Расчет электрических нагрузок

 

При расчете силовых нагрузок важное значение имеет правильное определение электрической нагрузки во всех элементах силовой сети.

Завышение нагрузки может привести к перерасходу проводникового материала, удорожанию строительства; занижение нагрузки - к уменьшению пропускной способности электрической сети и невозможности обеспечения нормальной работы силовых электроприемников.

Расчет электрических нагрузок основывается на опытных данных и обобщениях, выполненных с применением методов математической статистики и теории вероятности.

Расчет начинают с определения номинальной мощности каждого электроприемника, независимо от его технологического процесса средней мощности: мощности, затраченной в течении наиболее загруженной смены, и максимальной расчетной мощности участка или цеха.

Расчетные силовые нагрузки определяем методом упорядоченных диаграмм.

Для электроприемников, работающих в повторно-кратковременном режиме, приводим их работу к длительному режиму.

Кран мостовой:

 

Рном*ПВ = 100% = РП  *S = 48* =37,18 кВт (1)

 

Электропривод подъемных ворот:

 

Рном*ПВ = 100% = РП  *S = 5* =2,5 кВт (2)

 

Лифт грузовой:

 

Рном*ПВ = 100% = РП  *S = 7,5* =4,74 кВт (3)

 

Сначала определяем суммарную мощность ΣРном, имеющихся электроприемников:

 

Рном = ; (4)

 

Просчитав суммарную мощность электроприемников, разделяем их на две группы, приблизительно равные между собой по суммарной мощности.

Определим значение модуля силовой сборки m для групп А, В и цеха:

 

mА =Рном.макс.А/ Рном.мин.А, (5)А = 37,18/2,5 =14,87;Б = 10/10 = 1;

 

где Рном.макс.А - ЭП наибольшей мощности; Рном.мин.А - ЭП наименьшей мощности.

Расчеты для группы «В» и для цеха аналогичны.

Далее определяем коэффициент использования Ки каждого электроприемника по таблице [1, стр.52, табл.2.11]. Зная данные Ки, определяем коэффициенты мощности cos φ и tg φ соответственно и заносим в таблицу 2.

Ки - коэффициент использования оборудования, характеризует использование активной мощности и представляет собой отношение средней активной мощности Рсм одного или группы приемников за наиболее загруженную смену к номинальной мощности Рном.

Рассчитаем активную и реактивную мощности каждого единичного электроприемника, в период наиболее загруженной смены:

Активная

 

Рсм= Рном *Ки (6)

Рсм = 2,5*0,3 = 0,75 кВт;

 

Реактивная

см = Рсм *tg φ (7)см = 0,75*0,88 = 0,66 квар.

 

Расчеты для остальных электроприемников аналогичны и сведены в таблицу 2. Находим сменную мощность для групп и цеха:

 

Рсм = ; (8)см = ; (9)

 

Расчеты сведены в таблицу 2.

Эффективное число электроприемников nэ для группы А:

а) если m > 3, КиА ≥ 0,2 , то

 

; (10)

 

б) если m > 3, КиА < 0,2 , то

 

; (11)

 

в) если m < 3, то

эф = n (12)

 

Подставляем данные в выражение (10):

 

 

Значит, во время максимального (30 мин) потребления электроэнергии работает 18 станков со средним коэффициентом использования [1, стр.52, (2.29)]

 

Кисп= / ; (13)

Кисп = 66,24/332,48 = 0,2

 

Используя данные эффективного числа электроприемников nэ и коэффициента использования Ки, находим коэффициент максимума Кмакс согласно [1, стр.54, табл.2.13].

 

Кмакс= f(nэ; Ки) (14)

Кмакс= 1,55

 

Активная максимальная мощность согласно [2, стр.103, (4.17)]

 

РмаксА=Кмакс*Ки*Рном=Кмакс*Рсм; (15)

РмаксА = 1,55*66,24 = 102,7 кВт.

 

Реактивная максимальная мощность при nэ >10

максА=QсмА (16)максА = 101,57 квар.

 

Полная максимальная мощность согласно [1, стр.58, (2.45)]

максА= ; (17)максА =

 

Максимальный ток нагрузки группы А согласно [1, стр.58, (2.46)]

максА = SмаксА/ Uном ; (18)

 

IмаксА=144,44/( *0,38) = 219,4 А.

 

Для группы «Б» коэффициент максимума Кма=1, поэтому максимальные нагрузки равны максимальным за смену. Результаты сведены в таблицу 2.

Потребители электроэнергии шлифовального цеха относятся ко второй категории надежности электроснабжения. Максимально-расчетный ток составил:

максА = 219,4 А; IмаксВ = 49,4 А;

 

ИТОГО: Iмакс АиВ = 268,3 А.

Результаты всех расчетов сведены в таблицу 2, где указана расчетная нагрузка, потребляемая за наиболее загруженную смену в течение 30-минутного максимума.

Таблица 2 - Расчет электрических нагрузок шлифовального цеха

Гр	№	Наименование электроприемников	n	Уст-я мощность		m	Ки	cosφ/tgφ	Ср.мощн.за смену		nэ	Кмакс	Максимальная расчётная мощость			Iмакс, А
				Рном, кВт	ΣРном, кВт				Рсм, кВт	Qсм, квар			Рмакс, кВт	Qмакс, квар	Sмакс,кВ*А
А	1.	Электропривод подъемных ворот ПВ=25%	5	2,5	12,5	-	0,3	0,75/0,88	3,75	3,3	-	-	-	-	-	-
А	2.	Кран мостовой ПВ=60%	3	37,18	111,54	-	0,2	0,5/1,7	22,31	37,93	-	-	-	-	-	-
А	3.	Лифт грузовой ПВ=40%	6	4,74	28,44	-	0,4	0,7/1	11,38	11,38	-	-	-	-	-	-
А	4.	Шлифовальный станок	12	15	180	-	0,16	0,5/1,7	28,8	48,96	-	-	-	-	-	-
Итого по группе А			26	2,5-37,18	332,48	14,87	0,3	0,61/1,32	66,24	101,57	18	1,55	102,7	101,57	144,4	219,4
В	5.	Вентилятор	4	10	40	-	0,65	0,8/0,75	26	19,5	-	-	-	-	-	-
Итого по группе В			4	10	40	1	0,65	0,8/0,75	26	19,5	-	1	26	19,5	32,5	49,4
Итого по цеху			30	2,5-37,18	372,48	-	-	-	-	-	-	-	128,7	121	176,6	268,3