Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электроснабжение промышленных предприятий. Учебно-методическое пособие по курсовому проектированию
.pdf
11
Окончание табл. 1.2
Вариант
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
Потребители
Количество потребителей
7. Точильные:
(kи = 0,2;
соs φ = 0,65)
PН = 3 кВт
РН = 11 кВт
5
6
8
2
6
4
6
8
9
7
6
8
9
7
2
3 4 2 8 4 5 7 9 8 6 7 9 8 6 3
8. Шлифовальные:
(kи = 0,2;
соs φ = 0,65)
PН = 15 кВт
РН = 26 кВт
6
5
4
3
3
3
4
5
6
5
4
9
3
7
5
2 7 8 9 9 9 8 7 2 7 8 8 2 6 4
9. Вентиляторы:
(kи = 0,7;
соs φ = 0,8)
PН = 7 кВт
РН = 10 кВт
3
4
5
6
5
4
6
5
4
3
3
9
3
7
5 9 8 7 2 7 8 2 7 8 9 9 8 2 6
4
10. Кранбалка:
(ПВ = 40 %;
kи = 0,1;
соs φ = 0,5)
PП = 10 кВт
РП = 22 кВт
9
3
7
5
9
3
4
5
6
5
4
6
5
4
3 8 2 6 4 3 9 8 7 2 7 8 2 7 8
9
12
2. РАСЧЕТ СИЛОВОЙ НАГРУЗКИ
ОДНОФАЗНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
2.1. Методические рекомендации
Расчет силовой нагрузки однофазных потребителей в тер-
мическом отделении выполним в следующем порядке.
1. Равномерно распределяем однофазные электроприемники по фазам.
2. Определяем наиболее загруженную фазу по выражениям:
(2.1)
(2.2)
где Р
Н,АС
, Р
Н,АВ
, Р
Н,А–0
— номинальные мощности потребителей,
подключенных к фазам АС, АВ, А–0;
k
и,1
, k
и,2
, kи3 — коэффициенты использования этих потреби-
телей;
р
(АС/А)
, р
(АВ/А)
— коэффициенты приведения, активной нагрузки,
подключенной к фазам АС и АВ, к фазе А (приложение Б);
q(
АС/А)
, q
(АВ/А
) — коэффициенты приведения, реактивной
нагрузки к фазе А (приложение Б).
3. Находим условную трехфазную активную и реактивную
нагрузки для наиболее загруженной фазы по выражениям
Р
см, у
= 3Р
см, А
; (2.3)
Q
см, у
= 3Q
см, А
(2.4)
где Р
см, А
, Q
см, А
— активная и реактивная мощности наиболее
загруженной фазы.
4. Определяем условную активную номинальную нагрузку
наиболее загруженной фазы по выражению
13
(2.5)
В термическом отделении кроме однофазных потребите-
лей имеются трехфазные потребители — кран-балка и вентиляторы (порядок расчета см. п. 1).
5. Определяем средневзвешенный коэффициент использования
(2.6)
Далее расчет проводим так же, как для трехфазных элек-
троприемников.
2.2. Пример расчета
Задание.
Определить силовую нагрузку в термическом отделении.
Исходные данные для расчета приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Исходные данные (пример)
№
п/п
Наименование
потребителей
U
ном
,
В
Р
н
,
кВт
n,
шт.
kи
соs ϕ
1
Электропечи
сопротивления
трехфазные
380
24
2
однофазные
380
60
4
0,75
0,95
220
40 3 –
–
2
Двухкамерная печь
сопротивления
однофазная
380
19
5
0,75
0,95
3
Муфельная печь
(однофазная)
220 2,2
1
0,75 0,95
14
Окончание табл. 2.1
№
п/п
Наименование
потребителей
U
ном
,
В
Р
н
,
кВт
n,
шт.
kи
соs ϕ
4
Камерная печь
сопротивления
220 6 2
0,75
0,95
5
Индукционная печь
однофазная
380
10
4
0,5
0,95
6
Вентиляторы
380 7 2
0,7
0,8
7
Кран-балка: ПВ = 40 %
380
Рn = 10 кВ
2
0,1
0,5
Решение.
1. Распределяем равномерно однофазные ЭП по фазам.
Равномерное распределение однофазных ЭП по фазам в за-
висимости от напряжения (220 В между фазой и N, 380 В между
двумя фазами).
Рис. 2.1. Равномерное распределение
однофазных электроприемников по фазам
2. Определяем наиболее загруженную фазу.
Р
см,А
= kи·Р
н АВ·р(АВ/А)
+ 3kи·Р
н АВ·р(АВ/А)
+ kи·Р
н АВ·р(АВ/А)
+
+ 2kи·Р
н АС·р(АС/А)
+ kи·Р
н АС·р(АС/А)
+ kи·Р
н А−N
+ kи·Р
н А−N.
15
Р
см,А
= 0,75·60·0,57 + 3·0,75·19·0,57 + 0,5·10·0,57 + 2·0,75 ×
× 60·0,43 + 0,5·10·0,43 + 0,75·(40 + 6) = 128,22 кВт;
Р
см,В
= kи·Р
н АВ·р(АВ/В)
+ 3kи·Р
н АВ·р(АВ/В)
+ kи·Р
н АВ·р(АВ/В)
+ kи ×
× Р
н ВС·р(ВС/В)
+ 2kи·Р
н ВСр(ВС/В)
+ 2kи·Р
н ВС·р(ВС/В)
+ kи·Р
н В−N
+ kи·Р
нВ−N .
Р
см,В
= 0,75·60·0,43 + 3·0,75·19·0,43 + 0,5·10·0,43 + 0,75·60× ×0,57 +
+ 2·0,75·19·0,57 + 2·0,5·10·0,57 + 0,75·(40 + 6) = 121,98 кВт;
Р
см. С
= 2kи·Р
н АС·р(АС/С)
+ kи·Р
н АС·р(АС/С)
+ kи·Р
н ВС·р(ВС/С)
+
+ 2kиР
н ВС·р(ВС/С)
+ 2kи·Р
н ВС·р(ВС/С)
+ kи·Р
нС−N
+ kи·Р
н С−N.
Р
см. С
= 2·0,75·60·0,57 + 0,5·10·0,57 + 0,75·60·0,43 + 2·0,75 ×
× 19·0,43 + 2·0,5·10·0,43 + 0,75 (2,2 + 40) = 121,71 кВт.
Наиболее загруженной является фаза А.
Найдем реактивную нагрузку по наиболее загруженной
фазе.
Q
см, А
= kи·Р
н АВ·q(АВ/А)
+ 3kи·Р
н АВ·q(АВ/А)
+ kи·Р
н АВq(АВ/А)
+
+ 2kи·Р
нАС·q(АС/А)
+ kи·Р
н АС·q(АС/А)
+ kи·Р
нА−N
·tg ϕ + kи·Р
нА−N
·tg ϕ.
Q
см, А
= 0,75·60·(−0,17) + 3·0,75·19·(−0,17) + 0,5·10·(−0,17) +
+ 2·0,75·600,41 + 0,5·10·0,41 + 0,75·0,33·(40 + 6) = 34,57 кВАр.
3. Находим условную трехфазную активную и реактивную
нагрузки для наиболее загруженной фазы:
Р
см,у
= 3·128,22 = 384,66 кВт,
Q
см,у
= 3·34,57 = 103,71 кВАр.
4. Определяем Рсм для трехфазных ЭП.
Электропечи сопротивления:
Р
см.п
= 0,75242 = 36 кВт;
Q
см.п
= 360,33 = 11,88 кВАр.
16
Вентиляторы:
Р
см.в
= Рр = 0,772 = 9,8 кВт;
Q
см в
= 9,80,75 = 7,35 кВАр.
Кран-балка:
Р
см. к−б
= 0,10,4102= 1,26 кВт;
Q
см к−б
= 1,26·1,73 = 1,38 кВАр.
Р
см∑
= 384,66 + 36 + 9,8 + 1,26 = 431,72 кВт;
Q
см ∑
= 103,71 + 11,88 + 7,35 + 2,18 = 125,12 кВАр.
5. Определяем условную активную номинальную нагрузку
наиболее загруженной фазы:
Р
см, А
= Р
н АВр(АВ/А)
+ 3Р
н АВр(АВ/А)
+ Р
н АВр(АВ/А)
+ 2Р
н АС
×
×·р
(АС/А)
+ Р
н АСр(АС/А)
+ Р
н А−N
+ Р
н А−N
.
Р
см, А
= 60·0,57 + 3·19·0,57 + 10·0,57 + 2·60·0,43 +
+ 10·0,43 + 40 + 6 = 174,29 кВт.
Р
н,у
= 3174,29 = 522,87 кВт.
6. Определяем суммарную активную номинальную мощность:
Рн∑ = 522,87 + 224 + 27 + 0,4210 = 597,52 кВт.
7. Определяем средневзвешенный коэффициент использования:
= 431,72 / 597,52 = 0,72.
8. Определяем эффективное число ЭП и расчетный коэф-
фициент:
nэф = 2 597,52/ 60 = 20 шт.; kр = 1.
9. Определяем Рр, Qр, Sр:
17
Р
р терм. отдел.
= 1,0431,72 = 431,72 кВт;
Q
р терм. отдел
= 125,121,0 = 125,12 кВАр;
S
р тер. отдел
= = 449,49 кВ·А.
2.3. Индивидуальное задание
Определить силовую нагрузку в термическом отделении.
Исходные данные для расчета приведены в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Исходные данные для расчета
Вариант
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
Потребители
Количество потребителей
1. Электропечи
сопротивления:
(kи =0,75;
соs φ = 0,95)
трехфазные
PН = 24 кВт,
UН = 380 В
однофазные
PН = 60 кВт,
UН = 380 В
PН = 40 кВт,
UН = 220 В
2
4
6
8
9
7
5
3
2
4
6
8
9
7
2
3
5
7
9
8
6
4
2
3
5
7
9
8
6
3
9 3 7 5 9 3 7 5 9 3 7 5 9 3
7
2. Двухкамерная
печь
сопротивления,
однофазная
(kи = 0,75;
соs φ = 0,95)
PН = 19 кВт
UН = 380 В
8
2
6
4
8
2
6
4
8
2
6
4
8
2
6
18
Окончание табл. 2.2
Вариант
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
Потребители
Количество потребителей
3. Муфельная
печь:
(kи = 0,75;
соs φ = 0,95)
PН = 2,2 кВт
UН = 220 В
3
4
5
6
6
5
4
3
3
4
5
6
5
4
3
4. Камерная
печь
сопротивления:
(kи = 0,75;
соs φ = 0,95)
PН = 2,2 кВт
UН = 220 В
2
4
3
7
9
5
6
8
2
6
5
9
6
5
9
5. Индукционная
печь,
однофазная
(kи = 0,5;
соs φ = 0,95)
PН = 10 кВт
UН = 380 В
8
6
5
9
7
3
4
2
8
4
3
7
4
3
7
6. Вентиляторы:
(kи = 0,7;
соs φ = 0,8)
PН = 7 кВт
РН = 10 кВт
3
4
5
6
5
4
6
5
4
3
3
9
3
7
5 9 8 7 2 7 8 2 7 8 9 9 8 2 6
4
7. Кран-балка:
(ПВ = 40 %;
kи = 0,1;
соs φ = 0,5)
PП = 10 кВт
9
3
7
5
9
3
4
5
6
5
4
6
5
4
3
Внимание! Равномерное распределение однофазных элек-
троприемников (см. рис. 2.1) представить в приложении.
19
3. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
3.1. Методические рекомендации
Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов вы-
полним в следующем порядке.
1. Проведем анализ потребителей по категориям надежности электроснабжение. Выберем количество трансформаторов.
2. Определим коэффициент заполнения графика.
3. Найдем коэффициент допустимой нагрузки трансформатора.
4. Рассчитаем номинальную мощность трансформатора.
Выберем мощность трансформатора по шкале стандартных
мощностей.
5 Проверим установленную мощность трансформатора в ава-
рийном режиме при отключении одного трансформатора.
3.2. Пример расчета
Задание.
Выбрать число и мощность трансформаторов ГПП. Исход-
ные данные для расчета приведены в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Исходные данные (пример)
Макс. нагрузка,
S
max
, МВА
Время макс.
нагрузки, t, ч
Среднесуточная
нагрузка Sср, МВА
Потребители
I и II категории, %
20 2 15
75
20
Решение.
Так как на предприятии имеются потребители I и II кате-
гории, то на ГПП устанавливаются два трансформатора. Коэффициент заполнения графика составит:
Kзг = Sср / S
max
= 15/20 = 0,75.
По величинам Kзг = 0,75 и t = 2 ч. Находим коэффициент
допустимой нагрузки трансформатора Kн = 1,16 (приложение В).
Номинальная мощность трансформатора составит:
S
ном. тр
= S
max
/ Kн = 20/1,16 = 17 МВА.
К установке принимаем два трансформатора по 16 МВА.
Коэффициент загрузки в нормальном режиме при максимуме
составит:
Kзг = S
max
/ 2S
ном
= 20/2·16 = 0,63,
что соответствует экономическому режиму.
Проверяем установленную мощность трансформатора в ава-
рийном режиме при отключении одного трансформатора:
1,4S
ном. тр
= 1,4·16 = 22 500 > 0,75·
S
max
= 0,75·20 = 15 МВА.
Следовательно, выбранные мощности трансформаторов
обеспечивают электроснабжение предприятия как в нормальном, так и в аварийном режимах.
3.3. Индивидуальное задание
Выбрать число и мощность трансформаторов ГПП. Исход-
ные данные для расчета приведены в табл. 3.2.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]