Расчёт электрических нагрузок

 

Электрические нагрузки промышленных предприятий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: линий электропередачи, районных трансформаторных подстанций, питательных и распределительных сетей, поэтому правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором при проектировании и эксплуатации электрических сетей.

Расчетная мощность, потребляемая ЭП всегда меньше суммы номинальных мощностей этих ЭП. Необходимость определения расчетных нагрузок вызвана неполной загрузкой некоторых ЭП, неодновременностью их работы, вероятным случайным включением и отключением ЭП, зависимостью от технологического процесса.

Расчет ведется по методике, изложенной в Указаниях по расчету электрических нагрузок.

Приёмники делим на технологические группы для которых из справочников находим значение коэффициента использования (Ки) и коэффициент мощности (сosφ).

Значение коэффициентов использования Ки и мощность сosφ для различных приёмников электроэнергии берётся из таблицы 4,5. (Л 2)

По значению сosφ определяем tgφ - значение соответствующее средневзвешенному коэффициенту сosφ, характерному для электроприёмников данного режима работы.

Для каждой технологической группы определяем среднюю активную мощность(Рсм), и реактивную мощность (Qсм) по формулам:

 

Рсм=Ки * Рном (кВт),

 

где: Рном – установленная активная мощность, кВт;

Ки – коэффициент использования.

 

Qсм=Рсм * tgφ (кВАр),

 

где: Рсм – активная сменная мощность, кВт,

tgφ - значение соответствующее средневзвешенному коэффициенту cosφ.

По узлу питания, определяем общее число электроприёмников, их суммарную установленную мощность (∑Рн), суммарную среднюю активную и реактивную мощности-(∑Рсм), (∑Qсм).

Определяем значение группового коэффициента использования:

 

_{Ки =} ^{Σ Рсм}

^{Σ Рном}

 

где: Ки – Коэффициент использования;

ΣРсм – суммарная средняя активная мощность, кВт;

ΣPном - суммарная номинальная мощность, кВт;

Определяем эффективное число электроприемников nэф - это число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое дает ту же величину расчетной нагрузки (Рр), что и группа электроприемников различных по мощности и режиму работы:

 

nэф = (∑Рном)² / ∑n*Рном²

 

При значительном числе электроприемников (в целом по цеху) эффективное число электроприемников можно определять по упрощенной формуле:

 

nэф=2(∑Рном)² / Рн.наиб.

 

Определяем значение расчетного коэффициента Кр, который служит для перехода от средней нагрузки к расчетной.

Расчетный коэффициент (Кр) представляет собой отношение расчетного максимума активной мощности нагрузки группы электроприемников к средней мощности нагрузки за наиболее загруженную смену

 

Кр = Рр / Рсм,

 

где: Рр – расчетная активная мощность нагрузки группы;

Рсм - средняя мощность нагрузки за наиболее загруженную смену.

Расчетный коэффициент активной мощности (Кр) определяем по таблице 4.5. (Л3) в зависимости от величины группового коэффициента использования Ки, и эффективного числа электроприемников группы (n_эф).

Определяем расчетную активную, реактивную мощность и полную мощность.

Расчетная мощность:

 

Рр = Ки * Рсм

 

асчетная реактивная мощность:

 

Qр = 1,1 * Qсм при n_э ≤10

Qр = Qсм при n_э > 10

 

Расчетная полная мощность:

 

Sр = √ Рр²+Qр²; кВА,

 

где: Sр – полная мощность кВА;

Pр – расчетная активная мощность нагрузки группы, кВт;

Qр – расчетная реактивная мощность нагрузки группы, кВАр.

Определяем расчетный коэффициент мощности:

 

сos = Рр / Sр,

 

где: Pр – расчетная активная мощность нагрузки группы, кВт;

Sр – расчетная полная мощность нагрузки группы, кВА;

Определяем расчетный ток:

 

Iр = Sр / √3 * Uном,

 

где: Iр - расчетный ток,А;

S р – расчетная полная мощность,кВА;

Uном – номинальное напряжение кВ;

Осветительные нагрузки рассчитываем методом удельной мощности на освещаемую площадь

 

Росв = Руд* S (Вт),

 

где: S – площадь (м²)

Руд – удельная мощность на 1м² (Вт/м²)

Суммарная нагрузка на стороне низкого напряжения трансформатора определяется без компенсации и с компенсацией.

 

Р_ = Р_сил + Р_осв

 

Все расчеты сведены в таблицу 1.1.

 

Таблица 1.1 - Таблица нагрузок по заводу

№

Наименование узлов питания и групп эл. приёмников

Кол-во эл прим n эф.

Установленная мощность

n*Р²n

Коэфф  исполз Ки.

cosΨ\tgΨ

Средняя нагрузка за max смену

Эффект число эл приёмн

N эф.