Розрахунок електричних навантажень

Використовуємо комплексний метод для визначення електричних навантажень спеціалізованого кар’єру.

В ході розрахунків в системі електропостачання будемо розглядати основні ієрархічні рівні, які відрізняються способом розрахунку електричних навантажень.

І рівень електропостачання – лінії електричної мережі, що зв’язують окремі електроприймачі з розподільчим пунктом живлення.

Розрахункові активне і реактивне навантаження ліній першого рівня:

, (1.1)

, (1.2)

, (1.3)

де – встановлена активна потужність споживачів, кВт;

– коефіцієнт завантаження по активній потужності електроспоживачів.

Визначаємо потужності для двигуна приводу щокової дробарки

;

Розрахунки для інших споживачів здійснюємо аналогічно. Результати зводимо в таблицю 1.2.

Таблиця 1.2 – Результати розрахунку навантажень на першому рівні

№	Електроприймач	n, шт	Рном , кВт	cos φ	КЗ	РІ , кВт	QІ , кВАр	SІ , кВА
	Щокова дробарка			0.8	0.85	93.5	70.13	116.88
	Гуркіт-розколювач			0.78	0.82	108.24	86.59	138.61
	Таль вантажна			0.82	0.9		6.3	10.99
	Конвеєр первинний			0.82	0.85	3.4	2.38	4.15
	Конвеєр І підйому		5.5	0.85	0.8	4.4	2.73	5.18
	Конусна дробарка			0.75	0.82	36.9	32.47	49.15
	Конвеєр сита			0.78	0.86	4.3	3.44	5.51
	Конвеєр повернення №1			0.8	0.86	3.44	2.58	4.3
	Вібраційне сито №1		37.5	0.82	0.82	30.75	21.53	37.54
	Конвеєр мілкої фракції			0.8	0.8	3.2	2.4
	Конвеєр ІІ підйому		5.5	0.8	0.8	4.4	3.3	5.5
	Вібраційне сито №2		37.5	0.82	0.83	31.125	21.79	37.99
	Конвеєр середньої фракції			0.86	0.75		1.77	3.48
	Конвеєр крупної фракції			0.82	0.88	3.52	2.46	4.3
	Маслонасос дробарки		2.2	0.8	0.85	1.87	1.4	2.34
	Екскаватор			0.85	0.8			235.32
	Токарний верстат		16.5	0.8	0.82	13.53	10.15	16.91
	Свердлильний верстат		5.5	0.8	0.85	4.675	3.51	5.84
	Фрезерний верстат		7.5	0.82	0.8		4.2	7.32
	Циркуляційна пила			0.78	0.82	9.02	7.22	11.55
	Верстат по дереву		7.7	0.75	0.82	6.314	5.56	8.41

Проводимо розрахунок максимальних навантажень груп електроприймачів на ІІ рівні. Другий рівень електропостачання – це кабельні лінії, які забезпечують зв’язок силових пунктів із головними шинами 0.4 кВ.

На другому рівні електропостачання розрахункове навантаження вибирається з допомогою методу упорядкованих діаграм

, (1.4)

де – коефіцієнт максимуму активної потужності;

– середні навантаження за найбільш завантажену зміну, кВт.

, (1.5)

де , – відповідно коефіцієнти використання для і-го електроприймача та групи електроприймачів;

, – активні потужності відповідно і-го електроприймача та групи електроприймачів, кВт.

Середні реактивні навантаження за найбільш завантажену зміну

, (1.6)

де , – коефіцієнти реактивної потужності відповідно для і-го електроприймача та групи електроприймачів.

Значення коефіцієнта максимуму знаходиться в залежності від значення групового коефіцієнта використання за найбільш завантажену зміну та ефективного числа електроприймачів [11 Маліновський А.А., Хохулі Б.К. Основи електроенергетики та електропостачання:Підручник.—Львів: Видавництво Національного університету ”Львівська політехніка”, 2007.-380с.]. Ефективне число електроприймачів – таке число однорідних за режимом роботи електроприймачів однакової потужності, які обумовлюють те ж саме значення розрахункового максимуму, що і група різних по потужності і режиму роботи електроприймачів.

(1.7)

У випадку великої кількості електроспоживачів у групі для визначення ефективного числа електроприймачів використовують спрощення.

Максимальна реактивна потужність на другому рівні електропостачання

(1.8)

Значення приймається рівним 1 якщо , а в інших випадках .

Повна потужність на другому рівні електропостачання

(1.9)

Проведемо розрахунок для силового щита №5, від якого живиться лісопильне відділення.

Середні навантаження за найбільш завантажену зміну

;

.

Груповий коефіцієнт використання:

. (1.10)

.

Визначаємо ефективне число споживачів

.

При і коефіцієнт .

Максимальні навантаження на ІІ рівні для СЩ №5

кВт;

кВАр;

кВА.

Аналогічно розраховуємо навантаження на інших силових щитах (табл.1.3).

Таблиця 1.3 – Розрахунок навантажень на ІІ рівні

Силовий пункт	РСМ , кВт	QСМ , кВАр	КВ		РІІ , кВт	QІІ , кВАр	SІІ , кВА
СЩ-1(СЩ-3)	216.81	165.83	0.9	1/1	216.81	165.83	272.96
СЩ-2(СЩ-4)	186.75	141.52	0.9	1/1	186.75	141.52	234.31
СЩ-5	39.77	31.82	0.583	1.37/1.1	54.48		64.75
СЩ-6			0.6	1/1.1		46.2	75.73
СЩ-7			0.8	1/1.1		102.3	160.75
СЩ-8		85.86	0.75	1/1.1		94.45	184.94
СЩ-9	10.73	5.56	0.33	1.88/1.1	20.16	6.12	21.07
СЩ-10(СЩ-11)			0.8	1/1.1		136.4	242.08

Розраховуємо максимальне навантаження на третьому рівні, де третім рівнем є шини 0.4 кВ трансформаторної підстанції.

Розрахункове навантаження визначається за формулами:

Активне навантаження:

, (1.11)

, (1.12)

де – корегуючий коефіцієнт, приведений у нормах технологічного проектування підприємства, приймаємо .

Необхідно відмітити, що видобувні екскаватори живляться від окремих силових трансформаторів, а всі інші споживачі від трансформаторної підстанції. Це враховуємо при розрахунку потужностей на третьому рівні. Розрахунок проводимо з використанням середовища MathCAD. Результати зводимо в табл. 1.4.

Таблиця 1.4 – Розрахунок навантаження на третьому рівні

Трансформаторна підстанція	РІІІМ , кВт	QІІІМ , кВАр	SІІІМ , кВА
ТП – 1	1122.357	814.2	1386.58
ТП для екскаваторів		126.85	225.14

Визначаємо розрахункові навантаження на четвертому рівні, яким є шини 6кВ, від яких живляться всі споживачі спеціалізованого кар’єру.

; (1.13)

. (1.14)

На кар’єрі серед споживачів відсутні високовольтні двигуни, а навантаження на четвертому рівні буде складатись з навантаження ТП-1 та ТП екскаваторів.

Розраховані значення навантажень на різних рівнях схеми постачання дадуть нам можливість вірно здійснити всі наступні розрахунки в ході проектування.