Расчет электрических нагрузок по подробно рассчитываемому цеху

Для определения расчетных нагрузок на различных ступенях системы электроснабжения цеха используется таблица 3.1. Также можно воспользоваться таблицей 2.12 [11] для расчета электрических нагрузок на 2, 3, 4 уровнях СЭС.

Порядок заполнения таблицы 3.1 следующий. Выделяются электроприемники, питающиеся от рассмотренного узла системы электроснабжения- шинопровода, троллея, участка, отделения, цеха. Электроприемники разделяются на группы А и Б. Сначала рассчитывают электрические нагрузки для электроприемников группы А. При этом в графу 2 таблицы записываются наименования:

- узла, для которого производится определение электрических нагрузок (силовой шкаф, магистраль, отделение);

- группы электроприемников (группа А или группа Б);

- отдельных электроприемников или подгрупп электроприемников с одинаковыми значениями и соответственно.

В графе 3 указывается количество рабочих электроприемников. Резервные электроприемники в расчетах не учитываются.

В графу 4 по каждой подгруппе электроприемников записываются: при одинаковой мощности электроприемников- номинальная установленная мощность в кВт одного электроприемника, а при электроприемниках различной мощности - номинальные мощности наименьшего и наибольшего. Установленные мощности должны быть приведены к ПВ=100%.

В графу 5 записывается суммарная установленная мощность электроприемников всей подгруппы.

Графа 6 заполняется по расчетному узлу только в итоговой строке.

Графы 7 и 8. Значения коэффициентов использования и мощности находятся по справочникам, указанным в списке литературы.

При наличии в справочниках нескольких значений и для рассматриваемой подгруппы электроприемников рекомендуется принимать большие значения.

Графа 9. Средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену для каждого электроприемника или подгруппы электроприемников определяется по формуле:

, (3.10)

где - из графы 7, - из графы 5.

Таблица 3.1 – Расчет электрических нагрузок по подробно рассчитываемому цеху

№ п/п

Наименование узла питания или группы электроприемников

Число электроприемников n

Установленная мощность, приведенная к ПВ=100%

Коэффициент использования Ки

Средняя нагрузка

Приведенное число электроприемников nэ

Коэффициент максимума Км

Расчетная (максимальная) нагрузка

Расчетный ток Iр,А

Одного электроприемника Рн.мин/ Рн.макс, кВт

Всех электроприемников Рн, кВт

, кВт

, квар

, кВт

, квар

, кВ×А

1.

2.

3.

4.

5.

…

Графа 10. Средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену для них находится из выражения:

, (3.11)

где - из графы 9, - из графы 8.

После определения средней активной и реактивной нагрузок по отдельным электроприемникам и подгруппам электроприемников проводится расчет уже для всей группы А или Б рассматриваемого узла.

Итоговая строка «Итого по группе А». В графе 3 итоговой строки суммируется общее число электроприемников данной группы; в графе 4 записываются номинальные мощности наименьшего и наибольшего электроприемников всей группы, а в графе 5- суммарная номинальная мощность всей группы. В графе 6 определяется отношение m и записывается в строку. Если отношение m больше 3, то в строке записывается >3, если меньше, то <3. Для заполнения граф 7 и 8 итоговой строки необходимо предварительно подвести итоги по графам 9 и 10, просуммировать по вертикали средние активные и реактивные нагрузки. По полученным данным определяются среднее значение коэффициента использования по группе (графа 7):

(из граф 9 и 5 ) (3.12)

и среднее значение (графа 8):

(из граф 10 и 9). (3.13)

Графа 11. В зависимости от величины отношения m и коэффициента определяется приведенное число электроприемников рассматриваемой группы (см. п. 3.4.2).

Графа 12. Коэффициент максимума находится по соответствующей кривой или таблице, при этом коэффициент берется из графы 7 итоговой строки, а число - из графы 11.

Графа 13. Расчетная активная получасовая нагрузка трехфазных электроприемников группы А узла равна:

(из графы 12 ) (из графы 9). (3.14)

Графа 14. Расчетная реактивная получасовая нагрузка трехфазных электроприемников группы А узла вычисляется по одному из выражений (3.2) или (3.3). В случаях, когда коэффициент и , для определения нагрузки следует пользоваться выражением , при >10 .

Полная расчетная нагрузка ( графа 15) и расчетный ток (графа 16) отдельно для групп А и Б не определяются - они вычисляются только для всего отделения, цеха и т.п.

Итоговая строка «Итого по группе Б». Основное отличие заполнения этой строки состоит в том, что принимается , поэтому для группы Б не нужно определять величину отношения m и приведенное число электроприемников , а расчетная активная и реактивная нагрузки приравниваются соответственно средним и нагрузкам.

После получения итоговых строк по группам А и Б отделения определяется общая нагрузка обеих групп. Заполняется строка «Итого по отделению», которая получается соответствующей обработкой расчетных данных итоговых строк по группам А и Б, а именно:

- суммируются номинальные и мощности, средние активные и и реактивные и нагрузки, расчетные активные и , реактивные и нагрузки.

- вычисляются средние по отделению значения коэффициентов , ;

- вычисляется полная расчетная нагрузка по выражению (3.4) и расчетный ток по формуле (3.15):

. (3.15)

Полученные данные используются для выбора коммутационных аппаратов, питающих кабелей, шинопроводов отделения.

Подобным образом рассчитывается электрические нагрузки по остальным отделениям.

Для определения расчетной нагрузки в целом по цеху рассчитываются сначала итоговые строки по группам А и Б. При этом в итоговой строке для группы А выполняем следующие действия:

- суммируем номинальные активные мощности групп А по отделениям и средние активные и реактивные нагрузки, по которым вычисляем средние значения коэффициентов , по цеху для электроприемников группы А;

- выбираем наименьший и наибольший электроприемники и вычисляем отношение m;

- по одному из методов (см. п. 3.4.2) определяем приведенное число электроприемников группы А цеха;

- с учетом полученных значений и по кривым или таблицам находим значение коэффициента группы А (см. табл. из Приложения 1) и далее расчетную активную нагрузку группы А;

- с учетом приведенного числа электроприемников определяем расчетную реактивную нагрузку .

Для группы Б по цеху коэффициент максимума принимается равным 1, поэтому число не вычисляется, а расчетные нагрузки приравниваются средним нагрузкам. В итоговой строке по группе Б находятся суммы номинальных активных мощностей группы Б по отделениям, суммы средних и расчетных активных и реактивных нагрузок и вычисляются средние значения коэффициентов , .

Для определения низковольтной расчетной нагрузки электроприемников всего цеха без учета освещения заполняется итоговая строка по цеху. В соответствующих графах суммируются номинальные активные мощности по группам А и Б цеха, средние и расчетные активные и реактивные нагрузки и вычисляются средние для цеха значения коэффициентов , , а также полная расчетная мощность и расчетный ток цеха.

Расчетные данные , , , используются в дальнейшем для выбора силовых и понижающих трансформаторов, устанавливаемых в цехе, а также коммутационный аппаратуры и питающих линий.

Пример расчета электрических нагрузок трехфазных электроприемников по цеху приведен в табл. 3.1. Примечания к этой таблице:

1 Приведенное число электроприемников для группы А механического отделения определено по выражению (3.8), так как , а . Для электроремонтного отделения и , поэтому число определено по выражению (3.7).

2 Расчетная реактивная нагрузка группы А электроремонтного отделения вычислена по выражению (3.2), так как число , для остальных случаев - по выражению (3.3).