4	1,04
Мачты наружного освещения	0,7	0,12
Блок мастерских	0,45	0,7
Площадка контейнеров	0,3	0,77
Склад цемента	0,25	1,7
РММ	0,25	1,3
Склад ГСМ	0,4	0,56
Водонапорная башня	0,5	0,5
Станция перекачки вод	0,6	0,56
Стройцех	0,3	1,2
Навигационный склад	0,7	0,3
Аккумуляторная	0,45	0,77
Механический цех	0,25	1,8
Малярный цех	0,45	1,7
Испытательная станция	0,2	1,04
Пожарное депо	035	1,7

Электрические нагрузки общепортовых электроприемников рассчитываются по коэффициенту спроса (таблица 1.5) в таком порядке

активные P_pi = K_ci P_yi;

реактивные Q_pi = P_pi tg ;

полные S_pi = ;

групповые расчетные

Р_рΣ = Ксм ;

Q_pΣ = Ксм ;

S_pΣ = ;

Далее, если это необходимо, произвести компенсацию реактивной мощности общепортовых электропиемников см. п.1.3. и пересчитать реактивную и полную мощности с учетом компенсирующего устройства.

S_pΣ =

Значение коэффициента совмещения максимума Ксм выбирается в пределах 0.8 – 0.95 . Рекомендуется принимать его значение в соответствии со следующим правилом: чем больше объединяемая группа, тем меньше значение Ксм.

После определения крановых и общепортовых расчетных нагрузок осуществляется их простое суммирование Р_р = Р_рΣкр+ Р_рΣобщ, в зависимости от формируемых групп и степени обобщения нагрузок.

Полученные таким образом нагрузки являются максимальными часовыми нагрузками. Для получения сменных расчетных нагрузок их надо умножить на коэффициент 0,88.

3. 1.3.Компенсация реактивной мощности.

С учетом требования энергосистемы объект потребляет электроэнергию при tg , приводимом в задании на проектирование. В соответствии с этим следует провести мероприятия по компенсации реактивной мощности, установив компенсирующее устройства суммарной мощности, равной

Q_ку = Q_р - Р_рtg ,

Q_стку ≥ Q_ку ,

где Q_стку - стандартное значение компенсирующего устройства, выбирается из таблицы (1.6) или же из других справочных данных.

Установка компенсирующих устройств мощностью менее 30 квар является нерациональной.

Таблица 1.6.

Комплектные конденсаторные установки.

Тип	Напряжение, кВ	Мощность, квар
УК-0.38-37.5Н УК-0.38-50Н УК-0.38-75Н УК-0.38-150Н УК-0.38-250Н УК-0.38-300Н УК-0.38-450Н УК-0.38-600Н УК-0.38-750Н УК-0.38-900Н КУ-6-1Л КУ-6-ПЛ КУ-10-1Л КУ-10-ПЛ	0.38 0.38 0,38 0,38 0,38 0,38 0,38 0,38 0,38 0,38 6 6 10 10	37.5 50 75 150 250 300 450 600 750 900 225 425 240 400

Компенсирующие устройства следует распределить по объекту, применив возможные способы компенсации:

• Индивидуальную;

• групповую;

• централизованную.

При этом следует помнить, что индивидуальная компенсация целесообразна для крупных, хорошо загруженных потребителей с большим числом работы в году (например, для асинхронных двигателей специальных установок мощностью 200 кВт и более). Обычно применяют смешанную компенсацию реактивных нагрузок.

Выбор параметров всех элементов системы электроснабжения осуществляется по расчетным нагрузкам с учетом выполненной в данном узле компенсации реактивной мощности.