1. Определение расчетной нагрузки предприятия.

Определение расчётной нагрузки (силовой нагрузки) будем осуществлять по методу коэффициента спроса.

, (1)

, (2)

По этим аналитическим выражениям определяют максимум силовой нагрузки цехов. Также необходимо учесть нагрузку искусственного освещения. Эта нагрузка как правило определяется по удельной плотности  Вт/м² площади цеха (или территории предприятия).

Определение расчетной нагрузки рассмотрим на примере цеха №10:

Р_н = 1100 кВт; cos = 0,75; tg =0,88; k_c =0,8

Нагрузка искусственного освещения определяется по следующим расчетным формулам:

, (3)

(4)

где  – удельная плотность осветительной нагрузки на 1 м² полной площади, Вт/м², F – площадь цеха, м², К_СО – коэффициент спроса осветительных нагрузок

Поскольку высота цеха превышает 6 метров, то в качестве источников света используем лампы ДРЛ, cos = 0,5; tg_о=1,73. (В остальных случаях применяем люминесцентные лампы с cos = 0,9; tg_о=0,484)

Суммарная активная, реактивная и полная нагрузки:

Определим потери в трансформаторе:

Расчетный максимум цеха определяется с учетом осветительной нагрузки и потерь в трансформаторе:

Определим мощность, требуемую на освещение территории завода (для освещения территории завода используются лампы ДРЛ с cos_о.тер=0,5; tg_о.тер= 1,73):

После нахождения расчетных максимумов всех цехов, определяем сум­марные максимумы на 0,4 и 6 кВ, а после этого находим максимальную на­грузку завода в целом (К_р.м. = 0,9).

Для удобства результаты расчетов сведены в таблицу 1.

В таблице 1 нагрузка 6 кВ представлена отдельно, так как у 6 кВ потребителей отсутствует нагрузка на освещение; в насосной станции синхронные двигатели переведены в режим перевозбуждения (cos= -0,95), в результате чего происходит компенсация реактивной мощности (-1558,95 квар). И даже с учётом ухудшения показателей двигателя данный способ компенсации более предпочтителен, чем установка дорогостоящих БСК на 6 кВ, а потребность в них отпадает поскольку итоговая расчётная реактивная мощность среди нагрузки 6 кВ равна 382,09 квар (т.е. меньше 800 квар).

2. Выбор и размещение компенсирующих устройств.

Экономическая величина реактивной мощности в часы максимальных (активных) нагрузок системы, передаваемой в сеть потребителя:

Далее определяется мощность компенсирующих устройств, которую необходимо установить у потребителя:

Т.к Q_э1<Q_рз, то устанавливаем БСК в тех цехах, где потребляемая реактивная мощность Q_РЦ превышает 200 квар. Произведем расчет и распре­деление источников реактивной мощности и полученные результаты расчетов и стандартные значения БСК сведем в таблицу 2.

Определяем, например, величину мощности БСК для цеха №1 по формуле:

,

где - сумма реактивных мощностей цехов, в которых устанавливаются БСК.

При выборе БСК предпочтительно сокращение номенклатуры, а количество БСК в цеху должно быть чётным, поэтому устанавливаем две батарей мощностью 200 квар марки УКБН-0,38-200-50 У3

Результаты выбора БСК по всем цехам сведены в таблице 2.

Таблица 2

№ цеха	QКУ, квар	Кол-во и мощность БСК	Тип БСК
1	420	2*200	УКБН-0,38-200-50
2	1275	6*200	УКБН-0,38-200-50
5	154	2*100	УК4-0,38-100 У3
7	989	6*150	УКТБ-0,38-150 У3
8	1158	4*300	УКЛН-0,38-300-150
9	578	2*300	УКЛН-0,38-300-150
10	152	2*50	УК2-0,38-50-У3
11	183	2*100	УК4-0,38-100-У3
12	393	2*200	УКБН-0,38-200-50
13	585	2*300	УКЛН-0,38-300-150
14	774	4*200	УКБН-0,38-200-50
15	615	2*300	УКЛН-0,38-300-150
16	1153	6*200	УКБН-0,38-200-50
17	406	2*200	УКБН-0,38-200-50
18	383	2*200	УКБН-0,38-200-50
19	674	6*100	УК4-0,38-100-У3
20	638	6*100	УК4-0,38-100-У3
21	751	8*100	УК4-0,38-100-У3
22	284	2*150	УКТБ-0,38-150 У3

После выбора БСК производим проверку: 11500<11563

Определим оставшуюся реактивную мощность, потребляемую из сети:

(5)

Результаты окончательного расчета нагрузки завода с учетом компенсации сведены в таблице 3

Таблица 3

№	Наименование цеха	Р`рц, кВт	Q`рц, кВар	S`рц, кВА	dPт, кВт	dQт, кВар	Pрц, кВт	Qрц, кВар	Sрц, кВА
Электроприемники 0,4 кВ
1	Литейный цех	897,24	405,90	984,78	19,70	98,48	916,93	504,38	1 046,50
2	Цех станкостроения	3 731,87	1 170,39	3 911,09	78,22	391,11	3 810,09	1 561,50	4 117,65
3	Столовая	129,79	78,51	151,69	3,03	15,17	132,83	93,68	162,54
4	Административный корпус и лаборатории (ЦЗЛ)	295,24	180,29	345,93	6,92	34,59	302,16	214,88	370,78
5	Ремонтно-механический цех	304,79	97,01	319,85	6,40	31,99	311,18	129,00	336,86
6	Гараж	89,56	54,17	104,66	2,09	10,47	91,65	64,63	112,15
7	Инструментальный цех	2 962,15	933,24	3 105,69	62,11	310,57	3 024,27	1 243,81	3 270,05
8	Кузнечный цех	3 468,10	947,65	3 595,24	71,90	359,52	3 540,01	1 307,17	3 773,64
9	Электроремонтный цех	1 732,10	471,77	1 795,20	35,90	179,52	1 768,01	651,29	1 884,15
10	Компрессорная	454,81	181,19	489,57	9,79	48,96	464,60	230,15	518,48
11	Насосная	549,62	139,28	566,99	11,34	56,70	560,96	195,98	594,20
12	Заготовительный цех	1 178,42	327,74	1 223,15	24,46	122,31	1 202,88	450,06	1 284,32
13	Цех плашек	1 753,29	484,17	1 818,91	36,38	181,89	1 789,67	666,07	1 909,60
14	Цех метчиков	2 320,49	634,69	2 405,73	48,11	240,57	2 368,61	875,26	2 525,15
15	Цех сборочного инструмента	1 842,59	539,33	1 919,90	38,40	191,99	1 880,98	731,32	2 018,15
16	Сварочный цех	2 197,01	1 030,05	2 426,49	48,53	242,65	2 245,54	1 272,70	2 581,13
17	Цех резьбонарезных головок	1 218,11	352,38	1 268,05	25,36	126,81	1 243,47	479,19	1 332,60
18	Цех цилиндрических сверл	1 155,37	309,97	1 196,22	23,92	119,62	1 179,29	429,59	1 255,10
19	Термический цех	2 022,67	650,37	2 124,66	42,49	212,47	2 065,16	862,83	2 238,16
20	Цех фрез и разверток	1 915,28	583,17	2 002,09	40,04	200,21	1 955,32	783,38	2 106,41
21	Цех нестандартного инструмента	2 248,74	592,42	2 325,47	46,51	232,55	2 295,25	824,97	2 439,01
22	Цех мелкого инструмента	853,21	226,92	882,87	17,66	88,29	870,86	315,21	926,15
23	Склад готовой продукции	65,33	46,41	80,14	1,60	8,01	66,93	54,42	86,27
ИТОГО 0,4 кВ:							34 086,64	13 941,48	36 827,49
Электроприемники 6 кВ
1	Литейный цех (6 кВ)						3 132,00	1 941,04	3 684,71
10	Компрессорная (6 кВ - СД)						2 925,00	0,00	2 925,00
11	Насосная (6 кВ - СД)						4 743,00	-1 558,95	4 992,63
ИТОГО 6 кВ:							10 800,00	382,09	10 806,76
Общаяя сумма							44 886,64	14 323,57	47 116,61

После нахождения расчетных максимумов и сум­марных максимумов на 0,4 и 6 кВ всех цехов с учетом БСК, находим максимальную на­грузку завода в целом.