Определение расчётной электрической нагрузки механического цеха.

Последовательность расчета электрических нагрузок:

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок.

2.1.1 Расчет выполняется по форме Ф636-92 (табл. 4).

2.1.2 Расчет электрических нагрузок ЭП напряжением до 1 кВ производится для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа, сборки, распределительного шинопровода, щита станций управления, троллея, магистрального шинопровода, цеховой трансформаторной подстанции), а также по цеху, корпусу в целом.

2.1.2.1 Исходные данные для расчета (графы 1-6) заполняются на основании полученных от технологов, сантехников и др. специалистов таблиц-заданий на проектирование электротехнической части (графы 1-4) и согласно справочным материалам (графы 5, 6), в которых приведены значения коэффициентов использования и реактивной мощности для индивидуальных ЭП.

При этом:

2.1.2.1.1Все ЭП группируются по характерным категориям с одинаковыми К_и и tgj. В каждой строке указываются ЭП одинаковой мощности.

2.1.2.1.2Резервные электроприемники, ремонтные сварочные трансформаторы и другие ремонтные электроприемники, а также электроприемники, работающие кратковременно (пожарные насосы, задвижки, вентили и т. п.), при подсчете расчетной мощности не учитываются (за исключением случаев, когда мощности пожарных насосов и других

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

противоаварийных ЭП определяют выбор элементов сети электроснабжения). В графах 2 и 4 указываются данные только рабочих ЭП.

2.1.2.1.3 В случаях, когда n_эопределяется по упрощенному выражению, все ЭП группируются построчно по характерным категориям независимо от мощности ЭП, а в графе 3 указываются максимальная и минимальная мощности ЭП данной характерной группы.

2.1.2.1.4 Для многодвигательных приводов учитываются все одновременно работающие электродвигатели данного привода. Если в числе этих двигателей имеются одновременно включаемые (с идентичным режимом работы), то они учитываются в расчете как один ЭП номинальной мощностью, равной сумме номинальных мощностей одновременно работающих двигателей.

2.1.2.1.5 Для электродвигателей с повторно-кратковременным режимом работы их номинальная мощность не приводится к длительному режиму (ПВ = 100%).

2.1.2.1.6 При включении однофазного ЭП на фазное напряжение он учитывается в графе 2 как эквивалентный трехфазный ЭП номинальной мощностью

р_н = 3р_н.о; q_н = 3q_н.о,

где р_н.о, q_н.о - активная и реактивная мощности однофазного ЭП.

При включении однофазного ЭП на линейное напряжение он учитывается как эквивалентный ЭП номинальной мощностью

2.1.2.1.7 При наличии группы однофазных ЭП, которые распределены по фазам с неравномерностью не выше 15% по отношению к общей мощности трехфазных и однофазных ЭП в группе, они могут быть представлены в расчете как эквивалентная группа трехфазных ЭП с той же суммарной номинальной мощностью.

В случае превышения указанной неравномерности номинальная мощность эквивалентной группы трехфазных ЭП принимается равной тройному значению мощности наиболее загруженной фазы.

2.1.2.1.8 При наличии в справочных материалах интервальных значений k_uследует для расчета принимать наибольшее значение. Значения k_u должны быть определены из условия, что вероятность превышения фактической средней мощности над расчетной для характерной категории ЭП должна быть не более 0,05.

2.1.2.2 В графах 7 и 8 соответственно записываются построчно величины k_uP_н и k_uP_нtgj. В итоговой строке определяются суммы этих величин

Sk_uP_нSk_uP_нtgj

2.1.2.3 Определяется групповой коэффициент использования для данного узла питания

k_u = Sk_uP_н/ SP_н

Значение k_u заносится в графу 5 итоговой строки.

2.1.2.4 Для последующего определения n_эв графе 9 построчно определяются для каждой характерной группы ЭП одинаковой мощности величины и в итоговой строке - их суммарное значение S .При определении n_эпо упрощенной формуле графа 9 не заполняется.

2.1.2.5 Определяется эффективное число электроприемниковn_эследующим образом:

2.1.2.6 Как правило, n_эдля итоговой строки определяется по выражению

2.1.2.7 При значительном числе ЭП (магистральные шинопроводы, шины цеховых трансформаторных подстанций, в целом по цеху, корпусу, предприятию) n_эможет определяться по упрощенной формуле

n_э = 2SР_н / р_н.макс

2.1.2.8 Найденное по указанным выражениям значение n_эокругляется до ближайшего меньшего целого числа. При n_э£ 4 рекомендуется пользоваться номограммой (см. рисунок).

2.1.2.9 В зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа электроприемников определяется согласно п. 2.11 настоящих Указаний и заносится в графу 11 коэффициент расчетной нагрузкиК_р.

2.1.2.10 Расчетная активная мощность подключенных к узлу питания ЭП напряжением до 1 кВ (графа 12) определяется по выражению

Р_р = К_рSК_иР_н

В случаях, когда расчетная мощность Р_рокажется меньше номинальной наиболее мощного электроприемника, следует принимать Р_р = р_н.макс.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2.1.2.11 Расчетная реактивная мощность (графа 13) определяется следующим образом:

2.2.8.11.1 Для питающих сетей напряжением до 1 кВ в зависимости от n_э:

при n_э£10 Q_р = 1,1 SК_иР_нtgj

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

при n_э> 10 Q_р = SК_иР_нtgj

2.2.8.11.2 Для магистральных шинопроводов и на шинах цеховых трансформаторных подстанций, а также при определении реактивной мощности в целом по цеху, корпусу, предприятию

Q_р = К_рSК_иР_нtgj = Р_рtgj

2.2.8.12 К расчетной активной и реактивной мощности силовых ЭП напряжением до 1 кВ должны быть при необходимости добавлены осветительные нагрузки Р_р.о и Q_р.о.

2.2.8.13. Значение токовой расчетной нагрузки, по которой выбирается сечение линии по допустимому нагреву, определяется по выражению

(графа 15),

где - полная расчетная мощность, кВ×А, (графа 14).

2.1.3 Расчет электрических нагрузок ЭП напряжением выше 1 кВ производится в целом аналогично расчету, приведенному в п. 2.2, с учетом следующих особенностей:

2.1.3.1 При получении от технологов коэффициентов, характеризующих реальную загрузку электродвигателей, в графу 5 заносится вместо К_изначение К_з, в графу 7 - значение К_зР_н.

2.1.3.2 Расчетная нагрузка цеховых трансформаторных подстанций (с учетом осветительной нагрузки и потерь в трансформаторах (см. п. 3.4) заносится в графы 7 и 8.

2.1.3.3 Определяется число присоединений 6 - 10 кВ на сборных шинах РП, ГПП (графа 2 итоговой строки). Резервные ЭП не учитываются.

2.1.3.4 Эффективное число ЭП n_эне определяется и графы 9 и 10 не заполняются.

2.1.3.5 В зависимости от числа присоединений и группового коэффициента использования SК_иР_н/SР_н, занесенного в графу 5 итоговой строки, по табл. 3 определяется значение коэффициента одновременностиК_о. Значение К_о заносится в графу 11 (при этом К_р =1, см. п. 2.11).

2.1.3.6 Расчетная мощность (графы 12 - 14) определяется по выражениям

Р_р = К_оSК_иР_н;

Q_р = К_оSК_иР_нtgj = Р_рtgj;

2.1.4 Результирующий расчет нагрузок для каждой трансформаторной подстанции и выбор мощности трансформаторов рекомендуется выполнять по форме Ф202-90.

Результирующая нагрузка на стороне высокого напряжения определяется с учетом средств КРМ и потерь мощности в трансформаторах.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты в систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надёжность работы электрооборудования.

Таблица 2.1.1 - Расчет электрических нагрузок однофазных электроприемников

Таблица 2.1.2 -Расчет электрических нагрузок электроприемников до 1 кВ в целом по ремонтно-механическому цеху

Общая расчетная активная нагрузка ремонтно-механического цеха : Р_р= 209 кВт;

Общая расчетная реактивная нагрузка ремонтно- механического цеха: Q_р= 229 кВар;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Эффективное (приведенное) число ЭП - это такое число однородных по режиму работы ЭП одинаковой мощности, которое дает то же значение расчетного максимума Р_м , что и группа ЭП, различных по мощности и режиму работы.

,

Средневзвешенный коэффициент использования принимаем по формуле:

,

Коэффициент максимума K_р определяется по справочным данным в функции от эффективного числа электроприемниковn_э и средневзвешенного К_и:

K_р=0,85 ,

Расчетная активная мощность подключенных к узлу питания:

P_р = K_р× =0,85∙246,08=209,17кВт,

Расчетная реактивная мощность электроприемников, подключенных к узлу питания:

,

Полная расчетная мощность:

,15

Расчетный ток:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2.2 Расчет осветительных установок цехов методом удельной нагрузки на единицу площади цеха.

При определении электрических нагрузок в целом по цеху или корпусу предприятия должна учитываться осветительная нагрузка. Расчетная нагрузка освещения отдельных помещений, зданий, цехов и корпусов приближенно определяется по выражению, кВт

, (2.1)

где K_с,о – коэффициент спроса осветительной нагрузки, значение коэффициента принимается в соответствии с приложением [1]; P_уд,о – удельная мощность осветительной нагрузки, Вт/м² [1]; F – площадь помещения цеха, участка, м² (определяется по плану цеха или генплану предприятия).

Расчетная реактивная мощность осветительной нагрузки помещения (цеха, корпуса) определяется по формуле

, (2.2)

где tg φ=tg(arccos(cos φ)), светодиодных светильников cos φ=0,9; для светильников с лампами ДРЛ, ДРИ cos φ=0,5.

После расчета силовой и осветительной нагрузки вычисляется их сумма, которая записывается в итоговой строке табл. 1.2.

Замечание:

Расчетная осветительная нагрузка определяется по методу коэффициента спроса:

, (2.3)

где - коэффициент спроса осветительной нагрузки;

- установленная мощность электроламп, определяется по удельной плотности нагрузки на 1м² площади производственных зданий;

– коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре светильников:

ЛН: ;

ДРЛ, ДРИ: = 1,1;

ЛЛ: = 1,25.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Таблица 2.2.1 – Результаты расчета осветительной нагрузки методом удельной нагрузки на единицу площади

Наименование цеха	F	Кс	Руд	Кпра	cosϕ	tgϕ	Po	Qo	So
Литейный цех	1689,6	0,95		1,1	0,5	1,73	28250,11	48872,69
Инструментальный цех	921,6	0,95	15,5	1,1	0,5	1,73	14927,62	25824,78
Цех пресс-порошков	1164,8	0,95		1,1	0,5	1,73	17041,02	29480,97
Механический цех №1	1971,2	0,95		1,1	0,5	1,73	28838,66	49890,87
Механический цех №2	2206,72	0,95		1,1	0,5	1,73	32284,31	55851,86
Цех электролиза		0,95		1,1	0,5	1,73	20064,00	34710,72
Компрессорная		0,95		1,1	0,5	1,73	6821,76	11801,64
Столярный цех	286,72	0,95		1,1	0,5	1,73	4194,71	7256,855
Механический цех	1382,4	0,95		1,1	0,5	1,73	20224,51	34988,41
Цех сборки приемников	3174,4	0,95		1,1	0,5	1,73	49758,72	86082,59
Заводоуправление, ЦЗЛ	1879,04	0,9		1,25	0,6	1,33	35936,64	47795,73
Насосная	163,84	0,95		1,1	0,5	1,73	2910,62	5035,368
Котельная	675,84	0,95		1,1	0,5	1,73	12006,30	20770,89
Цех сборки шасси	1881,6	0,95		1,1	0,5	1,73	25561,54	44221,46
Цех спецзаказов	2759,7	0,95		1,1	0,5	1,73	49026,07	84815,1
Итого							347846,59	586399,94

Таблица 2.2.2– Расчет силовых электрических нагрузок до 1 кВ по цехам предприятия

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2.3 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом средств компенсации реактивной мощности