3. Расчет электрических нагрузок
3.1Расчет электрических нагрузок производится для последующего выбора и проверки токоведущих элементов по нагреву и по экономическим соображениям. От точности расчетов зависит правильный выбор элементов электроснабжения. Расчет электрической нагрузки проводим методом коэффициента максимума. Расчет проводим на примере ШРС2.
3.2Данные электроприемников имеют коэффициент использования и коэффициент мощности равные соответственно:
Ки = 0,17;
сosφ = 15.
3.3Общую суммарную мощность электроприемников группы РΣ, кВт, определяем по формуле:
РΣ = ΣPi, (3.1) /3 c.50/,
где Pi – мощность электроприемника, кВт;
РΣ =6∙2,5 = 15 кВт.
3.4Среднюю активную мощность групп электроприемников однородных по режиму работы за наиболее загруженную смену Рсм, кВт, определяем по формуле:
Рсм = Ки∙ РΣ, (3.2) /3 с.51/,
Рсм = 0,17∙15 = 2,55 кВт.
3.5Среднюю реактивную мощность электроприемников группы Qсм, кВАр, определяем по формуле:
Qсм = Рсм∙tgφ, (3.3) /3 с.51/,
где tgφ – тангенс угла соответствующий коэффициенту мощности сosφ,
tgφ = 1,17;
Qсм = 2,55∙1,17 = 2,98 кВАр.
3.6Расчет мощности остальных групп производим аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.2.
3.7Производим расчет электрических нагрузок относящихся к ШРС2. Сумма всех приемников подключенных к данному ШРС,
nΣ = 3.
3.8Общую номинальную мощность электроприемников подключенных к ШРС2 РΣНОМ, кВт, определяем по формуле:
РΣНОМ=РΣ1+РΣ2+РΣ3+РΣ4+РΣ5, (3.4) /3 с.52/,
РΣНОМ = 5,5+7+15= 27,5 кВт.
3.9Показатель силовой сборки m определяем по формуле:
m = РНОММАКС/ РНОМ.МИН, (3.5) /3 с.55/,
где РНОМ.МАКС – номинальная мощность самого крупного электроприемника группы, РНОММИН – номинальная мощность наименьшего электроприемника группы.
m = 5,5/2,5 = 2,2, m < 3.
3.10Средне взвешанный коэффициент использования Кисв определяется по формуле:
Кисв = Σ(Pi∙Ki)/Σ Pi, (3.6) /3 с.52/,
где Ki – общий суммарный коэффициент использования,
Кисв = (5,5∙0,6+7∙0,7+15∙0,17)/27,5 = 0,39.
3.11Средне взвешанный коэффициент мощности cosφсв определяем по формуле:
cosφсв = Σ(Pi∙cosφi)/Σ Pi, (3.7) /3 с.52/,
где cosφi - общий суммарный коэффициент мощности,
cosφсв = (5,5∙0,8+7∙0,8+15∙0,65)/27,5 = 0,72.
3.12Среднюю активную мощность групп электроприемников за наиболее загруженную смену Рсм, кВт, определяем по формуле:
Рсм = Кисв∙РΣНОМ, (3.8) /3 с.51/,
Рсм = 0,39∙27,5 = 10,7 кВт.
3.13Среднюю реактивную мощность электроприемников группы за наиболее загруженную смену Qсм, кВАр, определяем по формуле:
Qсм = Рсм∙tgφсв, (3.9) /3 с.51/,
где tgφсв – средне взвешенный тангенс угла соответствующий средне взвешенному коэффициенту мощности сosφсв,
tgφ = 0,96;
Qсм = 10,7∙0,96 = 10,3 кВАр.
3.14Эффективное число электроприемников nЭ
При n≥5, КИ≥0,2, m≥3, РНОМ ≠ const определяем по формуле:
nЭ = 2 ∙ Σ РНОМ /РНОМ (3.10) /3 с.56/,
При n>5, КИ<0,2, m>3, РНОМ = const, определяем по формуле:
nЭ = nЭ* ∙ n (3.11) /3 с.56/,
При n>5, KИ>0,2, m<3, PНОМ=const, определяем по формуле:
nЭ = n (3.12) /3 с.56/,
3.15Определяем эффективное число электроприемников из общего количества электроприемников подключенных к ШРС2.
nЭ = n
nЭ = 9
3.16Расчетную активную мощность РМАКС, кВт, определяем по формуле:
РМАКС = КМАКС∙РСМ (3.13) /3 с.56/,
РМАКС = 1,6∙10,7 = 17,1кВт,
где КМАКС – коэффициент максимума,
КМАКС = f(КИ;nЭ) (3.14) /3 с.56/,
КМАКС = f(0,39;9) = 1,6.
3.17Максимальная реактивная мощность QМАКС, кВАр, определяем по формуле:
QМАКС=K’МАКС∙QСМ, где K’МАКС – это коэффициент максимума для реактивной мощности при КИ >0,2, nЭ>10, QМАКС= QСМ,
QМАКС= QСМ, (3.15) /3 с.56/,
При КИ >0,2, nЭ<10,
QМАКС= 1,1·QСМ, (3.16) /3 с.56/,
QМАКС = 1,1∙10,3= 11 кВАр.
3.18Полная расчетная мощность SМАКС, кВА, определяем по формуле:
, (3.17) /3 с.58/,
кВА.
3.19Расчетный ток IМАКС, А, определяем по формуле:
IМАКС = SМАКС/(√3∙UНОМ), (3.18) /3 с.58/,
где UНОМ – номинальное напряжение, кВ
UНОМ= 0,38 кВ,
IМАКС = 120/(√3∙0,38) =184,6 А.
3.20Расчет электрических нагрузок подключенных к остальным распределительным силовым щитам и секциям шин производим аналогично. Все расчеты заносим в таблицу 3.2.
Наименование узлов питания и групп электроприемников |
Кол-во электро- приемни- ков,n |
Установленная мощность при ПВ=100% |
Мо- дуль сило-вой сборки, m |
КИ |
Cosφ/tgφ |
Средняя мощность за максимально загруженную смену |
nЭ |
КМАКС |
Максимальная расчетная мощность |
Макси-мальный расчетный ток IМАКС, А |
|||||
одного электроприем- ника, РНОМ,кВт |
общая рабочая мощность, ΣРНОМ, кВт |
РСМ, кВт |
QСМ, кВАр |
РМАКС, кВт |
QМАКС, кВАр |
SМАКС, кВА |
|||||||||
ШРС-1 |
Вентилятор |
1 |
5,5 |
5,5 |
— |
0,6 |
0,8 / 0,75 |
3,3 |
2,48 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
Пылесос |
2 |
3,5 |
7 |
— |
0,7 |
0,8 / 0,75 |
4,9 |
3,68 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
Расточный станок |
6 |
2,5 |
15 |
— |
0,17 |
0,65 / 1,17 |
2,55 |
2,98 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
Итог по ШРС-1 |
9 |
2,5 – 5,5 |
27,5 |
<3 |
0,39 |
0,72 / 0,96 |
10,7 |
10,3 |
9 |
1,6 |
17,1 |
11 |
20 |
30 |
|
ШРС-2 |
Сверлильный Станок |
2 |
10,5 |
21 |
— |
0,14 |
0,5 / 1,73 |
2,94 |
5,1 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
Вентилятор |
1 |
4,5 |
4,5 |
— |
0,6 |
0,8 / 0,75 |
2,7 |
2 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
Итог по ШРС-2 |
3 |
4,5 – 10,5 |
25,5 |
<3 |
0,22 |
0,55 / 1,52 |
5,61 |
8,5 |
3 |
2,37 |
13 |
9 |
16 |
24 |
|
Итог секция-1 |
12 |
2,5 – 10,5 |
53 |
>3 |
0,3 |
0,64 / 1,2 |
15,9 |
19 |
10 |
1,85 |
29 |
19 |
35 |
53 |
|
ШРС-3 |
Сварочный трансформатор |
1 |
14 |
14 |
— |
0,2 |
0,4 / 2,29 |
2,8 |
6,4 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
Пресс листо-гибочный к |
1 |
8,2 |
8,2 |
— |
0,17 |
0,65 / 1,17 |
1,39 |
1,63 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
Вентилятор |
1 |
2,5 |
2,5 |
— |
0,6 |
0,8 / 1,75 |
1,5 |
1,13 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
Итог по ШРС-3 |
3 |
2,5 - 14 |
24,7 |
>3 |
0,23 |
0,53 / 1,63 |
5,7 |
9,3 |
3 |
2,4 |
14 |
10 |
17 |
26 |
|
ШРС-4 |
Группа токарных Станков
|
4 |
3,5 |
14 |
— |
0,14 |
0,5 / 1,73 |
1,06 |
3,39 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
Кран-балка
|
1 |
10,5 |
10,5 |
— |
0,05 |
0,5 / 1,73 |
0,53 |
0,92 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
Итог по ШРС-4 |
5 |
3,5 – 10,5 |
24,5 |
>3 |
0,1 |
0,5 / 1,73 |
2,45 |
4,2 |
3 |
3,3 |
8 |
5 |
9 |
14 |
|
Итог секция-2 |
8 |
2,5 – 14 |
49,2 |
>3 |
0,17 |
0,51 / 1,68 |
8,4 |
14,1 |
6 |
2,6 |
22 |
16 |
27 |
41 |
|
Всего |
20 |
2,5 – 14 |
102,2 |
>3 |
0,24 |
0,58 / 1,41 |
24,5 |
34,5 |
15 |
1,8 |
44 |
34,5 |
56 |
85 |