1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию
В исходных данных заданы суммарные установленные мощности электроприемников по цехам, эффективное число использования электроприемников для низковольтной нагрузки и количество и мощность двигателей (высоковольтная нагрузка). Низковольтные и высоковольтные электроприемники рассчитываются отдельно.
Расчет начинается с определения низковольтных нагрузок по цехам, то есть мы должны определить расчетную мощность на сборных шинах 0,4 кВ цеховых трансформаторных подстанций.
Таблица 1.1 – Расчет нагрузок по цеху улавливания №1
|
Наименование узлов СЭС и электроприемников |
n |
Уст мощ-ть |
КИА |
cosφ |
tgφ |
PС, кВт |
QС, кВт |
n•PНОМ2 |
nЭ |
КРА |
РР, кВт |
QР, квар |
SР, МВА |
IР | |
|
РНОМ, кВт |
РСУМ, кВт | ||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
ШР - 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Насос технической воды 1 |
2 |
155,0 |
310,0 |
0,80 |
0,85 |
0,62 |
248,0 |
153,70 |
48050 |
|
|
|
|
|
|
|
Насос технической воды 2 |
1 |
100,0 |
100,0 |
0,80 |
0,85 |
0,62 |
80,0 |
49,58 |
10000 |
|
|
|
|
|
|
|
Насос технической воды 3 |
1 |
75,0 |
75,0 |
0,80 |
0,85 |
0,62 |
60,0 |
37,18 |
5625 |
|
|
|
|
|
|
|
Насос технической воды 4 |
1 |
55,0 |
55,0 |
0,80 |
0,85 |
0,62 |
44,0 |
27,27 |
3025 |
|
|
|
|
|
|
|
Насос технической воды 5 |
1 |
18,5 |
18,5 |
0,80 |
0,85 |
0,62 |
14,8 |
9,17 |
342 |
|
|
|
|
|
|
|
Насос технической воды 6 |
1 |
4,0 |
4,0 |
0,80 |
0,85 |
0,62 |
3,2 |
1,98 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
Кран-балки |
4 |
6,0 |
24,0 |
0,20 |
0,50 |
1,73 |
4,8 |
8,31 |
144 |
|
|
|
|
|
|
|
Итого по ШР - 1 |
11 |
4/ 155 |
586,5 |
0,78 |
0,85 |
0,63 |
454,8 |
287,20 |
67202 |
5 |
1 |
454,8 |
307,3 |
548,9 |
792,3 |
|
ШР2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вентиляторы градирни 1 |
6 |
75,0 |
450,0 |
0,75 |
0,80 |
0,75 |
337,5 |
253,13 |
33750 |
|
|
|
|
|
|
|
Вентиляторы градирни 2 |
3 |
37,0 |
111,0 |
0,75 |
0,80 |
0,75 |
83,3 |
62,44 |
4107 |
|
|
|
|
|
|
|
Вентиляторы градирни 3 |
1 |
55,0 |
55,0 |
0,75 |
0,80 |
0,75 |
41,3 |
30,94 |
3025 |
|
|
|
|
|
|
|
Душевая |
1 |
40,0 |
40,0 |
0,45 |
0,76 |
0,86 |
18,0 |
15,39 |
1600 |
|
|
|
|
|
|
|
Склад огнеупоров |
1 |
40,0 |
40,0 |
0,45 |
0,76 |
0,86 |
18,0 |
15,39 |
1600 |
|
|
|
|
|
|
|
Итого по ШР - 2 |
12 |
37 /75 |
696,0 |
0,72 |
0,80 |
0,76 |
498,0 |
377,29 |
44082 |
11 |
1 |
498,0 |
384,5 |
629,1 |
957,0 |
|
ШР3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Насосы амиачной воды |
2 |
315,0 |
630,0 |
0,80 |
0,85 |
0,62 |
504,0 |
312,35 |
198450 |
|
|
|
|
|
|
|
Наружные насосы |
3 |
7,5 |
22,5 |
0,70 |
0,85 |
0,62 |
15,8 |
9,76 |
169 |
|
|
|
|
|
|
|
Транспортёры |
10 |
1,5 |
15,0 |
0,50 |
0,70 |
1,02 |
7,5 |
7,65 |
23 |
|
|
|
|
|
|
|
Приточный вентилятор |
1 |
30,0 |
30,0 |
0,75 |
0,80 |
0,75 |
22,5 |
16,88 |
900 |
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 1.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
Вытяжные вентиляторы |
2 |
1,5 |
3,0 |
0,75 |
0,80 |
0,75 |
2,3 |
1,69 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
Дренажный насос |
1 |
11,0 |
11,0 |
0,20 |
0,80 |
0,75 |
2,2 |
1,65 |
121 |
|
|
|
|
|
|
|
Кран-балка |
1 |
3,0 |
3,0 |
0,20 |
0,50 |
1,73 |
0,6 |
1,04 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
Итого по ШР - 3 |
20 |
1,5 /315 |
714,5 |
0,78 |
0,85 |
0,63 |
554,8 |
351,0 |
199676 |
2,6 |
1,00 |
554,8 |
358,4 |
660,5 |
1005 |
|
ШР4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вентиляторы обдува |
1 |
77,0 |
77,0 |
0,50 |
0,70 |
1,02 |
39,0 |
39,28 |
5929 |
|
|
|
|
|
|
|
Маслонасосы |
10 |
4,0 |
40,0 |
0,65 |
0,75 |
0,88 |
26,0 |
22,93 |
160 |
|
|
|
|
|
|
|
Газовые задвижки |
30 |
4,0 |
120,0 |
0,12 |
0,70 |
1,02 |
14,4 |
14,69 |
480 |
|
|
|
|
|
|
|
Валоповорот электродвигателя |
5 |
4,0 |
20,0 |
0,12 |
0,70 |
1,02 |
2,4 |
2,45 |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
Центрифуга |
1 |
4,0 |
4,0 |
0,12 |
0,70 |
1,02 |
0,5 |
0,49 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
Наружные насосы |
3 |
7,5 |
22,5 |
0,70 |
0,85 |
0,62 |
15,8 |
9,76 |
169 |
|
|
|
|
|
|
|
Ремонтный кран |
1 |
12,0 |
12,0 |
0,20 |
0,50 |
1,73 |
2,4 |
4,16 |
144 |
|
|
|
|
|
|
|
Итого ШР - 4 |
51 |
4 /77 |
295,5 |
0,34 |
0,73 |
0,94 |
99,9 |
93,75 |
6978 |
12,5 |
1,08 |
107,9 |
95,6 |
144,2 |
219 |
|
ШР5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Циркуляционные насосы |
4 |
37,0 |
148,0 |
0,90 |
0,90 |
0,48 |
133,2 |
64,51 |
5476 |
|
|
|
|
|
|
|
Кристалические насосы |
4 |
37,0 |
148,0 |
0,90 |
0,90 |
0,48 |
133,2 |
64,51 |
5476 |
|
|
|
|
|
|
|
Насосы подкачки маточного раствора |
4 |
15,0 |
60,0 |
0,70 |
0,85 |
0,62 |
42,0 |
26,03 |
900 |
|
|
|
|
|
|
|
Газовые задвижки |
14 |
4,0 |
56,0 |
0,12 |
0,70 |
1,02 |
6,7 |
6,86 |
224 |
|
|
|
|
|
|
|
Вентиляторы нагнетающие |
3 |
11,0 |
33,0 |
0,75 |
0,80 |
0,75 |
24,8 |
18,56 |
363 |
|
|
|
|
|
|
|
Вентиляторы отсасывающие |
3 |
37,0 |
111,0 |
0,75 |
0,80 |
0,75 |
83,3 |
62,44 |
4107 |
|
|
|
|
|
|
|
Центрифуга |
4 |
22,5 |
90,0 |
0,12 |
0,70 |
1,02 |
10,8 |
11,02 |
2025 |
|
|
|
|
|
|
|
Насосы промывки |
4 |
7,5 |
30,0 |
0,80 |
0,85 |
0,62 |
24,0 |
14,87 |
225 |
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 1.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 | ||||
|
Наружные насосы |
2 |
11,0 |
22,0 |
0,70 |
0,85 |
0,62 |
15,4 |
9,54 |
242 |
|
|
|
|
|
| ||||
|
Приточные вентиляторы 1 |
2 |
18,5 |
37,0 |
0,75 |
0,80 |
0,75 |
27,8 |
20,81 |
685 |
|
|
|
|
|
| ||||
|
Приточные вентиляторы 2 |
1 |
7,5 |
7,5 |
0,75 |
0,80 |
0,75 |
5,6 |
4,22 |
56 |
|
|
|
|
|
| ||||
|
Приточные вентиляторы 3 |
2 |
2,2 |
4,4 |
0,75 |
0,80 |
0,75 |
3,3 |
2,48 |
10 |
|
|
|
|
|
| ||||
|
Склад реактивов 1 |
2 |
30,0 |
60,0 |
0,45 |
0,76 |
0,86 |
27,0 |
23,09 |
1800 |
|
|
|
|
|
| ||||
|
Склад реактивов 2 |
2 |
22,0 |
44,0 |
0,45 |
0,76 |
0,86 |
19,8 |
16,93 |
968 |
|
|
|
|
|
| ||||
|
Грейферный кран |
1 |
65,0 |
65,0 |
0,35 |
0,70 |
1,02 |
22,8 |
23,21 |
4225 |
|
|
|
|
|
| ||||
|
Итого по ШР - 5 |
25 |
2,2 /65 |
916,0 |
0,63 |
0,84 |
0,64 |
580,0 |
369,0 |
26781 |
31,3 |
1,00 |
580 |
376 |
691 |
1051 | ||||
|
Итого по цеху: |
119 |
1,5 /315 |
3208,0 |
0,68 |
0,83 |
0,68 |
2187 |
1478 |
344719 |
29,9 |
1,00 |
2187 |
1478 |
2639 |
4015 | ||||
|
Освещение |
|
РУД.ОСВ,кВт/м2 |
F,м2 |
КИА |
cosφ |
tgφ |
РС, кВт |
QС, квар |
|
|
КРА |
PР, кВт |
QР, квар |
|
| ||||
|
Цех улавливания №1 |
|
0,015 |
109200 |
0,85 |
0,70 |
1,00 |
1392 |
1392 |
|
|
1,00 |
1392 |
1392 |
|
| ||||
|
И Т О Г О |
3579 |
2870 |
4588 |
6623 | |||||||||||||||
Расчет начинается с определения низковольтных нагрузок по цехам, то есть мы должны определить расчетную мощность на сборных шинах 0,4 кВ цеховых трансформаторных подстанций. Расчетные активная и реактивная мощности определяются по формулам (1.10) и (1.11) соответственно. Средневзвешенные коэффициенты использования КИАи реактивной мощностиtgпо цехам задаются в исходных данных.
Расчетная осветительная активная и реактивная нагрузка цеха определяется по выражениям (1.12) и (1.13) соответственно, после чего находим полную расчетную низковольтную нагрузку цеха SР.
Например, суммарная установленная мощность электроприемников напряжением 0,4 кВ коксового цеха №1 (РНОМ=2229 кВт), эффективное число электроприёмников (nЭ=12), коэффициент использования по активной мощности КИА=0,69;tg=0,87;cos=cos(arctg(0,87)=0,75.
Средняя активная мощность цеха
кВт.
Средняя реактивная мощность цеха
квар.
Коэффициент расчетной нагрузки по активной мощности
КРА=0,9.
Расчетная активная мощность цеха от низковольтных электроприемников
кВт.
Расчетная реактивная мощность
квар.
Параметры цеха FЦ=300000 м2; КСОСВ=0,85; РУОСВ=0,01 кВт/м2;tgОСВ=1;
кВт;
квар.
Полная расчетная низковольтная нагрузка цеха
кВА.
Аналогично рассчитываются электрические нагрузки остальных цехов, результаты расчета сведены в таблицу 1.2.
Далее заполняется итоговая строка по нагрузке 0,4 кВ, в которой суммируются номинальные активные мощности цехов, средние активные и реактивные нагрузки, расчетные активные и реактивные мощности от силовой и осветительной нагрузки цехов, а также учитывается расчетная нагрузка от освещения территории завода. Далее находится полная расчетная мощность предприятия от низковольтной нагрузки. Кроме того, необходимо определить средневзвешенные коэффициенты использования и реактивной мощности по формулам (1.4) и (1.8) соответственно.
При определении расчетной нагрузки высоковольтных электроприемников мы учитываем, что коэффициент расчетной нагрузки КРА=1, тогда расчетные активная и реактивная мощности будут равны соответственно средним активной и реактивной мощностям, для нахождения которых имеются все исходные данные.
Например, в цехе улавливания №1 установлено 5 синхронных двигателей номинальной мощностью 1250 кВт, следовательно, общая номинальная мощность
кВт.
Коэффициент использования КИА=0,75;cos=0,81;tg=-0,72.
Таблица 1.2 – Расчет электрических нагрузок по предприятию
|
Наименование цехов и узлов СЭС |
nЭ |
РΣ, кВт |
КИА |
cosφ |
tgφ |
PС, кВт |
QС, квар |
KРА |
PР, кВт |
QР, квар |
FЦ, м2 |
PУД, кВт/м2 |
KСО |
cosφ0 |
tgφ0 |
РРО, кВт |
QРО, квар |
РР+РРО, кВт |
QР+QРО, квар |
S, кВА |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
|
Низковольтная нагрузка | ||||||||||||||||||||
|
1. Коксовый цех №1 |
12 |
2229 |
0,69 |
0,75 |
0,87 |
1538 |
1338 |
0,90 |
1384 |
1204 |
300000 |
0,010 |
0,85 |
0,7 |
1 |
2550 |
2550 |
3934 |
3754 |
5438,1 |
|
2. Коксовый цех №2 |
15 |
1950 |
0,71 |
0,74 |
0,91 |
1385 |
1260 |
0,90 |
1246 |
1134 |
350000 |
0,015 |
0,85 |
0,7 |
1 |
4463 |
4463 |
5709 |
5596 |
7994,2 |
|
3. Цех Улавливания №1 |
30 |
3208 |
0,68 |
0,83 |
0,68 |
2187 |
1478 |
1,00 |
2187 |
1478 |
109200 |
0,010 |
0,85 |
0,7 |
1 |
928 |
928 |
3115 |
2407 |
3936,5 |
|
4. Цех Улавливания №2 |
45 |
6855 |
0,70 |
0,85 |
0,63 |
4799 |
3023 |
0,85 |
4079 |
2570 |
69300 |
0,010 |
0,85 |
0,7 |
1 |
589 |
589 |
4668 |
3159 |
5636,0 |
|
5. Цех пекосортировки |
20 |
1260 |
0,67 |
0,78 |
0,81 |
844 |
684 |
0,90 |
760 |
615 |
37800 |
0,015 |
0,85 |
0,7 |
1 |
185 |
185 |
945 |
800 |
1238,3 |
|
6. Бензольный цех |
10 |
1900 |
0,71 |
0,75 |
0,88 |
1349 |
1187 |
0,90 |
1214 |
1068 |
88200 |
0,010 |
0,85 |
0,7 |
1 |
750 |
750 |
1964 |
1818 |
2676,2 |
|
7. Углеподготовительный цех |
18 |
530 |
0,63 |
0,78 |
0,80 |
334 |
267 |
0,90 |
301 |
240 |
178200 |
0,015 |
0,85 |
0,7 |
1 |
2272 |
2272 |
2573 |
2512 |
3595,9 |
|
8. Электроремонтный цех |
141 |
2152 |
0,21 |
0,63 |
1,23 |
452 |
556 |
0,65 |
294 |
361 |
42750 |
0,015 |
0,85 |
0,7 |
1 |
545 |
545 |
839 |
906 |
1235,0 |
|
9. Складское хозяйство |
4 |
100 |
0,75 |
0,80 |
0,75 |
75 |
56 |
1,00 |
75 |
56 |
108000 |
0,015 |
0,85 |
0,7 |
1 |
1377 |
1377 |
1452 |
1433 |
2040,2 |
|
Освещение территории |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1052550 |
0,002 |
1,00 |
0,7 |
1 |
2105 |
2105 |
2105 |
2105 |
2977,1 |
|
Итого (0,4 кВ): |
295 |
20184 |
0,64 |
0,80 |
0,76 |
12962 |
9850 |
0,80 |
11539 |
8728 |
1283450 |
0,015 |
0,85 |
0,7 |
1 |
15764 |
15764 |
27303 |
24492 |
36678,1 |
Продолжение таблицы 1.2
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
|
Высоковольтная нагрузка | ||||||||||||||||||||
|
3. Цех Улавливания №1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(СД-1250) |
5 |
6250 |
0,75 |
0,81 |
-0,72 |
4688 |
-3375 |
1,00 |
4688 |
-3375 |
|
|
|
|
|
|
|
4688 |
-3375 |
5776,0 |
|
4. Цех Улавливания №2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(СД-2000) |
4 |
8000 |
0,75 |
0,81 |
-0,72 |
6000 |
-4320 |
1,00 |
6000 |
-4320 |
|
|
|
|
|
|
|
6000 |
-4320 |
7393,0 |
|
Итого (10 кВ): |
9 |
14250 |
0,75 |
0,81 |
-0,72 |
10688 |
-7695 |
1,00 |
10688 |
-7695 |
|
|
|
|
|
|
|
10688 |
-7695 |
13169,0 |
|
Итого по предприятию |
304 |
34434 |
0,69 |
1,00 |
0,09 |
23650 |
2155 |
0,80 |
22227 |
1033 |
|
|
|
|
|
|
|
37990 |
16797 |
41538,0 |
Тогда расчетные активная и реактивная мощности
кВт;
квар.
Полная расчетная мощность
кВА.
Далее заполняется итоговая строка по нагрузке 10 кВ аналогично итоговой строке по нагрузке 0,4 кВ.
Таблицу завершает строка «Итого по предприятию», в которой записываются суммарные данные по низковольтным и высоковольтным электроприемникам: номинальная активная мощность, средние и расчетные активные и реактивные нагрузки, а также средние для всего предприятия значения коэффициентов КИА,cos,tg. Расчетные активная и реактивная мощности всего предприятия будут определены позднее, после выбора цеховых ТП и расчета потерь в трансформаторах этих ТП.