3.2.5 Расчет электрических нагрузок узлов и цеха методом коэффициента максимума

Расчет электрических нагрузок электроприемников напряжением до 1 кВ для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа, сборки, распределительного шинопровода, цеховой ТП), а также по цеху, корпусу в целом выполняется, как правило, в виде таблицы [8, с. 84, рисунок 2.12].

Заполнение граф таблицы производится в следующем порядке [8, с. 83]:

Графа 1: указываются номера электроприемников на генплане.

Графа 2: указываются наименования групп (узлов) электроприемников (СП, ШРА, ШМА, ТП, участок, цех), а также наименования подгрупп электроприемников, питающихся от них. Электроприемники в каждой группе формируются в подгруппы с одинаковой номинальной мощностью и одинаковыми значениями коэффициентов использования и tgφ (Например, металлорежущие станки, вентиляторы). После приведения перечня всех подгрупп электрооборудования группы указываются: итого по данной группе. Таким образом, расписываются все группы электроприемников.

Графа 3: по подгруппам электроприемников указывается номинальная мощность единичного электроприемника; для групп электроприемников – пределы номинальных мощностей единичных электроприемников (Р_ном.max/Р_ном.min). Для электродвигателей с повторно-кратковременным режимом работы их номинальная мощность приводится к длительному режиму:

. (6)

Графа 4: по подгруппам электроприемников отмечается количество электроприемников с одинаковой номинальной мощностью и одинаковым коэффициентом использования; для групп электроприемников – общее количество электроприемников.

Графа 5: по подгруппам и группам электроприемников отмечается их суммарная номинальная мощность:

. (7)

В графах 2 и 5 указываются данные только рабочих электроприемников. Резервные и ремонтные электроприемники, а также электроприемники, работающие кратковременно (пожарные насосы, задвижки, вентили и т.п.), при подсчете расчетной мощности не учитываются.

Графа 6: для подгрупп электроприемников указываются справочные значения индивидуальных коэффициентов использования k_и, для групп электроприемников – расчетные средневзвешенные значения k_и:

(8)

Графы 7 и 8: для подгрупп электроприемников указываются справочные значения cosφ/tgφ, для групп электроприемников – расчетные средневзвешенные значения cosφ/tgφ.

tgφ_гр.i = Q_см.гр.i / Р_см.гр.i (9)

Графы 9 и 10: для подгрупп вычисляются и записываются средняя активная Р_см, кВт, и реактивная Q_см, кВар, нагрузки за наиболее загруженную смену:

, (10)

. (11)

Для групп (узлов) электроприемников – суммы этих величин:

Р_{см.узла} = Р_см.i, (12)

Q_{см.узла} = Q_см.i. (13)

Группы 11: для групп электроприемников определяется и записывается эффективное число электроприемников по формуле:

(14)

Найденное по указанному выражению число округляется до ближайшего меньшего числа. Если вычисленное значение окажется больше фактического числа электропремников (n), то следует принимать n_эф = n.

Если значение показателя силовой сборки Р_ном.max/Р_ном.min ≤ 3, то принимается n_эф = n.

Графа 12: для групп электроприемников определяется коэффициент максимума k_max по таблицам [3, с. 90, табл. 2.3] в зависимости от средневзвешенного значения коэффициента использования группы k_и.гр и эффективного числа электроприемников n_эф.

Графа 13: для групп электроприемников определяется коэффициент максимума реактивной мощности k^'_max = 1,1 для питающих сетей при k_и<0,2 и n_эф<100, а также при k_и>0,2 и n_эф10; во всех остальных случаях, а также для магистральных шинопроводов и при определении реактивной нагрузки на шинах ЦРП и в целом по цеху или предприятию k^'_max = 1.

Графа 14: для групп электроприемников указывается расчетная (максимальная) активную мощность:

Р_р = k_max·Р_{см.узла}, (15)

В случае, когда расчетная мощность окажется меньше номинальной мощности наиболее мощного приемника, следует принимать Р_расч = Р_ном.max.

Графа 15: для групп электроприемников записывается расчетная реактивная мощность:

Q_р = k^'_max·Q_{см.узла}, (16)

Графа 16 и 17: для групп электроприемников указываются соответственно расчетные значения полной мощности:

(17)

и тока:

I_р = S_р/( ·U_ном). (18)

Графа 18: для групп элеткроприемников указывается пиковый ток (I_пик). При отсутствии данных об одновременном пуске нескольких приемников пиковый ток определяется по выражению:

I_пик = I_пуск.max + (I_р – k_и ·I_ном.max) (19)

где I_пуск.max – наибольший пусковой ток электроприемника группы;

I_ном.max – номинальный ток электроприемника с наибольшим пусковым током;

k_и – коэффициент использования электроприемника с наибольшим пусковым током.

Результаты расчета электрических нагрузок методом коэффициента максимума сводятся в таблицу 5.

Таблица 5 – Расчет электрических нагрузок

№ п/п	Электроприемники и их группы	Нагрузка установленная						Нагрузка средняя за смену		nэ	kмах	k'мах	Расчетная нагрузка
		Мощ-ность одного ЭП, Рном, кВт	Кол-во ЭП, n, шт	Суммар-ная мощ-ность, Рном, кВт	kи	cosφ	tgφ	Рсм, кВт	Qсм, кВар				Рр, кВт	Qр, кВар	Sр, кВА	Iр, А	Iпик, А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
	ШРА1
2	Заточные станки	3,0	3	9	0,14	0,5	1,73	1,26	2,18
6	Токарные станки	5,5	2	11	0,14	0,5	1,73	1,54	2,66
	…
32	Заточные станки	3,0	4	12	0,14	0,5	1,73	1,68	2,91
	Всего по ШРА1		27	184,96	0,14	0,50	1,73	25,46	44,04	21	1,67	1,1	42,51	48,44	64,45	97,65	259,20
	ШРА2
1	Электропривод ворот (ПВ=25%)	2,0	1	2	0,1	0,5	0,88	0,20	0,18
14	Токарные станки	7,5	3	22,5	0,14	0,5	0,88	3,15	2,77
	…
23	Шлифовальные станки	45,0	6	270	0,14	0,5	1,73	37,80	65,39
	Всего по ШРА2		13	306,5	0,16	0,55	1,53	48,35	73,74	8	2,25	1,1	108,79	81,12	135,70	205,61	816,86
	Цех
	ШРА1		27	184,96	0,14	0,50	1,73	25,46	44,04
	ШРА2		13	306,5	0,16	0,55	1,53	48,35	73,74
	Всего по ТП		40	491,46	0,15	0,53	1,60	73,81	117,78	17	1,74	1,1	128,42	129,56	182,42	276,39	887,64