Определение расчётных электрических нагрузок потребителей цеха

Сущность метода упорядоченных диаграмм заключается в установлении связи между расчетной мощностью нагрузки и показателями режимов работы электроприемников группы.

Метод упорядоченных диаграмм основан на следующем алгоритме:

            1. Определение установленной мощности группы электроприемников:

При этом значения  электроприемников, работающих в повторно-кратковременном режиме не приводятся к длительному режиму работы.

2. Определение группового коэффициента использования:    

где  – коэффициент использования i-го электроприемника, принимается по справочным данным в зависимости от наименования электроприемника.

3. Определение эффективного количества электроприемников в группе:            

Эффективное количество электроприемников  – такое количество электроприем-ников, одинаковых по мощности и по режиму работы, которое обеспечивают такую же расчетную нагрузку, как и реальное количество электроприемников, разных по мощностям и режимам работы.

4. Определение по справочным номограммам коэффициента расчетной активной нагрузки:

Kр = f(Kи; nэ; To),

где To – постоянная времени нагрева элемента СЭС, на который определяется расчетная нагрузка:

ü T_o= 10 мин – цеховые электросети, выполненные ШРА и распределительными шкафами (ШР или ПР);

ü T_o= 2,5 ч – ШМА, ВРУ, ЦТП;

ü T_o= 30 мин – для сетей 6–10 кВ. В этом случае K_р = 1 и не зависит от K_и и n_э.

5. Определяется расчетная активная нагрузка:

Рр= Кр ∙ Ки ∙ Руст

где K_р – коэффициент расчетной активной нагрузки;

К_и – групповой коэффициент использования;

P_уст – установленная мощность электроприемников в группе.

6. Определение расчетной реактивной нагрузки. При этом возможны 2 случая:

1) если T_o = 10 мин., то:

где  – коэффициент реактивной мощности i-го электроприемника в группе, определяется по справочным данным в зависимости от наименования электроприемника;

 K_pм – коэффициент расчетный реактивной нагрузки:

K_рм=

2) если T_o = 2,5 ч., а также при T_o = 30 мин., то:

где  – средневзвешенный коэффициент реактивной мощности группы электроприемников:

7. Определение полной расчетной нагрузки:

8. Определение расчетного тока:

Полученный ток используется для выбора элементов электрической сети по условию допустимого нагрева. При этом условие допустимого нагрева является основным для проектирования систем цехового электроснабжения. Исключение составляют цеха, время использования максимальной нагрузки () которых > 5000 часов. В этом случае выбор элементов электроснабжения осуществляется по экономическим условиям (согласно ПУЭ).

Определяется пиковый ток группы электроприемников

(4.13)

где  – наибольший из пусковых токов электроприемников в группе, А;

 – номинальный ток электроприемника с наибольшим пусковым током, А;

 – коэффициент использования электроприемника с наибольшим пусковым током.

Произведем  расчет для электроприемников группы №2:

Определяем установленную мощность электроприемников группы:

Определяем групповой коэффициент использования:

Определяем эффективное число электроприемников:

Определяем по таблицам K_р:

Kр = f(Kи; nэ; To) = 1,33

Определяем расчетную мощность группы:

Рр= 1,33 ∙ 0,24 ∙ 56,7 = 18,1 кВт

Определяем расчетную реактивную нагрузку электроприемников:

Определяем расчетную силовую нагрузку и расчетный ток:

Определяется пиковый ток группы электроприемников

А

Необходимо отметить, что полученные результаты определения расчетной нагрузки могут быть уточнены принимая во внимание реальную постоянную времени нагрева токоведущих элементов системы цехового электроснабжения.

Для остальных групп электроприемников расчет электрических нагрузок выполняется аналогично. Расчет нагрузок в данном курсовом проекте выполнен  на ПЭВМ в программе Excel. Результаты расчетов приведены в таблицах 1-7.

Для цеха в целом расчет электрических нагрузок выполняется МУД и ведётся на ПЭВМ в программе Excel. Результаты расчетов приведены в таблице 8.

Таблица 1 – Результаты расчета электрических нагрузок для групп электроприемников № 7.

№ по плану	Исходные данные								Расчетные величины
	По заданию технологов				По справочным данным				Iп,А	Ки*Рн	Ки*Рн*tg	n*pн^2
	Наименование ЭП	Кол-воЭП шт.	Рном, кВтодного ЭП	общая	Ки	Iп/Iн	cosφ	tgφ
77, 78	Вентилятор	2	7,5	15	0,60	7,5	0,8	0,75	107	9,00	6,75	113
81	Кран-балка	3	3,5	10,5	0,10	3,72	0,5	1,73	35	1,05	1,82	37
	Групповые значения	5		25,5	0,39			1,15		10,1	11,60	149
Результаты расчета:						Nэ	Кр	Рр, кВт	Qр, квар	Sр,кВА	Iр, А	Iп, А
						4,36	1,23	12	13	18	27	125

Таблица 2 – Результаты расчета электрических нагрузок для групп электроприемников № 1.

№ по плану	Исходные данные								Расчетные величины
	По заданию технологов				По справочным данным				Iп,А	Ки*Рн	Ки*Рн*tg	n*pн^2
	Наименование ЭП	Кол-воЭП шт.	Рном, кВтодного ЭП	общая	Ки	Iп/Iн	cosφ	tgφ
1, 2	Продольно-распилочный станок	2	17	34	0,20	7,5	0,6	1,33	323	6,80	9,07	578
3	Станок для заделки сучков	1	3	3	0,40	6,5	0,6	1,33	49	1,20	1,60	9
4, 5	Сверлильный станок	2	2,2	4,4	0,12	6,5	0,7	1,02	31	0,53	0,54	10
6, 7	Однопильный станок	2	10	20	0,40	7,5	0,6	1,33	190	8,00	10,67	200
8	Циркулярка	1	4	4	0,40	7,5	0,6	1,33	76	1,60	2,13	16
9	Токарный станок	1	3	3	0,14	6,5	0,5	1,73	59	0,42	0,73	9
10	Фуговальный станок	1	5,5	5,5	0,20	7,5	0,6	1,33	104	1,10	1,47	30
11	Рейсмустный станок	1	5,5	5,5	0,40	7,5	0,6	1,33	104	2,20	2,93	30
12,13	Фуговальный станок	2	4	8	0,40	7,5	0,6	1,33	76	3,20	4,27	32
15	Пазовальный станок	1	2,2	2,2	0,20	6,5	0,6	1,33	36	0,44	0,59	5
	Групповые значения	14		89,6	0,28			1,33		25,5	33,93	919
Результаты расчета:						Nэ	Кр	Рр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА	Iр, А	Iп, А
						8,74	1,21	31	37	48	74	388

Таблица 3 – Результаты расчета электрических нагрузок для групп электроприемников № 2.

№ по плану	Исходные данные								Расчетные величины
	По заданию технологов				По справочным данным				Iп,А	Ки*Рн	Ки*Рн*tg	n*pн^2
	Наименование ЭП	Кол-воЭП шт.	Рном, кВтодного ЭП	общая	Ки	Iп/Iн	cosφ	tgφ
4	Рейсмустный станок	1	5,5	5,5	0,40	7,5	0,6	1,33	104	2,20	2,93	30
6, 21, 23, 24	Плоскополированный станок	4	7,5	30	0,20	7,5	0,6	1,33	142	6,00	8,00	225
17	Фрезерный станок	1	7,5	7,5	0,17	7,5	0,65	1,17	131	1,28	1,49	56
18	Шлифовально-дисковый станок	1	3	3	0,17	6,5	0,5	1,73	59	0,51	0,88	9
19	Горизонтально-сверлильный станок	1	3	3	0,14	6,5	0,7	1,02	42	0,42	0,43	9
20	Вертикально-сверлильный станок	1	2,2	2,2	0,40	6,5	0,7	1,02	31	0,88	0,90	5
22	Циркулярка	1	5,5	5,5	0,40	7,5	0,6	1,33	104	2,20	2,93	30
	Групповые значения	10		56,7	0,24			1,30		13,5	17,58	365
Результаты расчета:						Nэ	Кр	Рр, кВт	Qр, квар	Sр,кВА	Iр, А	Iп, А
						8,82	1,34	18	19	26	40	179

Таблица 4 – Результаты расчета электрических нагрузок для групп электроприемников № 3.

№ по плану	Исходные данные								Расчетные величины
	По заданию технологов				По справочным данным				Iп,А	Ки*Рн	Ки*Рн*tg	n*pн^2
	Наименование ЭП	Кол-воЭП шт.	Рном, кВтодного ЭП	общая	Ки	Iп/Iн	cosφ	tgφ
5, 32	Сверлильно-пазовальный станок, вертикальный	2	2,2	4,4	0,20	6,5	0,6	1,33	36	0,88	1,17	10
6	Шлифовально-дисковый станок	1	3	3	0,17	6,5	0,5	1,73	59	0,51	0,88	9
7, 35, 37	Шлифовально-ленточный станок	3	3	9	0,20	6,5	0,5	1,73	59	1,80	3,12	27
29, 33	Фрезерный станок	3	7,5	22,5	0,17	7,5	0,65	1,17	131	3,83	4,47	169
30	Клеевые вальцы	1	2,2	2,2	0,70	6,5	0,5	1,73	43	1,54	2,67	5
31, 34	Сверлильно-пазовальный станок, вертикальный	2	2,2	4,4	0,20	6,5	0,6	1,33	36	0,88	1,17	10
36	Шлифовально-ленточный станок с подвижным столом	1	3	3	0,20	6,5	0,5	1,73	59	0,60	1,04	9
38	Шлифовально-ленточный станок с неподвижным столом	1	3	3	0,20	6,5	0,5	1,73	59	0,60	1,04	9
	Групповые значения	14		51,5	0,21			1,42		10,6	15,08	247
Результаты расчета:						Nэ	Кр	Рр, кВт	Qр, квар	Sр,кВА	Iр, А	Iп, А
						10,7	1,34	14	15	21	32	160

Таблица 5 – Результаты расчета электрических нагрузок для групп электроприемников № 4.

№ по плану	Исходные данные								Расчетные величины
	По заданию технологов				По справочным данным				Iп,А	Ки*Рн	Ки*Рн*tg	n*pн^2
	Наименование ЭП	Кол-воЭП шт.	Рном, кВтодного ЭП	общая	Ки	Iп/Iн	cosφ	tgφ
41	Циркулярка	1	4	4	0,40	7,5	0,6	1,33	76	1,60	2,13	16
42, 46	Станок с дисковой подачей	2	10	20	0,40	7,5	0,6	1,33	190	8,00	10,67	200
43	Однопильный станок	1	10	10	0,40	7,5	0,6	1,33	190	4,00	5,33	100
44, 47	Фуговальный станок	2	5,5	11	0,20	7,5	0,6	1,33	104	2,20	2,93	61
45	Фрезерный станок	1	5,5	5,5	0,17	7,5	0,65	1,17	96	0,94	1,09	30
48	Рейсмустный станок	1	5,5	5,5	0,40	7,5	0,6	1,33	104	2,20	2,93	30
50	Сверлильный станок	1	2,2	2,2	0,12	6,5	0,7	1,02	31	0,26	0,27	5
52	Плоскошлифовальный полуавтоматический станок	1	2,2	2,2	0,40	6,5	0,6	1,33	36	0,88	1,17	5
53	Станок для выборки паза	1	4	4	0,20	7,5	0,6	1,33	76	0,80	1,07	16
54	Горизонтально-сверлильный станок	1	3	3	0,14	6,5	0,7	1,02	42	0,42	0,43	9
56,58	Торцовочный станок	2	7,5	15	0,40	7,5	0,55	1,52	155	6,00	9,11	113
57	Шинорезный станок	1	7,5	7,5	0,20	7,5	0,6	1,33	142	1,50	2,00	56
	Групповые значения	15		89,9	0,32			1,34		28,8	38,48	640
Результаты расчета:						Nэ	Кр	Рр, кВт	Qр, квар	Sр,кВА	Iр, А	Iп, А
						12,6	1,06	31	38	49	75	254

Таблица 6 – Результаты расчета электрических нагрузок для групп