Тарабин-21.98

Окончание табл.1.14

2. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

При проектировании для выбора элементов системы электроснабжения на всех уровнях СЭС используется расчетная нагрузка полной, активной и реактивной мощности ( Sр , Pр, Qр ).

Производим расчет нагрузок цеха методом упорядоченных диаграмм, в котором устанавливается в общем виде приближенная аналитическая зависимость расчетного коэффициента от основных показателей режима работы отдельных независимых электроприемников и их эффективного числа.

2.1. Расчет электрических нагрузок ремонтно-механического цеха

Расчет электрических нагрузок электроприемников напряжением до 1 кВ производится для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа и т. п.), а также по цеху, корпусу в целом. Для одиночных ЭП, работающих в длительном режиме, расчетная мощность ( Pнi ) принимается равной номиналь-

ной, для одиночных ЭП повторно-кратковременного режима работы – равной номинальной, приведенной к длительному режиму, кВт:

где Pпас − мощность ЭП по паспортным данным (установленная мощность), кВт; n – число электроприемников, используемых в данном распределительном пункте, шт.; Кв – паспортное значение продолжительности включения.

Коэффициенты использования и мощности приведены в работе [4]. При наличии интервальных значений kи для расчета следует принимать наибольшее значение. Так как ЭП группируются без условия равенства коэффициента использования, то групповой средневзвешенный коэффициент использования для данного узла питания (подгруппы) определяется по формуле:

∑P

нi

i =1

21

где kиi – коэффициент использования одиночного ЭП; n – число электроприемни-

ков, входящих в данную группу (данный распределительный пункт), шт.; Pнi – но-

минальная мощность одиночного ЭП, кВт.

Средневзвешенный коэффициент мощности определяется по формуле:

i =1

где cosϕср взв – коэффициент мощности одиночного ЭП.

Эффективное число электроприемников nэ – это такое число однородных по режиму работы приемников одинаковой мощности, которое обусловливает ту же расчетную нагрузку, что и рассматриваемые электроприемники, различные по номинальной мощности и режиму их работы. Эффективное число электроприемников подгруппы рассчитывается по формуле:

где Pнi − номинальная активная мощность индивидуального электроприемни-

ка, кВт; Pн − групповая номинальная мощность электроприемника, кВт; n − число электроприемников в подгруппе. При значительном числе электроприемников ( n ³10 ) (магистральные шинопроводы, шины цеховых трансформаторных подстанций, в целом по цеху) эффективное число ЭП можно определить по упрощенному выражению:

где Pнi max – номинальная мощность наиболее мощного электроприемника группы, кВт.

22

Если найденное по выражению (2.5) число nэ окажется больше n , то следует принимать nэ = n . Если Pнi max Pнi min ≤ 3 , где Pнi min − номинальная мощность наименее мощного ЭП подгруппы, nэ также принимается равным n . Найденное значение nэ округляется до ближайшего меньшего целого числа.

Для определения расчетной мощности необходимо знать значение коэффициента расчетной нагрузки Kp , которое зависит от эффективного числа

электроприемников, средневзвешенного коэффициента использования, а также от постоянной времени нагрева сети, для которой рассчитываются электрические нагрузки Kp = f (nэ, kи ) . Коэффициент расчетной нагрузки определяется

из табл. 2.1.

Таблица 2.1

Значения коэффициентов расчетной нагрузки Kp для питающих сетей напряжением до 1 кВ

Расчетная активная мощность подключенных к узлу питания ЭП, кВт,

Расчетная реактивная мощность для питающих сетей напряжением до 1 кВ при nэ ≤ 10 определяется по формуле, кВ·Ар:

Результаты расчета нагрузок РМЦ сводятся в табл. 2.2.

После определения значений расчетной мощности всех распределительных пунктов рассчитывается активная, реактивная и полная мощность всего РМЦ. Для этого РМЦ рассматривается как узел питания представленных ранее распределительных пунктов. Результаты расчета сводятся в табл. 2.3.

24

Таблица 2.2 Определение расчетных нагрузок методом упорядоченных диаграмм

Таблица 2.3

Определение расчетных нагрузок РМЦ

2.2.Расчет электрических нагрузок по уровням системы электроснабжения

2.2.1.Расчетные нагрузки цехов

Если в исходных данных на проектирование отсутствуют сведения об индивидуальных электроприемниках цехов, расчетные нагрузки этих цехов определяются со второго уровня, т. е. на шинах до 1кВ цеховых подстанций или силовых пунктов, питающих данный цех (подразделение).

25

Расчетная нагрузка активной ( Pр, кВт) и реактивной (Qр, кВ·Ар) мощ-

ностей на этом уровне определяется по следующим выражениям: для силовой нагрузки –

спроса по цеху (справочная величина) [4]; Pн – суммарная мощность электро-

приемников, подключенных к данному узлу нагрузки (цеху), кВт; Qр – реак-

тивная расчетная мощность нагрузки цеха, кВ·Ар; для осветительной нагрузки –

где P – расчетная активная мощность осветительной нагрузки данного цеха

р. о

(подразделения), кВт; Kс. о – коэффициент спроса для осветительной нагрузки

данного цеха (справочная величина) [4]; K – коэффициент потерь в пускоре-

ПРА

гулирующей аппаратуре (ПРА) при применении газоразрядных источников света (справочная величина) [4]; Pн. о – номинальная мощность осветительной

нагрузки данного цеха, кВт; Qр. о – расчетная реактивная мощность осветитель-

ной нагрузки (при применении разрядных источников света), кВ·Ар осветительной нагрузки.

Номинальная мощность осветительной нагрузки, кВт, определяется по уравнению:

где руд – удельная мощность осветительной нагрузки на единицу площади це-

ха, Вт ⁄м2 (справочная величина) [4]; F – площадь цеха, м2.

26

Удельная мощность осветительной нагрузки зависит от нормы освещенности на рабочем месте, от типа источников света, от высоты подвеса и других факторов. Таким образом, расчетные значения нагрузок цеха определяются по следующим выражениям:

расчетная активная мощность –

где Pр.ц – расчетное значение активной мощности цеха, кВт; расчетная реактивная мощность, кВ·Ар, –

где Qр.ц – расчетное значение реактивной мощности цеха; полная мощность, кВ·А, –

где Sр.ц – расчетное значение полной мощности цеха, кВ·А;

расчетный ток нагрузки цеха в нормальном режиме, А, –

напряжение в узле нагрузки, кВ.

Результаты расчета оформляются в таблицу по форме табл. 2.4.

Если в одном цехе присутствует два вида нагрузки, то площадь нагрузки 0,4 кВ необходимо принять равной 30 % от общей площади цеха. Для РМЦ табл. 2.4 заполняется с шестого столбца (используются данные из табл. 2.3).

Расчетные электрические нагрузки цеха необходимы для выбора мощности трансформаторов цеховых тяговых подстанций (ТП), сечения линий и шин, коммутационно-защитной аппаратуры низшего напряжения ТП.

27

Таблица 2.4

Расчетные нагрузки до 1кВ цехов предприятия

2.2.2. Определение расчетных нагрузок цехов на напряжение распределения

При определении расчетных значений нагрузок на стороне высшего напряжения трансформаторов (6 – 10 кВ) необходимо учитывать потери в трансформаторах. Расчетные значения нагрузок на стороне высшего напряжения трансформаторов, питающих цех, определяют по формулам:

расчетная активная мощность –

цеховом трансформаторе, кВ·Ар.

Так как тип силового трансформатора еще не определен, можно принять, что

28

где Uн – номинальное напряжение, кВ.

По полученным расчетным значениям нагрузок выбирают линии, питающие цеховые ТП и коммутационно-защитную аппаратуру этих линий.

Результаты расчета целесообразно представить в виде табл. 2.5 для приемников электрической энергии с напряжением 0,4 кВ и табл. 2.6 для приемников электрической энергии с напряжением 6, 10 кВ.

Таблица 2.5

Расчетные нагрузки цехов предприятия с напряжением до 1 кВ

29