1.2 Определение расчётных нагрузок
Исходными данными служат значения мощностей электродвигателей химического цеха, приведенные на схеме «План размещения силового электрооборудования» и сведенные в таблице 1.2.1
Таблица 1.3: Перечень оборудования
|
|
Наименование агрегата
|
Марка электродвигателя |
Кол-во двигателей, n |
Мощность, кВт
|
Обозначение на схеме |
| ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| ||||
|
|
Насос частично обессоленной воды |
АИР315S4 |
3 |
160 |
1 |
| ||||
|
|
Насос осветленной воды |
АИР315S4 |
4 |
160 |
2 |
| ||||
|
|
Насос промывочных вод |
АИР180М2 |
4 |
30 |
3 |
| ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | ||||||
|
Насос замазученного конденсата |
АИР160М2 |
3 |
18,5 |
4 | ||||||
|
Насос взрыхления механических фильтров |
АИР225М4 |
2 |
55 |
5 | ||||||
|
Насос регенерации воды |
АИР160М2 |
1 |
18,5 |
6 | ||||||
|
Насос вод ХВО |
АИР180S4 |
2 |
22 |
7 | ||||||
|
Насос щелочных вод |
АИР160М2 |
1 |
18,5 |
8 | ||||||
|
Насос перекачки кислых вод |
АИР280М2 |
2 |
132 |
9 | ||||||
|
Насос вод пробоотборных точек |
АИР100S2 |
2 |
4 |
10 | ||||||
|
Насос разгрузки аммиака |
АИР100S2 |
1 |
4 |
11 | ||||||
|
Насос разгрузки серной кислоты |
АИР180S4 |
2 |
22 |
12 | ||||||
|
Насос разгрузки щелочи |
АИР132М2 |
2 |
11 |
13 | ||||||
|
Насос перекачки известкового молока |
АИР200L2 |
3 |
45 |
14 | ||||||
|
Насос дренажных вод |
АИР180S4 |
1 |
22 |
15 | ||||||
|
Насос подъема шлама |
АИР280М2 |
2 |
132 |
16 | ||||||
|
Насос рециркуляции баков нейтрализации |
АИР225М4 |
4 |
55 |
17 | ||||||
|
Насос подпитки теплосети |
АИР250S2 |
2 |
75 |
18 | ||||||
|
Вытяжка паров техпроцесса |
АИР250S2 |
1 |
75 |
19 | ||||||
|
Насос дренажных вод предотчистки |
АИР225М4 |
2 |
55 |
20 | ||||||
|
Насос рециркуляции известкового молока |
АИР280М2 |
3 |
132 |
21 | ||||||
Определение расчетной нагрузки электродвигателей, в данном случае, ведется методом коэффициента максимума. Это основой метод расчета электрических нагрузок, который сводится к определению максимальных (Рм, Qм, Sм) расчетных нагрузок группы электроприемников [4].
Рассчитываем эффективное (приведенное) число электроприемников
,
(1.1)
где Рн – номинальная активная мощность электродвигателя, приведенная к длительному режиму, кВт.
Средняя активная мощность за мену:
,
(1.2)
где Рсм – средняя активная мощность, кВт;
Ки – коэффициент использования электроприемников;
Рн – номинальная активная мощность электродвигателя, приведенная к длительному режиму,кВт.
кВТ
где 0,3 это КИ – коэффициент использования электроприемников, выбранный с учетом загруженности электродвигателя.
Средняя реактивная мощность:
,
(1.3)
где Qсм – средняя реактивная мощность, квар
Рсм – средняя активная мощность, кВт;
tgφ – коэффициент реактивной мощности;
кВар
Максимальная активная нагрузка:
(1.4)
где Рм – максимальная активная нагрузка, кВт;
Км – коэффициент максимума активной нагрузки, Км = F(Ки, nэ) определяется по [4];
Рсм – средняя активная мощность, кВт.
Максимальная реактивная нагрузка:
(1.5)
где Qм – максимальная реактивная нагрузка, квар;
–коэффициент
максимума реактивной нагрузки;
Qсм – средняя реактивная мощность, квар.
В
соответствии с практикой проектирования
принимается
= 1,1 приnэ
≤10;
= 1 приnэ
> 10.
=63,41059кВа
(1.6)
где Sм – максимальная полная нагрузка, кВ·А;
Рм – максимальная активная нагрузка, кВт;
Qм – максимальная реактивная нагрузка, квар.
Данные расчеты приведены для электродвигателя АИР315S4 основной, остальные расчеты сведены в таблицу 1.4
Таблица 1.4
|
Марка двигателя |
Тип использования |
Ки |
сos φ |
|
аrctg φ |
tg φ |
Qсм |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
АИР315S4 |
основной |
0,3 |
0,91 |
48 |
0,427512 |
0,455613 |
21,86945 |
|
АИР315S4 |
основной |
0,3 |
0,91 |
48 |
0,427512 |
0,455613 |
21,86945 |
|
АИР315S4 |
резервный |
0,1 |
0,91 |
16 |
0,427512 |
0,455613 |
7,289815 |
|
АИР315S4 |
основной |
0,2 |
0,91 |
32 |
0,427512 |
0,455613 |
14,57963 |
|
АИР315S4 |
основной |
0,2 |
0,91 |
32 |
0,427512 |
0,455613 |
14,57963 |
|
АИР315S4 |
резервный |
0,1 |
0,91 |
16 |
0,427512 |
0,455613 |
7,289815 |
|
АИР315S4 |
резервный |
0,1 |
0,91 |
16 |
0,427512 |
0,455613 |
7,289815 |
|
АИР180М2 |
основной |
0,5 |
0,9 |
15 |
0,451027 |
0,484322 |
7,264832 |
|
АИР180М2 |
основной |
0,5 |
0,9 |
15 |
0,451027 |
0,484322 |
7,264832 |
|
АИР180М2 |
резервный |
0,2 |
0,9 |
6 |
0,451027 |
0,484322 |
2,905933 |
Продолжение таблицы 1.4
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
АИР180М2 |
резервный |
0,2 |
0,9 |
6 |
0,451027 |
0,484322 |
2,905933 |
|
АИР160М2 |
основной |
0,5 |
0,88 |
9,25 |
0,494934 |
0,539743 |
4,992621 |
|
АИР160М2 |
основной |
0,5 |
0,88 |
9,25 |
0,494934 |
0,539743 |
4,992621 |
|
АИР160М2 |
резервный |
0,1 |
0,88 |
1,85 |
0,494934 |
0,539743 |
0,998524 |
|
АИР225М4 |
основной |
0,4 |
0,89 |
22 |
0,473451 |
0,512315 |
11,27093 |
|
АИР225М4 |
резервный |
0,1 |
0,89 |
5,5 |
0,473451 |
0,512315 |
2,817734 |
|
АИР160М2 |
основной |
0,2 |
0,88 |
3,7 |
0,494934 |
0,539743 |
1,997048 |
|
АИР180S4 |
основной |
0,5 |
0,87 |
11 |
0,515594 |
0,566726 |
6,233987 |
|
АИР180S4 |
резервный |
0,1 |
0,87 |
2,2 |
0,515594 |
0,566726 |
1,246797 |
|
АИР160М2 |
основной |
0,7 |
0,86 |
10,5 |
0,535527 |
0,593365 |
6,230334 |
|
АИР280М2 |
основной |
0,5 |
0,9 |
66 |
0,451027 |
0,484322 |
31,96526 |
|
АИР280М2 |
резервный |
0,3 |
0,9 |
39,6 |
0,451027 |
0,484322 |
19,17916 |
|
АИР100S2 |
основной |
0,5 |
0,88 |
2 |
0,494934 |
0,539743 |
1,079486 |
|
АИР100S2 |
основной |
0,5 |
0,88 |
2 |
0,494934 |
0,539743 |
1,079486 |
|
АИР100S2 |
резервный |
0,4 |
0,88 |
1,6 |
0,494934 |
0,539743 |
0,863589 |
|
АИР180S4 |
основной |
0,6 |
0,87 |
13,2 |
0,515594 |
0,566726 |
7,480785 |
|
АИР180S4 |
резервный |
0,3 |
0,87 |
6,6 |
0,515594 |
0,566726 |
3,740392 |
|
АИР132М2 |
основной |
0,6 |
0,9 |
6,6 |
0,451027 |
0,484322 |
3,196526 |
|
АИР132М2 |
резервный |
0,4 |
0,9 |
4,4 |
0,451027 |
0,484322 |
2,131017 |
|
АИР200L2 |
основной |
0,3 |
0,88 |
13,5 |
0,494934 |
0,539743 |
7,286528 |
|
АИР200L2 |
основной |
0,4 |
0,88 |
18 |
0,494934 |
0,539743 |
9,715371 |
|
АИР200L2 |
резервный |
0,1 |
0,88 |
4,5 |
0,494934 |
0,539743 |
2,428843 |
|
АИР180S4 |
основной |
0,3 |
0,87 |
6,6 |
0,515594 |
0,566726 |
3,740392 |
|
АИР280М2 |
основной |
0,4 |
0,9 |
52,8 |
0,451027 |
0,484322 |
25,57221 |
|
АИР280М2 |
резервный |
0,2 |
0,9 |
26,4 |
0,451027 |
0,484322 |
12,7861 |
|
АИР225М4 |
основной |
0,5 |
0,89 |
27,5 |
0,473451 |
0,512315 |
14,08867 |
|
АИР225М4 |
основной |
0,5 |
0,89 |
27,5 |
0,473451 |
0,512315 |
14,08867 |
|
АИР225М4 |
основной |
0,5 |
0,89 |
27,5 |
0,473451 |
0,512315 |
14,08867 |
|
АИР225М4 |
резервный |
0,1 |
0,89 |
5,5 |
0,473451 |
0,512315 |
2,817734 |
|
АИР250S2 |
основной |
0,4 |
0,91 |
30 |
0,427512 |
0,455613 |
13,6684 |
|
АИР250S2 |
резервный |
0,2 |
0,91 |
15 |
0,427512 |
0,455613 |
6,834202 |
|
АИР250S2 |
основной |
0,4 |
0,91 |
30 |
0,427512 |
0,455613 |
13,6684 |
|
АИР225М4 |
основной |
0,4 |
0,89 |
22 |
0,473451 |
0,512315 |
11,27093 |
|
АИР225М4 |
резервный |
0,2 |
0,89 |
11 |
0,473451 |
0,512315 |
5,635467 |
|
АИР280М2 |
основной |
0,5 |
0,9 |
66 |
0,451027 |
0,484322 |
31,96526 |
|
АИР280М2 |
основной |
0,5 |
0,9 |
66 |
0,451027 |
0,484322 |
31,96526 |
|
АИР280М2 |
резервный |
0,1 |
0,9 |
13,2 |
0,451027 |
0,484322 |
6,393052 |
1.2.1. Определение максимальных расчетных нагрузок
Определение максимальной активной мощности:
(кВт),
где Км – коэффициент максимума активной нагрузки;
Км = F(Ки, nэ) определяется по [] указывается источник с этой табл.
таблице 2.1.3
Эффективное (приведенное) число электроприемников:
=30
Значения коэффициента максимума нагрузки в зависимости от коэффициента использования и эффективного числа электроприемников выбирается из [].
Определение максимальной реактивной мощности:
(кВар)
где
- коэффициент максимума реактивной
нагрузки.
В
соответствии с практикой проектирования
принимается
=1,1
при nэ≤10;
=1
при nэ>10, так как nэ=30 принимаем
=1.
Определение максимальной полной мощности:
=63,41059
(кВА)
Данные расчеты приведены для электродвигателя АИР315S4, остальные расчеты сведены в таблицу 1.5
Таблица 1.5
|
Марка двигателя |
Тип использования |
Км |
|
Рм |
Qм |
Sм |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
АИР315S4 |
основной |
1,24 |
1 |
59,52 |
21,86945 |
63,41059 |
|
АИР315S4 |
основной |
1,24 |
1 |
59,52 |
21,86945 |
63,41059 |
|
АИР315S4 |
резервный |
1,62 |
1 |
25,92 |
7,289815 |
26,9256 |
Продолжение таблицы 1.5
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
АИР315S4 |
основной |
1,34 |
1 |
42,88 |
14,57963 |
45,29084 |
|
АИР315S4 |
основной |
1,34 |
1 |
42,88 |
14,57963 |
45,29084 |
|
АИР315S4 |
резервный |
1,62 |
1 |
25,92 |
7,289815 |
26,9256 |
|
АИР315S4 |
резервный |
1,62 |
1 |
25,92 |
7,289815 |
26,9256 |
|
АИР180М2 |
основной |
1,16 |
1 |
17,4 |
7,264832 |
18,85571 |
|
АИР180М2 |
основной |
1,16 |
1 |
17,4 |
7,264832 |
18,85571 |
|
АИР180М2 |
резервный |
1,34 |
1 |
8,04 |
2,905933 |
8,549038 |
|
АИР180М2 |
резервный |
1,34 |
1 |
8,04 |
2,905933 |
8,549038 |
|
АИР160М2 |
основной |
1,16 |
1 |
10,73 |
4,992621 |
11,83466 |
|
АИР160М2 |
основной |
1,16 |
1 |
10,73 |
4,992621 |
11,83466 |
|
АИР160М2 |
резервный |
1,62 |
1 |
2,997 |
0,998524 |
3,158965 |
|
АИР225М4 |
основной |
1,19 |
1 |
26,18 |
11,27093 |
28,50309 |
|
АИР225М4 |
резервный |
1,62 |
1 |
8,91 |
2,817734 |
9,34493 |
|
АИР160М2 |
основной |
1,34 |
1 |
4,958 |
1,997048 |
5,345088 |
|
АИР180S4 |
основной |
1,16 |
1 |
12,76 |
6,233987 |
14,20142 |
|
АИР180S4 |
резервный |
1,62 |
1 |
3,564 |
1,246797 |
3,775791 |
|
АИР160М2 |
основной |
1,1 |
1 |
11,55 |
6,230334 |
13,12325 |
|
АИР280М2 |
основной |
1,16 |
1 |
76,56 |
31,96526 |
82,96512 |
|
АИР280М2 |
резервный |
1,24 |
1 |
49,104 |
19,17916 |
52,71663 |
|
АИР100S2 |
основной |
1,16 |
1 |
2,32 |
1,079486 |
2,558845 |
|
АИР100S2 |
основной |
1,16 |
1 |
2,32 |
1,079486 |
2,558845 |
|
АИР100S2 |
резервный |
1,19 |
1 |
1,904 |
0,863589 |
2,090694 |
|
АИР180S4 |
основной |
1,1 |
1 |
14,52 |
7,480785 |
16,33379 |
|
АИР180S4 |
резервный |
1,24 |
1 |
8,184 |
3,740392 |
8,998244 |
|
АИР132М2 |
основной |
1,13 |
1 |
7,458 |
3,196526 |
8,114157 |
|
АИР132М2 |
резервный |
1,19 |
1 |
5,236 |
2,131017 |
5,653046 |
|
АИР200L2 |
основной |
1,24 |
1 |
16,74 |
7,286528 |
18,25708 |
|
АИР200L2 |
основной |
1,19 |
1 |
21,42 |
9,715371 |
23,52031 |
|
АИР200L2 |
резервный |
1,62 |
1 |
7,29 |
2,428843 |
7,683969 |
|
АИР180S4 |
основной |
1,24 |
1 |
8,184 |
3,740392 |
8,998244 |
|
АИР280М2 |
основной |
1,19 |
1 |
62,832 |
25,57221 |
67,83655 |
|
АИР280М2 |
резервный |
1,34 |
1 |
35,376 |
12,7861 |
37,61577 |
|
АИР225М4 |
основной |
1,16 |
1 |
31,9 |
14,08867 |
34,87263 |
|
АИР225М4 |
основной |
1,16 |
1 |
31,9 |
14,08867 |
34,87263 |
|
АИР225М4 |
основной |
1,16 |
1 |
31,9 |
14,08867 |
34,87263 |
|
АИР225М4 |
резервный |
1,62 |
1 |
8,91 |
2,817734 |
9,34493 |
|
АИР250S2 |
основной |
1,19 |
1 |
35,7 |
13,6684 |
38,22715 |
|
АИР250S2 |
резервный |
1,34 |
1 |
20,1 |
6,834202 |
21,23008 |
|
АИР250S2 |
основной |
1,19 |
1 |
35,7 |
13,6684 |
38,22715 |
Окончание таблицы 1.5
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
АИР225М4 |
основной |
1,19 |
1 |
26,18 |
11,27093 |
28,50309 |
|
АИР225М4 |
резервный |
1,34 |
1 |
14,74 |
5,635467 |
15,78056 |
|
АИР280М2 |
основной |
1,16 |
1 |
76,56 |
31,96526 |
82,96512 |
|
АИР280М2 |
основной |
1,16 |
1 |
76,56 |
31,96526 |
82,96512 |
|
АИР280М2 |
резервный |
1,62 |
1 |
21,384 |
6,393052 |
22,3192 |
1.2.2 Расчет нагрузки электрического освещения
Одним из важнейших параметров производственной обстановки является освещение. Рациональное освещение обеспечивает достаточные условия для осуществления работающими своих функциональных обязанностей. К освещению производственных помещений предъявляются следующие требования: обеспечение достаточной освещенности на рабочих поверхностях, высокое качество, надежность, удобство управления и обслуживания, экономичность сооружения и эксплуатации, обеспечение пожарной и электробезопасности. Согласно СНиП 23-05-5 «Естественное и искусственное освещение» [5] в производственных помещениях предусматривается естественное, совмещенное и искусственное освещение. Помещения с постоянным пребыванием персонала должны иметь, как правило, естественное освещение. Совмещенное освещение предусматривают при выполнении зрительной работы наивысшей и очень высокой точности, а также в случаях, когда по условиям технологического процесса и организации производства или климата в месте строительства предприятия невозможно обеспечить заданные значения освещенности (например, в многопролетных зданиях с пролетами большой ширины). При работе в ночное время в производственных помещениях применяют искусственное освещение. В данном случае изпользуем лампы ДРЛ.
В качестве источников электрического света на промышленном предприятии используются газоразрядные лампы и лампы накаливания. Лампы накаливания на предприятиях в основном используются в качестве аварийного освещения.
Активная
расчетная нагрузка осветительных
приемников цеха
определяется методом удельной мощности:
(1.7)
где Руд. = 9–11 Вт / м2, удельная мощность;
S – площадь химического цеха, м2.
Реактивная мощность осветительных установок определяется:
,
(1.8)
где
– активная расчетная нагрузка.
(кВар)
tgφ = 0.33 – для газоразрядных ламп; tgφ = 0 – для ламп накаливания.
Определяем полную мощность светильников:
=66,72
(кВА)