2.2. Основные параметры для расчета эл. нагрузок
Основной параметр для расчета нагрузок при проектировании новых установок - коэффициент использования, величина которого зависит от режима эксплуатации всей установки. Коэффициентом использования за наиболее загруженную смену одного электро приемника Ки или группы электрических приемников - называется отношении средней активной мощности одного электрического приемника (или группы) к номинальной
Ки= Рср / Рном
n n
Ки=е Ки Рном / е Рном
1 1
где n - число подгрупп электро приемников, входящих в одну группу
Рср - средняя мощность подгруппы за наиболее нагруженную смену в кВт
Коэффициент максимума активной мощности (Км) - это отношение расчетного максимума активной мощности к её среднему значению за наиболее загруженную смену
Км= Рм / Рср
Коэффициентом спроса по активной мощности (Кс) называется отношение расчетной активной мощности группы электро приемников к номинальной мощности этой группы
Кс= Рм / Рном = Ки Км
2.3. Расчет электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм
Указания по проектированию электро снабжения промышленных предприятий рекомендует определение нагрузок для расчета цеховых цепей и выборе трансформатора методом коэффициента использования и максимума. Расчетные коэффициенты Ки и Км получены в результате упорядочения диаграмм нагрузки по данным обследования ряда отраслей промышленности. Расчетные нагрузки (получасовые максимумы активной нагрузки) на всех ступенях распределительных и питающих сетей, включая трансформаторы и преобразователи определяются по формуле :
Рм= Км Рср = Км Ки Рном
где Рср - средняя мощность электро приемников за наиболее загруженную смену
Рном - суммарная номинальная активная мощность рабочих приемников в [кВТ]
Ки - групповой коэффициент использования активной мощности
Км - определяется по таблице [ 2.13. ] , в зависимости от величины группового коэффициента использования и эффективного числа группы электро приемников.
Эффективным числом группы электро приемников nэ называют число, однородное по режиму работы электро приемников одинаковой мощности, которая обуславливает ту же величину расчетного максимума нагрузки, что и группы различные по мощности и режиму работы электро приемников
n
nэ= 2 еРном / Рном макс
1
В группе из пяти и более электро приемников эффективное число допускается считать равным тактическому значению m , при величине отношения
m= Рном макс / Рном мин Ј 3
где Рном макс и Рном мин - номинальные активные мощности наибольшего и наименьшего электро приемников в группе
В группе с m>3 и Киі0.2 nэ рекомендуется определять по формуле
n
nэ= 2еРном / Рном макс
1
где еРном - суммарная номинальная мощность всех электро приемников в группе [кВт]
Рном макс - наибольший по мощности электро приемник данной группы[кВт]
2.4.Определение суммарных и предельных нагрузокпо каждой группе электро приемников
Разделим электро приемники с постоянным и переменным графиком нагрузки.
С переменным графиком нагрузки
Мостовой кран
Рном9= РпаспЦПВ
где Рпасп - активная паспортная мощность
ПВ - паспортная продолжительность включения
Рном9= 42.6Ц0.25 =21.3 [кВТ]
Рном9= 21.3 [Квт]
Рном9 - номинальная активная мощность электро приемника
Ки - паспортный коэффициент использования
Рср9=Ки(n Рном9)
Рср9=0.2 (1Ч 21.3)= 4.26 [кВт]
Рср9=4.26 [кВт]
Qср9= Рср9 Ч tgj
где Рср9 - средняя активная мощность мостового крана
Qср9= 4.26 Ч 1.07= 4.56 [квар]
Qср9= 4.56 [квар]
Сварочный трансформатор
Рном11= РпаспЦПВ= Sпасп Ч cosj Ч n Ч ЦПВ
Рном11=36Ч0.4Ч2ЧЦ40= 182.14 [кВт]
Рном11= 182.14 [кВт]
Рср11= Ки Ч (n Ч Рном11)
Рср11= 0.2 Ч 182.14 = 36.43 [кВт]
Рср11=36.43 [кВт]
Qср11=Рср11Чtgj
Qср11=36.43 Ч 2.2= 80.1 [квар]
Qср11=80.1 [квар]
Подсчитаем итоговые данные по приемникам с переменным графиком нагрузки
n=1+2=3
n
еРном= Рном9+Рном11
1
Рном - номинальная активная мощность подгрупп электро приемников входящих в данную группу
n
еРном= 21.3 + 182.14=203.44 [кВт]
1
n
еРср= Рср9+Рср11
1
где Рср - средняя активная мощность подгруппы электро приемников входящих в данную группу
n
еРср= 4.26 + 36.43=4069 [кВт]
1
n
еQср= Qср9+Qср11
1
где Qср - средняя реактивная мощность подгрупп электро приемников
n
еQср= 4.56 + 80.1=84.66 [квар]
1
Ки.с.= еРср / еРном
Ки.с.= 40.69 / 203.44 = 0.2
Определим отношение Рном наибольшего электро приемника к Рном наименьшему электро приемнику
m= Рном макс / Рном мин
m=42.6 / 9.1= 4.68
m=4.68
В соответствии с практикой проектировании установлено, что при m>3 и Киі0.2 эффективное число приемников принято считать по формуле
n
nэ= 2еРном / Рном макс
1
nэ= 2Ч112.37 / 91.07
nэ= 9.5
По графику 2.15.[1] находим коэффициенты максимальной активной мощности: Кмax=1.84
Максимальная активная нагрузка
n
Рмах= Кмах Ч еРср
1
Рмах= 1.84Ч40.69=74.86 [кВт]
Рмах=74.86 [кВт]
Максимальная реактивная нагрузка определяется в соответствии со следующими параметрами , при nэ Ј10
n
Qмах= еQср
1
где Qср - средняя реактивная мощность электро приемников входящих в данную группу
Qмах=84.66 [квар]
С постоянным графиком нагрузки
Для них Рном=Рпасп
Токарные станки
Рном1= n Ч Рпасп
где n - количество станков
Рном1= 20Ч5.2= 104 [кВт]
Рном1=104[кВт]
Рср1= КиЧРном1
Рср1= 0.2Ч104=20.8 [кВт]
Qср1=Рср1Чtgj
Qср1=20.8Ч1.15= 23.92 [квар]
Qср1=23.92[квар]
Фрезерные станки
Рном2= nЧРпасп
Рном2=12Ч7.2=86.4 [кВт]
Рном2=86.4 [кВт]
Рср2=КиЧРном2
Рср2=0.2 Ч 86.4= 17.28 [кВт]
Рср2=17.28 [кВт]
Qср2=Рср2 Ч tgj
Qср2=17.28 Ч 1.15= 19.872 [квар]
Qср2=19/872 [квар]
Станки плоскошлифовальные
Рном3= n Ч Рпасп
Рном3= 3 Ч 8.3 = 24.9 [кВт]
Рном3= 24.9 [кВт]
Рср3= Ки Ч Рном3
Рср3= 0.14 Ч 24.9 = 3.486 [кВт]
Рср3= 3.486 [кВт]
Qср3=Рср3 Ч tgj
Qср3=3.486 Ч 1.15= 4.009 [квар]
Qср3=4.009 [квар]
Кругло шлифовальные станки
Рном4= n Ч Рпасп
Рном4=2 Ч 12.2 =24.4 [кВт]
Рном4=24.4 [кВт]
Рср4= Ки Ч Рном4
Рср4=0.14 Ч 24.4 =3.416 [кВт]
Рср4=3.416 [кВт]
Qср4= Рср4 Ч tgj
Qср4=3.416 Ч 1.15 = 3.93 [квар]
Qср4=3.93 [квар]
Станки сверлильные
Рном5= n Ч Рпасп
Рном5=2 Ч 2.2 =4.4 [кВт]
Рном5=4.4 [кВт]
Рср5= Ки Ч Рном5
Рср5=0.12 Ч 4.4 = 0.528 [кВт]
Рср5=0.528 [кВт]
Qср5= Рср5 Ч tgj
Qср5=0.528 Ч 1.15 = 0.607 [квар]
Qср5=0.607 [квар]
Станки заточные
Рном6= n Ч Рпасп
Рном6=1 Ч 1.3 = 1.3 [кВт]
Рном6=1.3 [кВт]
Рср6= Ки Ч Рном6
Рср6=0.12 Ч 1.3 = 0.156 [кВт]
Рср6=0.156 [кВт]
Qср6= Рср6 Ч tgj
Qср6=0.156 Ч 1.15 = 0.179 [квар]
Qср6=0.179 [квар]
Насосы
Рном7= n Ч Рпасп
Рном7=4 Ч 35 = 140 [кВт]
Рном7=140 [кВт]
Рср7= Ки Ч Рном7
Рср7=0.7 Ч 140 = 98 [кВт]
Рср7=98 [кВт]
Qср7= Рср7 Ч tgj
Qср7=98 Ч 0.75 = 73.5 [квар]
Qср7=73.5 [квар]
Вентиляторы
Рном8= n Ч Рпасп
Рном8=3 Ч 25 = 75 [кВт]
Рном8=75 [кВт]
Рср8= Ки Ч Рном8
Рср8=0.8 Ч 75 = 60 [кВт]
Рср8=60 [кВт]
Qср8= Рср8 Ч tgj
Qср8=60 Ч 0.75 = 45 [квар]
Qср8=45 [квар]
Электропечи
Рном10= n Ч Рпасп
Рном10=2 Ч 40 = 80 [кВт]
Рном10=80 [кВт]
Рср10= Ки Ч Рном10
Рср10=0.7 Ч 80 = 56 [кВт]
Рср10=56 [кВт]
Qср10= Рср10 Ч tgj
Qср10=56 Ч 0 = 0 [квар]
Qср10=0 [квар]
Итоговые данные по электро приемникам с постоянным графиком нагрузки
n
еРном = Рном1 + … Рном8+ Рном10
1
n
еРном=104+86.4+24.9+24.4+4.4+1.3+140+75+80=540.4 [кВт]
1
n
еРср= Рср1+…+Рср8+Рср10
1
еРср=20.8+17.28+3.486+3.416+0.528+0.156+98+60+56=218.06 [кВт]
n
еQcр= Qср1+…+Qср8+Qср10
1
еQcр=23.92+19.872+4.009+3.93+0.607+0.179+73.5+45+0=171.01 [квар]
для приемников с постоянным графиком нагрузки
n
Кмакс=1 - Рмакс=еРср=218.06 [кВт]
1
n
Qмакс=еQср=171.01 [квар]
1
2.5. Выбор компенсирующих устройств и выбор мощности трансформатора
Средняя мощность все потребителей
n
Рср=еРср = Рср1+Рср2+…+Рср11
1
n
Рср=еРср = 218.06+40.69 = 258.75 [кВт]
1
Рср= 258.75 [кВт]
n
Qср=еQср = Qср1+Qср2+…+Qср11
1
n
Qср=еQср=171.01+84.66 = 255.67 [квар]
1
Qср= 255.67[квар]
2 2
S=ЦРср + Qср
где Рср и Qср - средняя активная и реактивная мощности для всех потребителей
2 2
Sср=Ц 258.75 + 255.67 = 363.75[кВА]
Sср=363.75 [кВА]
Определяем максимальные мощности всех электро потребителей
Рмакс=Рмакс1 + Рмакс2
где Рмакс1 и Рмакс2 - активные мощности потребителей с постоянным и переменным графиком нагрузки
Рмакс=218.06 + 74.86 = 292.92 [кВт]
Рмакс= 292.92[кВт]
Qмакс=Qмакс1 + Qмакс2
где Qмакс1 и Qмакс2 - реактивная мощность потребителей с постоянным и переменным графиком нагрузки
Qмакс=171.01 + 84.66 = 255.67 [квар]
Qмакс= 255.67 [квар]
2 2
Sмакс= ЦРмакс + Qмакс
Sмакс= Ц 85790.4+65367.1=388.7
Sмакс= 388.7 [кВА]
Определяем cosj по формуле
cosj = Рмакс / Sмакс
где Рмакс - активная максимальная мощность всех потребителей
Sмакс - полная максимальная мощность
cosj = 292.92 / 388.7 = 0.753
Так как cosj слишком мал , то требуется компенсация с помощью батарей статических конденсаторов мощностью Qс= 220 [квар]
Определяем максимальную реактивную мощность с учётом статических конденсаторов
Q'макс = Qмакс - Qс
где Qс - мощность статических конденсаторов
Q'макс = 255.67 - 220 = 35.67[квар]
Q'макс = 35.67[квар]
Уточним значение S'макс
2 2
S'макс=Ц Рмакс + Q'макс
2 2
S'макс=Ц292.9 + 35.67 = 295.06[кВА]
S'макс= 302.872 [кВА]
Подсчитаем значение cosj с учетом применения компенсирующий устройств
соsj = Рмакс / S'макс
где Рмакс - активная максимальная мощность всех потребителей
S'макс - полная максимальная мощность всех потребителей с учетом статических конденсаторов.
cosj = 292.9 / 295.06= 0.99
cosj = 0.99
Cхема подключения батарей конденсаторов
~ 380 В
Р
П
где П - предохранитель ,
Р - трех фазный рубильник
Выбираем мощность трансформатора (приложение 12)
Sтр і S'макс
Sтр = 295.06 [кВА]
Sном.тр. = Sмакс / b
Sном.тр. = 295.06 / 0.75 = 393.41 [кВА]
Sном.тр. = 393.41 [кВА]
Возьмем один трансформатор типа ТС3-400
80х50 ; ШРА4-630-32 IУ3
... или двигателя. · Местное управление – это управление приводом выключателя, разъединителя и другой аппаратуры непосредственно на месте. · Автоматическое управление – его используют в системе электроснабжения предприятий с большой потребляемой мощностью. Автоматическое управление осуществляется с помощью вычислительных машин управления ВМУ. Информация, поступающая в ВМУ, обрабатывается и ...
... , то установка на подстанции компенсирующих устройств экономически оправдана. 3.9 Основные технико-экономические показатели системы электроснабжения механического цеха Основные технико-экономические показатели системы электроснабжения цеха приводятся в таблице 3.8. Таблица 3.8 – Основные технико-экономические показатели Показатель Количественное значение Численность промышленно- ...
... от ГПП или ЦРП до цеховых трансформаторных подстанций). Схемы внешнего или внутреннего электроснабжения выполняют с учетом особенностей режима работы потребителей, возможностей дальнейшего расширения производства, удобства обслуживания и т.д. В данном курсовом проекте питание механического цеха осуществляется кабелем, который соединен с алюминиевыми шинами. Через них осуществляется питание ...
... - 8 25 22,666 12912 40350 Рис. 6. Картограмма электрических нагрузок точкой А на картограмме обозначим координаты центра электрических нагрузок завода. Выбор рационального напряжения При проектировании систем электроснабжения промышленных предприятий важным вопросом является выбор рациональных напряжений для схемы, поскольку их значения определяют параметры линий электропередачи и ...
0 комментариев