Определение электрических нагрузок и выбор трансформаторов

Нагрузку электроустановок определяют для расчета мощности силовых трансформаторов, выбора кабелей и коммутационных аппаратов. Для установок шахт, в настоящее время, при определении электрических нагрузок используют метод коэффициента спроса. Величину коэффициента спроса (Кс) и средневзвешенный коэффициент мощности (cosj_ср.взв.) принимают по табличным данным [1] Приложение 3.

4.2.1 Определение расчетной мощности и выбор КТП участка

(электроустановки)

Данные для определения расчетной мощности по проектируемому участку приводят в таблице 3.

Полную расчетную мощность (kВА) по участку (электроустановке) определяют по формуле:

, (4.1)

где К_с - коэффициент спроса;

∑Р_i - суммарная установленная номинальная мощность потребителей участка (без учета резервных), кВт;

cosj_ср.взв. - средневзвешенный коэффициент мощности.

Для комплексно-механизированных участков:

, (4.2)

где Р_max - номинальная мощность электродвигателя наиболее мощного потребителя, с учетом режима его работы (S₁, S₂, S₄ и т.д.), соответствующего технологическому процессу, кВт.

В случае применения многодвигательного привода:

,

где К_з - коэффициент загрузки, который равен отношению расчетной мощности на валу электродвигателей (Р_р) к сумме номинальных мощностей (∑Р_нi):

,

Расчетная мощность на валу электродвигателя может быть определена по известным методам, изучаемым в соответствующих курсах. Если такие данные отсутствуют, то в курсовом проекте коэффициент загрузки допускается принимать равным 1.

В том случае, если расчетная мощность, определенная по формуле (4.1), не намного (на 15-20 %) больше ближайшей номинальной мощности трансформатора, то возможность выбора такого трансформатора может быть уточнена с учетом перегрузочной способности или климатических условий по приведенной ниже методике.

Полная расчетная мощность (кВА) группы потребителей с жесткой технологической зависимостью (например: комбайн, конвейер, насос, поддерживающая лебедка и др.) может быть определена с учетом перегрузочной способности по формуле [1, 2]:

, (4.3)

где сosφ_{н.ср.взв}, η_{н.ср.взв} - номинальные средневзвешенные значения коэффициента мощности и к.п.д. электродвигателей:

;

;

К_п - коэффициент перегрузочной способности трансформатора, определяемый по диаграммам нагрузочной способности трансформаторов [1, 2] (Приложение 4), с учетом кратности предшествующей загрузки () и времени работы с максимальной нагрузкой:

t _м = K _м × T _см × n _см (4.4)

P_max, P_min – максимальная нагрузка и нагрузка, предшествующая максимальной, кВт;

К_м - коэффициент машинного времени;

Т_см, n_см - соответственно продолжительность смены (ч) и число рабочих смен в сутки.

Расчетная мощность (kВА) с учетом климатических условий в месте установки КТП может быть определена по формуле [3]:

, (4.5)

где K _кл.,- коэффициент климатических условий

(4.6)

где V_c - скорость воздушной струи, м/с;

t₀ - температура окружающей среды, °С;

Н - глубина выработки ниже уровня моря, м.

Необходимые показатели для расчета по формулам (4.3) и (4.5) студент принимает по данным практики или самостоятельно по согласованию с руководителем проекта.

По расчетной полной мощности выбирают КТП или трансформатор из условия:

.

Данные по КТП и трансформаторам приведены в [1, 2, 5] Приложение 5.