2 Спеціальна частина

2.1 Розрахунок електричного навантаження

Визначення електричного навантаження є першим етапом проектування кожної системи електропостачання. Від правильної оцінки можливого навантаження залежать капітальні витрати в системі електропостачання, кількість кольорового металу, втрати електроенергії й експлуатаційні витрати. Помилки при визначенні електронавантаження призводять до погіршення техніко-економічних показників промислового підприємства в цілому.

При проектуванні й експлуатації систем електропостачання промислових підприємств і цивільних споруд використовуються такі параметри: активна потужність Р, кВт, реактивна потужність Q, кВАр, повна потужність S, кВА, і струм І, А.

У розрахунках систем електропостачання підприємств і цивільних споруд використовуються наступні навантаження:

а) середнє навантаження за найбільш завантажену зміну для визначення розрахункового навантаження та кількості електроенергії;

б) розрахунковий півгодинний максимум активної та реактивної енергії для вибору елементів системи електропостачання за нагрівом, відхилення напруги й економічності рішень;

в) піковий струм для визначення коливань напруги, вибору апаратів захисту та їх уставок.

2.1.1 Розрахунок середньозмінного навантаження за найбільш завантажену зміну.

Розрахунок ведеться методом упорядкованих діаграм.

Для розрахунку потрібно мати відомість споживачів, план розташування споживачів електричної енергії.

З довідника [22, 34] по кожній групі однакових споживачів, об'єднаних за технологічним принципом, виписуються коефіцієнти використання та коефіцієнти потужності.

Зводиться потужність споживачів повторно-короткочасного (ТВ) режиму до потужності довготривалого режиму за формулою, кВт

, (2.1)

де Р_пасп – паспортна потужність споживача, кВт;

ТВ_пасп – паспортна тривалість вмикання споживача, (в.о.).

Об'єднуються споживачі з однаковим коефіцієнтом використання k_в у групи і заносяться в таблицю 2.1.

Розраховується активна потужність групи (наприклад першої), кВт

, (2.2)

де: п_і – кількість споживачів у групі.

Реактивна потужність групи (наприклад першої), квар

, (2.3)

де: tg – тангенс кута, який відповідає коефіцієнту потужності cos .

Середньозмінна активна потужність, кВт

. (2.4)

Середньозмінна реактивна потужність, квар

. (2.5)

Подібним методом виконуються розрахунки для інших груп і заносяться в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1 – Дані електричних навантажень

№ групи	Найменування електроприймачів	Кіл	Потужність при ТВ=100%	Сумарна потужність групи		cos	tg	Коефіцієнт kв	Середньо-змінна потужність групи
				акт.	реакт.				акт. Рзм	реакт. Qзм
		шт.	кВт	кВт	квар	-	-	-	кВт	квар
1
…
…	Освітлення
	Разом по цеху:

2.1.2 Максимальне навантаження

Максимальне навантаження цеху (дільниці) знаходиться через коефіцієнт максимуму k_м і середньозмінне навантаження Р_зм, кВт

. (2.6)

Коефіцієнт максимуму є функцією ефективної кількості електроприймачів

. (2.7)

Ефективна кількість приймачів електроенергії може бути знайдена декількома способами.

Знаходимо допоміжну величину

m = P_{ном.макс} / Р_{ном.мін}, (2.8)

де Р_{ном.макс} – потужність найбільшого споживача;

Р_{ном.м ін} – потужність найменшого споживача.

Якщо т ≤ 3, то тоді n_еф = n, де n – дійсне число споживачів. Коефіцієнт максимуму знаходиться з довідника [34, с. 54] і максимальна потужність розраховується за (2.6).

Коли т > 3, розраховується середній коефіцієнт використання для цеху

, (2.9)

де – встановлена потужність цеху (з таблиці 2.1).

Коли k_вс ≥ 0,2, і т > 3 ефективна кількість приймачів

. (2.10)

Коли k_вс < 0,2, розрахунок ведемо через відносні величини п_е*

п_е=п_е*∙п. (2.11)

п_* =n₁/п, (2.12)

де n₁ – кількість електроприймачів, потужність яких не менше половини потужності найбільшого.

, (2.13)

де Р_1ном – сумарна потужність електроприймачів, які входять в число n₁.

Виходячи з величин n_* і P_* за таблицею [34, с. 57] знаходиться n_е* й обчислюється п_е і k_м.

Максимальна реактивна потужність, квар

, при n_е ≤ 10, (2.14)

, при n_е > 10. (2.15)

Максимальна повна потужність, кВА

. (2.16)

2.1.3 Потужність освітлення, кВт

, (2.17)

де: – питома потужність, Вт/м²;

k_з – коефіцієнт запасу, (1,3 ... 1,6);

k_n – коефіцієнт попиту, (0,8 ... 0,95);

F_цех – площа цеху, м².