2.Расчетная часть

2.1. Расчет электрической нагрузки методом упорядоченных диаграмм

Предварительно определим площадь каждого цеха и территории завода по генплану:

S₁=90×90=8100 м²

S₃=120×60=7200 м²

S₄=150×60=9000 м²

S₈=45×45+15×60+30×45=3465 м²

S_т.з.=495×300–(8100+7200+9000+3465)=120735 м²

Определим расчетную нагрузку освещения для каждого цеха методом удельной мощности:

Р_{расч.осв.}=Р_уд.осв.×S×К_с (4)

где Р_уд.осв – удельная мощность освещения, кВт

S – площадь помещения, м²

К_с – коэффициент спроса, для курсового проекта принят К_с=1

Определим осветительную нагрузку цехов и территории завода:

Р_р.о.1=0,015×1×8100=121,5 кВт

Р_р.о.3=0,014×1×7200=100,8 кВт

Р_р.о.4=0,02×1×9000=108 кВт

Р_р.о.8=0,012×1×3465=162,3 кВт

Р_р.о.т.з.=0,001×1×120735=120,735 кВт

Все полученные и известные значения вносим в таблицу 2.

Таблица 2. Расчет электрической нагрузки освещения

№ цеха	Площадь S, м2	Удельная мощность Руд, кВт/м2	Коэффициент спроса Кс	Расчетная мощ-ность освещения Ррас.осв, кВт
1	8100	0,015	1	121,5
3	7200	0,014	1	100,8
4	9000	0,02	1	108
8	3465	0,012	1	41,58
Тер. завода	120735	0,001	1	120,735

Определим расчетную силовую нагрузку напряжением до 1 кВ для цеха №1:

Определим эффективное количество электроприемников

n_э= , шт. (5)

где Р_н.общ. – общая номинальная мощность электроприемников, кВт

– максимальная мощность одного электроприемника, кВт

n_э =2×2170/100=4340/100=43,4 шт.

Находим расчетный коэффициент (К_р) зависящий от эффективного числа электроприемников и коэффициента использования в справочной литературе, К_р=1.

Определим расчетную активную мощность по цеху

Р_р=К_р×К_и×Р_н, кВт (6)

где К_р – расчетный коэффициент

К_и – коэффициент использования

Р_н – номинальная мощность всех электроприемников, кВт

Р_р =1×0,3×2170=651 кВт

Определим расчетную реактивную мощность по цеху:

Q_р=1,1×К_и×Р_н×tgφ, кВАр (7)

где К_и – коэффициент использования

Р_н – номинальная мощность всех электроприемников, кВт

Q_р =1,1×0,3×2170×0,75=537,075 кВАр

Определим расчетную полную мощность по цеху:

S_р= , кВА (8)

где Р_р –расчетная активная мощность, кВт

Q_р – расчетная реактивная мощность, кВАр

S_р кВА

Определим расчетный ток:

I_р= , А (9)

где S_р – расчетная полная мощность, кВА

U_р – напряжение сети, кВ

I_р А

Другие цеха рассчитываются аналогично.

Осветительную нагрузку берем из таблицы 1. Для цеха №4 берем осветительную нагрузку самого цеха вместе с осветительной нагрузкой территории завода.

Найдем расчетную активную мощность на низкой стороне цеховой трансформатор ной подстанции. Для этого сложим силовую нагрузку до 1кВ и расчетную нагрузку освещения:

Р_р=Р_рдо1кВ+Р_{р осв} , кВт (10)

где Р_рдо1кВ – активная расчетная мощность напряжением до 1 кВ, кВт

Р_{р осв} – расчетная мощность освещения, кВт

Р_р =651+121,5=772,5 кВт

Найдем расчетную реактивную мощность:

Q_р=Q_рдо1кВ ,кВАр (11)

где Q_рдо1кВ – реактивная расчетная мощность напряжением до 1 кВ, кВАр

Q_р=537,075 кВАр

Найдем расчетную полную мощность:

S_р= , кВА

S_р кВА

Другие цеха рассчитываются аналогично.

Определяем потери активной мощности в трансформаторе:

ΔР_т=0,02×S_р, кВт (12)

где S_р – полная расчетная мощность

ΔР_т =0,02× =18,82 кВт

Определим потери реактивной мощности в трансформаторе:

ΔQ_т=0,1×S_р (13)

где S_р – полная расчетная мощность

ΔQ_т =0,1×941=94,1 кВАр

Другие цеха рассчитываются аналогично.

Определим расчетную нагрузку по трансформаторной подстанции. Для этого сложим нагрузку всего до 1 кВ и потери мощности в трансформаторе.

Определим расчетную активную нагрузку по трансформаторной подстанции:

Р_ртп=Р_р+ΔР_т, кВт (14)

где Р_р – активная мощность до 1 кВ, кВт

ΔР_т – потери активной мощности в трансформаторе, кВт

Р_ртп =772,5 +18,82=791,32 кВт

Определим расчетную реактивную нагрузку по трансформаторной подстанции:

Q_ртп=Q_р+ΔQ_т, кВАр (15)

где Q_р – реактивная мощность до 1 кВ, кВАр

ΔQ_т – потери реактивной мощности в трансформаторе, кВАр

Q_ртп =537,075+94,1=631,175 кВАр

Определим расчетную полную нагрузку по трансформаторной подстанции:

S_ртп= , кВА

S_ртп кВА

Определим расчетный ток на трансформаторной подстанции:

I_ртп= , А

I_ртп А

Другие цеха рассчитываются аналогично.

Для цеха № 8 необходимо определить расчетную нагрузку напряжением выше 1 кВ.

Ее расчеты производятся аналогично с учетом некоторых особенностей. Эффективное число электроприемников не определяется .

В зависимости от числа электроприемников и коэффициента использования по справочной литературе находим коэффициент одновременности включения К_о=0,95

Найдем расчетную активную нагрузку:

Р_р=К_о×К_и×Р_н, кВт (16)

где К_о – коэффициент одновременности

К_и – коэффициент использования

Р_н – номинальная мощность, кВт

Р_р =0,95×0,8×1000=760 кВт

Найдем расчетную реактивную нагрузку:

Q_р=К_о×К_и×Р_н×tgφ, кВАр (17)

где К_о – коэффициент одновременности

К_и – коэффициент использования

Р_н – номинальная мощность, кВт

tgφ – коэффициент зависящий от активной и реактивной мощностей

Q_р =0,95×0,8×1000×0,48=364,8 кВАр

Найдем расчетную полную нагрузку:

S_р= , кВА

S_р кВА

Определим расчетный ток:

I_р= , А

I_р А

Определим расчетную нагрузку по цеху:

Для этого сложим расчетную нагрузку по ТП с учетом потерь и силовую нагрузку выше 1 кВ.

Найдем активную нагрузку:

Р_р=Р_ртп+Р_р1кВ (18)

где Р_ртп– расчетная активная нагрузка по трансформаторной подстанции

Р_р1кВ – расчетная активная нагрузка напряжением в 1 кВ

Р_р =365,6+760=1125,6 кВт

Найдем реактивную нагрузку:

Q_р=Q_ртп+Q_р1кВ (19)

где Q_ртп– расчетная реактивная нагрузка по трансформаторной подстанции

Q_р1кВ – расчетная реактивная нагрузка напряжением в 1 кВ

Q_р =159,3+364,8=524,1 кВАр

Найдем полную нагрузку:

S_р= , кВА

S_р кВА

Определим расчетный ток:

I_р= , А

I_р А

Определяем расчетную активную мощность по заводу:

Р_рз=Р_р1+Р_р3+Р_р4+Р_р8 (20)

где Р_р1;Р_р3;Р_р4;Р_р8 – расчетные активные мощности всех цехов, кВт

Р_рз=791,32+659,1+1054,1+4925,6=7430,12 кВт

Определяем расчетную реактивную мощность по заводу:

Q_рз= Q_р1+Q_р3+Q_р4+Q_р8 (21)

где Q_р1;Q_р3;Q_р4;Q_р8 – расчетные реактивные мощности всех цехов, кВАр

Q_рз =631,175+750,7+940,4+2348,1=4670,375 кВАр

Определяем расчетную полную мощность по заводу:

S_рз= , кВА

S_рз кВА

Определяем расчетный ток по заводу:

I_рз= , А

I_рз А

Все полученные и известные значения вносим в таблицу 3.