Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий: Методические указания по выполнению курсового проекта

Реактивная максимальная нагрузка определяется следующим образом:

        при   n_э <10                               (2.1.10)

          при   n_э >10                               (2.1.11)

Полная максимальная расчетная мощность определяется по формуле:

, kBA                                     (2.1.12)

Расчетный ток группы электроприемников определяется по формуле:

, A                                                (2.1.13)

Расчет электрических нагрузок групп электроприемников удобно выполнять в виде таблицы5.4.

РУ, группы ЭП	Кол-во ЭП	Установленная мощность		Ки	cosφ/tgφ			nэ	Км	Максимальные расчётные данные			Расчётный ток Iр,А
		Рн одного ЭП кВт	Рн общ ЭП кВт			Рсм кВт	Qсм квар			Pm кВт	Qм квар	Sp кВА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14

Максимальные расчетные нагрузки суммируются по всем группам электроприемников и определяются расчетные нагрузки всего цеха (участка).

Рассмотрим расчет электрических нагрузок на примере.

Пример 1. В группе 1 имеется 13 электроприемников:

1.  Металлорежущие станки        Рном= 4,5 кВт,         n — 10 шт. _i

2.  Вентиляторы                       Рном = 5,0 кВт,     n = 2 шт.

3.  Электронагреватели           Р_НОМ = 30 кВт,      n = 1 шт.

По табл. 5.1 определяем коэффициенты использования Ки, cosφ, tgφ.

1.  Металлорежущие станки   К_и = 0,14; cosφ = 0,6; tgφ = 1,33

2.  Вентиляторы            К_и = 0,65; cosφ = 0,8; tgφ = 0,75

3.  Электронагреватели К_и = 0,60; cosφ = 1,0; tgφ = 0.

Определяем   средние   активную   и   реактивную   нагрузки   за наиболее загруженную смену по формулам 5.3 и 5.4:

Р_СМ1 = 4,5 ▪10 ▪ 0,14 = 6,3 кВт

Р_СМ2=5,0 ▪ 2 ▪ 0,65 = 6,5 кВт

Р_СМ3=30 ▪ 0,6 =18кВт

Q_CM1 = 6,3 ▪ 1,33 = 8,4 квар

Q_CM2  = 6,5 ▪ 0,75= 4,9 квар

Q_CM3=18 ▪ 0 =0 квар

Определяем число m по формуле 5.7:

m = 30/4,5 = 6,6

Групповой коэффициент использования определяем по формуле 5.5:

К_и= 30,8/85 = 0,36

Так как число m > 3 и групповой коэффициент использования К_и > 0,2, то эффективное число электроприемников определяем по формуле 5.8:

n_э = 2 • 85 / 30 = 5,6

По n_э и К_и определяем коэффициент максимума по табл. 5.4

К_м =1,66

Определив коэффициент максимума, рассчитываем максимальную активную нагрузку группы электроприемников по формуле 5.10:

Р_м = 30,8 ▪ 1,66 = 51,1 кВт

Так как эффективное число электроприемников n_э = 5,6 < 10, то максимальную реактивную нагрузку определяем по формуле 5.12:

Qм = 1,1 Qcm = 1,1 • 13,3 = 14,6 квар

Полную максимальную нагрузку определяем по формуле 5.13:

S_M= √51.1² + 14,6² = 53,15 кВА

Расчетный максимальный ток группы электроприемников определяем по формуле 5.14:

I_М = 53,15/1,73 •0,38 = 80,5 А

Результаты вычислений записываем в таблицу нагрузок.

2.2 Расчет осветительных сетей.

Расчет мощности осветительных нагрузок определяют по формуле:

                                                                                   (2.2.1)

где P_уд  - удельная   мощность освещения, кВт/м²;

S - площадь участка цеха, м² .

Количество светильников определяется по формуле:

                                                        (2.2.2)

где P_л  - мощность  одной лампы (0,4 кВт).

Расчетная мощность для освещения с учетом количества  светильников определяется по формуле:

                                                                                  (2.2.3)

Определяем максимальную активную мощность по формуле:

                                                           (2.2.4)

где К_с - коэффициент спроса, который равен:

1 - для небольших производственных зданий и для линий питающих отдельно групповые щитки;

0,95 - для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов; 0,85 - для производственных зданий, состоящих из многих отдельных помещений; 0,8 - для административно-бытовых, инженерно-лабораторных и других корпусов; 0,6 - для складских зданий состоящих из многих отдельных помещений.

Определяем расчетную реактивную мощность за наиболее загруженную смену для освещения по формуле:

                                          (2.2.5)

где tgj - коэффициент реактивной мощности (tgj=0,33).

Определяем полную расчетную мощность для освещения по формуле:

                                            (2.2.6)

Расчетный ток освещения:

                                                                              (2.2.7)

Результаты расчетов заносятся в таблицу нагрузок.

2.3 Выбор мощности и типа компенсирующих устройств реактивной мощности.

Реактивная мощность вырабатывается синхронными генераторами электростанций, и подобно активной мощности, передается к потребителям. Потребителями реактивной мощности являются асинхронные электродвигатели до 65...70 % , трансформаторы -20...25 %, реакторы, газоразрядные лампы и другие - 10 % .

Процесс передачи реактивной мощности от генераторов к потребителям вызывает в элементах электроснабжения потери активной мощности ΔР_р. Компенсация этих потерь требует дополнительных затрат на увеличение генераторной мощности электростанций, трансформаторов и линий электропередач системы электроснабжения. Снижение потерь активной мощности производится путем компенсации реактивной мощности, или повышение коэффициента мощности электроустановок.

В качестве собственных компенсирующих устройств в системе электроснабжения используются синхронные электродвигатели, конденсаторные установки, специально статические источники реактивной мощности. На промышленных предприятиях наибольшее распространение получили конденсаторные установки