Расчет электрических нагрузок цехов и завода в целом (на примере механического завода по изготовлению комплектующих деталей для систем вентиляции)

1. Расчет электрических нагрузок цехов

и завода в целом

Механический завод по изготовлению комплектующих деталей для систем вентиляции состоит из семи основных цехов, котельной - насосной и административного корпуса. Состав и исходные параметры силовой нагрузки напряжением 0,4 кВ и нагрузок освещения, приведены в исходных данных и табл. №№ 2-8.

Режим работы предприятия двухсменный. Время использования числа часов максимальной нагрузки Т_м = 3600 часов. Питание предполагается осуществлять от подстанции, согласно исходным данным.

Расчет электрических нагрузок цехов завода будем осуществлять по  рекомендациям,  изложенным в [  ]  по методу расчетного коэффициента активной мощности.

Согласно этому методу, расчетный максимум нагрузки   Р_р0,4   элемента системы электроснабжения, питающего силовую нагрузку напряжением до

1 кВ [  ]  (кабель, провод, шинопровод, трансформатор, аппарат Т.П. ) определяется по коэффициенту расчетной активной мощности:

Р_р,0,4 = , где К_р – расчетный коэффициент активной мощности ;

i – подгруппа электроприемников (ЭП) групп, имеющих одинаковый тип работы, то есть одинаковую величину индивидуального коэффициента использования К_и,i ;

m – число подгрупп ЭП, имеющих одинаковый тип работы ;

Р_см,i – средняя мощность рабочих ЭП i-ной подгруппы.                            

Средняя мощность Р_см,i силовых ЭП одинакового режима работы определяется путем умножения установленных мощностей ЭП Р_ном,j  на значения коэффициентов использования К_н,j , выявляемых из материалов обследования действующих предприятий:

Р_см,j  = .

Средняя реактивная нагрузка определяется:

Q_см,j  = , где tgj _j – коэффициент реактивной мощности, соответствующий средневзвешенному коэффициенту мощности cosj _j,  характерному для j-го ЭП данного режима работы.

Величина расчетного коэффициента активной мощности К_р находится по справочным данным (табл.9.1 и 9.2 [   ] ) в зависимости от величины группового коэффициента использования К_и, эффективного числа ЭП в группе n_э и постоянной времени нагрева Т_о, выбираемого элемента сети.

Расчетную реактивную нагрузку по этому методу принимают равной:

Q _р,0,4 = , где коэффициент К'_р = К_р.

Пользуясь вышеизложенной методикой расчета, определим расчетные нагрузки для цехов механического завода. Произведем расчеты для цеха №1-основного корпуса. В табл. № 2  приведены исходные данные и данные полученные из материалов обследования действующих аналогичных предприятий ( раздел в табл.  "справочные данные" ).

Эффективное число электроприемников всего цеха № 1 определяется  по формуле [ ] :

n_э =  , где Р_ном,max – номинальная мощность наиболее мощного ЭП цеха на напряжении 0,4 кВ.

В рассматриваемом цехе Р_ном,max = 72 кВт.

Суммарная установленная мощность ЭП цеха составила:

= 3180  кВт.   

Тогда эффективное число будет равно:

n_э = 2 · 3180 = 88 шт.              

Из табл. 9.2 [   ] для n_э = 88 шт. и К_и = 0,42  определяем значения расчетных коэффициентов К_р и   К'_р .

Значения этих коэффициентов составляют согласно [  ]  К_р  = К'_р  = 0,7.

Суммарное значение средней активной мощности цеха № 1, согласно расчету в табличной форме, составляет Р_см = 1344 кВт.

Тогда расчетная активная мощность цеха № 1 составляет:

Р_р,ц1 =К_р  · Р_см = 0,7  ·  1344 = 940,8 кВт.

Расчетная  реактивная мощность составит:

Q_р,ц1 = К^׳_р  ·  Q_см = 0,7  · 1331,7 = 932,2 квар.

Расчетная активная нагрузка с учетом освещения  цеха №1,согласно исходным данным и рекомендациям  [   ]  составляет:

Р_р,он,ц1 = К _и.он • Р_уд._он  ·  F_ц1  = 0,8 • 0,020 · 3900 = 62,4 кВт, где  К_с.он = 0,8  -  коэффициент спроса нагрузки освещения ;

Р_уд.он – удельная мощность осветительной нагрузки ( Р_уд.он  = 20 Вт/м² ) ;

F_ц1 = 3900м²  - площадь цеха № 1.

Расчетная реактивная нагрузка освещения цеха № 1 согласно [  ]

определяется:

Q _р.он.ц1 = Р _р.он.ц1 • tg φ _он , где   tg φ _он = 0,33  -  коэффициент реактивной мощности нагрузки освещения, принимаемый из [     ].

Тогда суммарные нагрузки – активная, реактивная и полная цеха № 1 составляет:

Р _{р.ц1 ∑}  =  Р _р.ц1   +  Р _р.он.ц1  = 940,8 + 62,4 = 1003,2 кВт ;

Q _{р.ц1 ∑}  =  Q _р.ц1  +  Q _р.он.ц1  = 932,2 + 20,6 = 952,8 квар ;

S _{р,ц1 ∑}  = 

Аналогичные расчеты выполняем и для остальных цехов (корпусов). Результаты этих расчетов приведены в табл. №№ 2-10.

Расчетная нагрузка ЭП  0,4 кВ завода  без учета наружного освещения составляет:

Р_{р. з}  =   71051,1 кВт ;

Q_р.з  =  6000,5 квар ;

S_р.з  =  9300  кВ•А.

Для выбора сечений кабелей, питающих ТП, определяем расчетные нагрузки , согласно [   ] по формулам:

Р _кр,i  = Р_см,i + ∆ Р_ц,i  ;

Q _кр,i  = Q_см,i + ∆ Q_ц,i , где ∆ Р_ц,i  и ∆ Q_ц,i  - активные и реактивные потери мощности в трансформаторах цеховых подстанций и цеховых сетях напряжением до 1 кВ.