Пример расчета электрических нагрузок

На генплане цеха производится предварительное разделение всех электроприемников по питанию от распределительных пунктов (силовых шкафов) или шинопроводов. Количество РП в цехе определяется максимальным числом присоединений для конкретного типа шкафа (до 8 или 12). Количество шинопроводов обычно принимается равным двум (для потребителей 1 и 2 категорий по надежности). Применение шинопроводов не рекомендуется в цехах с мостовыми кранами и другими грузоподъемными механизмами, а также в пыльных и влажных условиях производственной среды.

Далее по ведомости приемников для каждой рабочей машины цеха проставляются коэффициенты использования и мощности, данные в приложении А.

По группе выбираются, суммируются и записываются одной строкой приемники с одинаковыми режимами работы, т.е. с равными К_и.

Значения сosj и К_и проставляются общие для группы по строкам, tgj соответствует значению сosj и записывается дробью. Средние нагрузки за наиболее загруженную смену (Р_см, Q_см, S_см) определяются по формулам (1).

Необходимость расчета максимальных мощностей по каждой группе (строке) приемников возникает очень редко, для этого должно быть очень удачное сочетание схемы питания приемников с разделением их по группам. Поэтому расчетные мощности по группе определяют в итоговом значении. Итоговые значения по группе по графам 2, 4, 8 и 9 определяются простым арифметическим сложением. Тогда средневзвешенные значения К_и и cosj по группе равны:

, (9)

, кВА (10)

Для всей группы одним из вышеописанных способов вычисляется n_э,гр.. Зная К_{и гр} и n_{э гр.}, по Приложению В определяется К_р,гр.; åР_р и åQ_р определяются из соотношений (2, 3), åS_р из соотношения (1).

При наличии в цехе приемников на напряжении 6…10 кВ необходимо их рассчитать в табл. 1, определить описанным способом средние и максимальные мощности. Общий итог нагрузок до и выше 1000 В суммируется в случае питания этих приемников по одним линиям.

Расчетный ток для выбора сечений проводов, кабелей, шин и компенсирующих устройств определяется:

, А; (12)

(13)

Таблица 1

Наименование ЭП

n

Рном, кВт

m

Ки

Среднесменная нагрузка

nэ

Кр

Расчетная нагрузка

одного

å

Рс, кВт

Qс, квар

Рр, кВт

Qр, квар

Sр, кВА

Iр, А

РП-1

Итого по РП-1

РП-2

Итого РП-2

Всего по цеху

- заполняемые ячейки

Пиковые значения токов для группы приемников можно определить по выражению [7]

; (14)

где i_пм – пиковый, пусковой ток наибольшего по мощности приемника, А;

I_р – максимальный ток группы приемников, А;

i_нм – номинальный ток наибольшего по мощности приемника с коэффициентом использования К_и.

В курсовой работе пусковые токи можно принять: асинхронных (с короткозамкнутым ротором) и синхронных двигателей равными пятикратному значению номинального, для двигателей постоянного тока и переменного тока с фазным ротором - 2,5-кратному, для печных и сварочных установок - трехкратному значению тока.

Задание на курсовое проектирование предусматривает электроснабжение предприятия, электрические нагрузки которого заданы по цехам в укрупненном виде, без указания наименований рабочих машин.

В разделе исходных данных приводится таблица нагрузок (табл. 3).

Таблица 3-Исходные данные и характеристики цехов предприятия

Категория потребителей и окружающая среда в цехах (нормальная, влажная, пыльная, взрывоопасная и т.д.) определяются по справочным данным.

Расчет электрических нагрузок ведется по таблице, аналогичной таблице 1. В отличие от расчета цеховых нагрузок коэффициент использования и cosj принимаются общецеховые; максимальные мощности определяются для каждого цеха, следовательно, n_э и К_р необходимо определять для каждой строки таблицы. Значения К_р для цехов находят по Приложению Г. Расчет нагрузок проводится раздельно для приемников напряжением до 1000 В и 6…10 кВ.

Номинальные и средние, активные и реактивные мощностисуммируются простым сложением, åS_см определяется расчетом.

Максимальные активные мощности по цехам определяютсяпо К_р,максимальные реактивные мощности - из соотношений (3). Максимальные активные мощности суммируются с учетом коэффициента К_о (принимается по Приложению Д), суммарная реактивная мощность определяется из выражения:

, квар; (15)

где åР_р – суммарная активная мощность 0,38 кВ по заводу:

, (16)

Полная расчетная мощность

, кВ·А. (17)