1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию

В исходных данных заданы суммарные установленные мощности электроприемников по цехам и эффективное число использования электроприемников для низковольтной нагрузки.

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 К_ИАи реактивной мощностиtgпо 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 S_Р.

Например, суммарная установленная мощность электроприемников напряжением 0,4 кВ сварочного цеха Р_НОМ=1720 кВт, эффективное число электроприемниковn_Э=90, коэффициент использования по активной мощности К_ИА=0,75,tg=1,02.

Средняя активная мощность цеха:

кВт;

Средняя реактивная мощность цеха:

квар.

Коэффициент расчетной нагрузки по активной мощности:

К_РА=0,8;

Расчетная активная мощность цеха от низковольтных электроприемников:

кВт;

Расчетная реактивная мощность:

квар.

Площадь цеха F_Ц=1200 м², К_СОСВ=0,85; Р_УОСВ=0,012 кВт/м²;tg_ОСВ=1,02.

кВт;

квар.

Полная расчетная низковольтная нагрузка цеха:

кВА.

Аналогично рассчитываются электрические нагрузки остальных цехов, результаты расчета сведены в таблицу 1.2.

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 К_ИА,cos,tg. Расчетные активная и реактивная мощности всего предприятия будут определены позднее, после выбора цеховых ТП и расчета потерь в трансформаторах этих ТП.

Все расчеты представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Расчет электрических нагрузок по предприятию

1.3 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия

Картограмма нагрузок представляет собой размещенные на генеральном плане предприятия окружности, центры которых совпадают с центрами нагрузок цехов, а площади кругов пропорциональны расчетным активным нагрузкам. Каждый круг делится на секторы, площади которых пропорциональны расчетным активным нагрузкам электроприемников напряжением до 1000 В, электроприемников напряжением выше 1000 В и электрического освещения. При этом радиус окружности и углы секторов для каждого цеха соответственно определяются:

, (1.15)

(1.16)

где Р_Рi, Р_РН/Вi, Р_РВ/Вi, Р_РОСВi– расчетные активные нагрузки соответственно всего цеха, электроприемников напряжением до 1 кВ, электроприемников напряжением выше 1 кВ и электрического освещения, кВт;

m– масштаб площадей картограммы нагрузок, кВт/мм².

Масштаб определим из условия, что радиус окружности, соответствующей минимальной расчетной нагрузке, был 5 мм. Тогда, согласно формуле (1.15)

кВт/мм².

Далее определяем радиусы окружностей и углы секторов для каждого цеха по формулам (1.15) и (1.16), результаты расчета сведены в таблицу 1.3.

Например, для сварочного цеха из таблицы 1.2

Р_РН/В=1032 кВт;

Р_РОСВ=12,2 кВт;

Р_РВ/В=0 кВт;

Р_Р=Р_РН/В+Р_РОСВ+Р_РВ/В(1.17)

Р_Р=1032+12,2+0=1044,2 кВт.

Таблица 1.3 – Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия

Наименование цехов	РРi, кВт	РРН/Вi, кВт	РРОСВi кВт	РРВ/Вi кВт	хi, м	уi, м	Ri, мм	aН/Вi, град	aОСВi, град	aВ/Вi, град
Сварочный цех	1044,2	1032,0	12,2	0	440,0	180,0	32,3	355,8	4,2	0
Механосборочный цех	1199,8	1190,4	9,4	0	440,0	235,3	34,6	357,2	2,8	0
Покрасочный цех	294,6	289,8	4,8	0	440,0	276,1	17,2	354,1	5,9	0
Склад готовой продукции	137,4	128,0	9,4	0	440,0	316,7	11,7	335,5	24,5	0
Цех предварительной разборки	705,5	696,2	9,4	0	440,0	369,5	26,6	355,2	4,8	0
Насосная станция	1709,2	261,0	8,2	1440	404,0	461,6	41,3	55,0	1,7	303,3
Штамповочный цех	1690,1	1677,9	12,2	0	480,0	461,6	41,1	357,4	2,6	0
Дробеструйный цех	589,9	581,4	8,5	0	552,0	461,6	24,3	354,8	5,2	0
Компрессорная станция	2601,7	327,6	6,1	2268	552,0	190,0	51,0	45,3	0,8	313,8
Заводоуправление	98,4	84,0	14,4	0	300,0	210,0	9,9	307,3	52,7	0
Столовая	66,1	60,0	6,1	0	310,0	260,0	8,1	326,7	33,3	0
Раздевалка	26,5	21,4	5,1	0	310,0	310,0	5,1	290,8	69,2	0
Электроцех	650,0	638,4	11,6	0	280,0	360,0	25,5	353,6	6,4	0
Агрегатный цех	825,3	810,0	15,3	0	280,0	425,0	28,7	353,3	6,7	0
РМЦ	238,7	231,3	7,3	0	300,0	484,0	15,4	348,9	11,1	0
Проходная	25,0	24,0	1,0	0	337,0	160,0	5,0	345,3	14,7	0
Итого	11903	8053	141	3708
(Xц;Yц)					445,5	331,2
(Xгпп;Yгпп)					582	311

По формулам (1.15) и (1.16):

мм;

Главную понизительную подстанцию следует располагать в центре электрических нагрузок или как можно ближе к центру. Центр электрических нагрузок предприятия является символическим центром потребления электрической энергии (активной мощности) предприятия, координаты которого находятся по выражениям:

, (1.18)

где х_i.y_i– координаты центра i-го цеха на плане предприятия, м.

Результаты расчета представлены в таблице 1.3, координаты центра электрических нагрузок

х_Ц=445,5 м;

y_Ц=331,2 м.

При выборе местоположения главной понизительной подстанции, помимо расположения центра электрических нагрузок были учтены следующие факторы:

-площадь, необходимая для размещения главной понизительной подстанции;

-роза ветров;

-рельеф местности;

-наличие коридоров для прокладки воздушных и кабельных линии с учетом охранной зоны.

Координаты главной понизительной подстанции:

х_ГПП=582 м;

y_ГПП=311 м.

Выводы по разделу один

Произведен расчет электрических нагрузок ремонтно-механического цеха и всего предприятия. Расчетная активная мощность по предприятию составила 11935 кВт, полная мощность составила 15131 кВА.