Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЭлСн лекция 05 пример расчета нагрузок.docx
Скачиваний:
14
Добавлен:
17.11.2019
Размер:
137.3 Кб
Скачать

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ

ДО 1 кВ В ЦЕЛОМ ПО КОРПУСУ (ПРЕДПРИЯТИЮ)

4.3.1. Предприятие состоит из главного корпуса, где размещено основное производство, и ряда вспомогательных цехов и сооружений с незначительным электропотреблением, питание которых предполагается осуществить от отдельно стоящих или сблокированных со зданиями вспомогательных цехов трансформаторных подстанций. Расчет электрических нагрузок производится отдельно для ЭП до 1 кВ главного корпуса и для ЭП до 1 кВ всех вспомогательных цехов и сооружений. При питании вспомогательных цехов и сооружений от цеховых трансформаторных подстанций главного корпуса расчет электрических нагрузок ЭП до 1 кВ выполняется для предприятия в целом.

4.3.2. Предприятие состоит из нескольких энергоемких корпусов. Расчет электрических нагрузок производится для каждого корпуса отдельно.

4.3.3. Предприятие состоит из нескольких небольших цехов, размещаемых в отдельных зданиях. Для питания предприятия достаточна установка нескольких трансформаторных подстанций. Расчет электрической нагрузки производится для предприятия в целом.

4.3.4. Предприятие размещено на нескольких промплощадках. Расчет электрических нагрузок ЭП до 1 кВ следует выполнить отдельно для каждой промплощадки.

4.4. Эффективное число электроприемников рекомендуется определять по приближенной формуле nэ = 2SРн/рн.макс. Все ЭП группируются по характерным категориям с одинаковыми Ки и tgj независимо от мощности ЭП. Для каждой характерной группы определяются расчетные величины КиРн и КиРн tgj.

4.5. По средневзвешенному коэффициенту использования и эффективному числу электроприемников определяются по табл. 2 Указаний расчетный коэффициент нагрузки и расчетная мощность ЭП напряжением до 1 кВ в целом по корпусу, предприятию.

4.6. Пример расчета электрических нагрузок ЭП напряжением до 1 кВ промпредприятия, отвечающего признакам п. 4.3.1, приведен в табл. 4.1.

4.7. В случае наличия данных по предприятию-аналогу или достоверных данных по коэффициентам спроса или удельному электропотреблению аналогичных производств расчет электрических нагрузок электроприемников до 1 кВ в целом по корпусу (предприятию), выполняемый согласно п. 4.1, может не производиться.

4.8. Количество и мощность цеховых трансформаторных подстанций, общая мощность конденсаторных батарей, устанавливаемых в сети до 1 кВ, окончательно определяются согласно указаниям по компенсации реактивной мощности и сетях общего назначения.

Таблица 4.1

Исходные данные

Расчетные величины

Эффективное число ЭП

nэ

Коэф. расчетной нагрузки

Кр

Расчетная мощность

Расчетный ток, А

Ip

По заданию технологов

По справочным данным

Кин

Кин*tgf

рн**2*n

кВт

Рр

кВАр

Qp

кВА

Sp

Наименование ЭП

Кол-во ЭП шт.

n

Номинальная (установленная) мощность, кВт

Коэф. использования

Ки

Коэф. реактивной мощности

одного ЭП

общая

рнмин

рнмакс

Рн = n*рн

cos f

tg f

Пример расчета электрических нагрузок ЭП до 1 кB в целом по корпусу

1. Главный корпус

Станки мелкосерийного производства

182

1,5

50

2160

0,14

0,5

1,73

302

523

Станки с тяжелым и особо тяжелым режимом работы

84

20

80

3480

0,2

0,65

1,17

696

814

Автоматические поточные линии

245

2,5

40

4160

0,6

0,7

1,02

2496

2545

Печи сопротивления с автоматической загрузкой

44

50

100

3000

0,8

0,95

0,33

2400

792

Печи сопротивления с неавтоматической загрузкой

25

15

65

820

0,5

0,95

0,33

410

135

Краны, тельферы

92

1

28

650

0,1

0,5

1,73

65

112

Насосы

51

10,0

100,0

3100

0,7

0,8

0,75

2170

1627

Вентиляторы

110

2,8

120,0

4620

0,65

0,8

0,75

3003

2252

Итого силовые ЭП

833

21990

0,52

11542

8803

366

0,76

8770

6690

11030

Осветительная нагрузка

417

200

Всего

9187

6890

11483

2. Вспомогательные цехи и сооружения

Насосы

14

7

40

200

0,7

0,8

0,75

140

105

Компрессоры

3

100

100

300

0,7

0,85

0,62

210

130

Станки

28

1,5

14

120

0,14

0,5

1,73

16,8

29,1

Печи сопротивления

2

20

20

40

0,5

0,95

0,33

20

6,6

Конвейеры

8

4

10

60

0,4

0,75

0,88

24

21,1

Краны, тали

15

1,0

14

100

0,1

0,5

1,73

10

17,3

Вентиляторы

32

2,8

40

300

0,65

0,8

0,75

195

146,3

Итого силовые ЭП

102

1120

0,55

615

455

22

0,87

536

396

666

Осветительная нагрузка

137

69

Всего

673

465

818

5. Расчет электрических нагрузок для силовых питающих сетей общего назначения напряжением до 1кВ

5.1. Расчет выполняется на форме Ф636-92.

5.2. Расчет проводится одновременно с формированием питающих сетей. Цель расчета - определение расчетных токов элементов питающей сети, выбор сечений проводников по нагреву и типов распределительных устройств напряжением до 1 кВ.

5.3. Расчет электрических нагрузок производится в последовательности, обратной направлению питания, т.е. от низших ступеней распределения электроэнергии к высшим.

5.4. Узлы питания группируются исходя из территориального расположения ЭП (по участкам, отделениям, цехам).

Для каждого узла питания (распределительный пункт, шкаф, сборка, распределительный и магистральный шинопроводы, щит станций управления и т.п.) ЭП группируются по характерным категориям с одинаковыми Ки, tgj и номинальной мощностью. Для каждой характерной группы определяются расчетные величины КиРн, КиРнtgj, .

Для синхронных двигателей до 1 кВ в графе 8 указывается номинальная реактивная мощность Рн tgj со знаком минус.

При многоступенчатой схеме распределения электроэнергии при определении нагрузки вышестоящей ступени суммируются расчетные величины КиРн, КиРн tgj, n всех узлов питания, подключенных к данной ступени.

5.5. Эффективное число ЭП определяется по формуле nэ = / .

5.6. Для каждого из перечисленных в п. 5.4 узлов питания в зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа электроприемников по табл. 1 или номограмме (см. Указания) определяется коэффициент расчетной мощности Кр.

5.7. Расчетная активная мощность узла питания определяется по расчетной величине КиРн и соответствующему значению Кр:

Рр = КрКиРн.

5.8. Расчетная реактивная мощность узла питания определяется в зависимости от nэ:

при nэ £ 10 Qp = 1,1КиРнtgj;

при nэ > 10 Qp = КиРнtgj.

5.9. При расчете электрической нагрузки магистральных шинопроводов суммируются итоговые расчетные величины КиРн, КиРнtgj, n всех узлов питания, подключенных к магистральному шинопроводу. Определяются средневзвешенный коэффициент использования и эффективное число электроприемников, затем по табл. 2 Указаний определяется коэффициент расчетной нагрузки Кр.

Результирующая расчетная нагрузка магистрального шинопровода определяется по выражениям:

Рр = КрКиРн;

Qp = КрКиРнtgj;

Sр = .

5.10. При формировании питающей сети напряжением до 1 кВ рекомендуется руководствоваться следующими соображениями.

5.10.1. Каждый участок или отделение цеха следует питать от одного или нескольких распределительных устройств до 1 кВ, от которых не должны, как правило, питаться другие участки или отделения цеха. Также желательна привязка цеховых трансформаторных подстанций к определенным цехам, если этому не препятствует незначительность электрической нагрузки.

5.10.2. При построении питающей сети следует учитывать указания о раздельном учете электроэнергии для различных цехов за исключением случаев, когда это приводит к значительному удорожанию питающих сетей.

5.10.3. Для крупных цехов следует выделять отдельные цеховые подстанции, сооружаемые в первую очередь и предназначенные для питания электроприемников (отопление, вентиляция, краны, освещение и др.), работа которых необходима для ведения монтажных работ и закрытия корпуса, здания в зимнее время.

5.10.4. Цеховая трансформаторная подстанция должна, по возможности, располагаться у центра нагрузок. Это требование также должно выполняться при размещении распределительных устройств напряжением до 1 кВ.

5.10.5. Питающие сети напряжением до 1 кВ должны формироваться таким образом, чтобы длина распределительной сети напряжением до 1 кВ была, по возможности, минимальной.

5.10.6. Магистральные сети являются по сравнению с радиальными сетями в большинстве случаев более экономичными.

5.10.7. При более или менее равномерно распределенной загрузке шаг прокладки магистралей зависит от плотности нагрузки. Например, при прокладке магистральных шинопроводов на ток 1600 А могут быть рекомендованы указанные соотношения.

Плотность нагрузки, кВ×А/м2

0,05

0,1

0,2

0,35

0,5

1

Шаг прокладки магистралей, м

48

36

24

18

18, 12

12

5.10.8. Питающие сети должны прокладываться преимущественно открыто. Применение трубных электропроводок должно обосновываться.

5 .11. Пример расчета электрических нагрузок для силовых сетей общего назначения напряжением до 1 кВ представлен в табл. 5.1. Расчет был произведен для следующей принципиальной схемы

Таблица 5.1

Исходные данные

Расчетные величины

Эффективное число ЭП

nэ

Коэф. расчетной нагрузки

Кр

Расчетная мощность

Расчетный ток, А

Ip

По заданию технологов

По справочным данным

Кин

Кин*tgf

рн**2*n

кВт

Рр

кВАр

Qp

кВА

Sp

Наименование ЭП

Кол-во ЭП шт.

n

Номинальная (установленная) мощность, кВт

Коэф. использования

Ки

Коэф. реактивной мощности

одного ЭП

рн

общая

Рн = n*рн

cos f

tg f

Пример расчета электрических нагрузок для силовых питающих сетей общего назначения напряжением до 1 кB

Распределительный пункт ШР1

Печи сопротивления

2

10,0

20

0,50

0,95

0,33

10,0

3,3

200,0

Вентиляторы

2

7,0

14

0,65

0,80

0,75

9,1

6,8

98,0

Станки

2

2,8

6

0,14

0,50

1,73

0,8

1,4

15,7

2

4,0

8

0,14

0,50

1,73

1,1

1,9

32,0

1

3,0

3

0,14

0,50

1,73

0,4

0,7

9,0

1

14,0

14

0,14

0,50

1,73

2,0

3,5

196,0

2

1,7

3

0,14

0,50

1,73

0,4

0,7

5,8

Итого

12

68

0,35

23,9

18,4

556

8

1,15

27,5

20,2

34,1

52

ШР2

Молоты

2

28,0

56

0,24

0,65

1,17

13

15

1560

Индукционные печи низкой частоты

5

20,0

100

0,70

0,95

0,33

70

23

2000

Итого

7

156

0,53

83

38

3560

6

1,09

90,5

41,8

100

152

ШР3

Прессы штамповочные

3

28,0

84

0,17

0,65

1,17

14,2

16,4

2340

3

2,94

42

18

46

70

ШР1 + ШР3

ШР1

12

68

0,35

23,9

18,4

556

ШР3

3

84

0,17

14,2

16,4

2340

Итого

15

152

0,25

38,1

34,8

2896

8

1,34

51

38

64

97

Щит станций управления ЩСУ1

Насосы

5

20,0

100

0,70

0,80

0,75

70

52

2000

Насосы с синхронным двигателем

2

75,0

150

0,70

-0,90

0,48

105

-72

11200

Итого

7

250

0,70

175

-20

13200

4

1,08

189

21,6

190

290

ЩСУ2

Технолог. механизмы участка 1 ПТС

2

2,8

5,6

0,55

0,75

0,88

3,1

2,7

16

6

10,0

60

0,55

0,75

0,88

33

29

600

2

15,0

30

0,55

0,75

0,88

16,5

14,5

450

3

28,0

84

0,55

0,75

0,88

46,2

40,6

2340

3

40,0

120

0,55

0,75

0,88

66

58

4800

Итого

16

300

0,55

165

145

8206

11

1,02

168

145

222

338

ЩСУ3

Технолог. механизмы участка 2 ПТС

4

25,0

100

0,55

0,75

0,88

55

48

2500

3

50,0

150

0,55

0,75

0,88

82

72

7500

2

100,0

200

0,55

0,75

0,88

110

97

20000

Итого

9

450

0,55

247

217

30000

6

1,09

269

238

359

546

ЩСУ4

Автоматическая поточная линия SPL

2

1,0

2

0,60

0,70

1,02

1,2

1,2

2

2

3,0

6

0,60

0,70

1,02

3,6

3,7

18

4

5,5

22

0,60

0,70

1,02

13,2

13,5

120

6

10,0

60

0,60

0,70

1,02

36,0

36,7

600

2

20,0

40

0,60

0,70

1,02

24,0

24,5

800

Итого

16

130

0,60

78

80

1540

11

1,0

78

80

111

169

Распределительный шинопровод ШШ1

Станки

3

1,7

5,1

0,14

0,50

1,73

0,7

1,2

9,0

4

3,2

12,8

0,14

0,50

1,73

1,8

3,1

40

4

4,5

18

0,14

0,50

1,73

2,5

4,3

80

1

14,0

14

0,14

0,50

1,73

1,9

3,3

196

3

5,0

15

0,20

0,65

1,17

3,0

3,5

75

2

8,0

16

0,20

0,65

1,17

3,2

3,7

128

2

11,5

23

0,20

0,65

1,17

4,6

5,3

266

1

20,0

20

0,20

0,65

1,17

4,0

4,6

400

Итого

20

124

0,17

21,8

29

1194

12

1,44

31

29

42

64

ШШ2

Печи сопротивления

5

40,0

200

0,50

0,95

0,33

100

33

8000

Станки

19

2,8

53

0,20

0,65

1,15

10,6

12,2

149

3

4,0

12

0,20

0,65

1,15

2,4

2,8

48

11

5,0

55

0,20

0,65

1,15

11,0

12,6

275

8

10,0

80

0,20

0,65

1,15

16,0

18,4

800

Итого

46

400

0,35

140,0

79

9350

17

1,0

140

79

160

242

Магистральный шинопровод М1-1

ЩСУ3

9

450

247

217

30000

ЩСУ1

7

250

180

-20

13200

ЩСУ2

16

300

165

145

8206

ШР2

7

156

83

38

3560

ШР1

12

68

23,9

18,4

556

ШР3

3

84

14,2

16,4

2340

ЩСУ4

16

130

78,0

80

1540

ШШ1

20

124

21,8

29

1194

ШШ2

46

400

140

79

9350

Итого

136

1962

0,48

953

607

69946

55

0,74

705

450

843

1280

М1-2

Печи сопротивления (щиты ШП1-ШП4)

4

250,0

1000

0,50

0,95

0,33

500,0

165,0

250000

4

1,04

520

171

547

832

М1

ШШ3

40

700

140

240

16820

М1-1

136

1962

953

625

69946

М1-2

4

1000

500

165

250000

Итого

180

3662

0,43

1593

1030

336766

40

0,77

1226

793

1460

2200