Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
Результаты расчетов нагрузок являются исходными материалами для всего последующего проектирования. Электрические нагрузки определяются для следующих групп электроприемников: до 1000 В (осветительная и силовая) и выше 1000В.
2.1 Определение расчетных силовых нагрузок РМЦ.
Для определения расчетных силовых нагрузок используется коэффициент использования активной мощности.
Коэффициент использования активной мощности КИ для каждого электроприемника (ЭП) определяется по справочной литературе. Затем определяется средняя нагрузка за наиболее загруженную смену:
РСР = (1)
QСР = РСР · tg φ (2)
где ∑Рном- суммарная мощность электроприемников;
Ки - коэффициент использования активной мощности;
Электроприемники объединяются по (1012) штук для присоединения к распределительным шкафам РШ (узлу). В каждом РШ все электроприемники делятся на две группы:
1 группа – электроприемники с примерно постоянным графиком нагрузки, для которой всегда коэффициент максимума Км равен 1, тогда Рр = Рср, Qp = Qср. К данной группе относятся насосы, вентиляторы, печи отопления и др.
2 группа – электроприемники с переменным графиком нагрузки. Расчет ведется один на группу в итоговой строке таблицы 2 в следующем порядке.
Определяется модуль силовой сборки (указывается только больше 3 или меньше 3):
(3)
Определяется эффективное число электроприемников nэф.
С помощью эффективного числа электроприемников, по справочным данным определяется коэффициент максимума kmax .
Определяются расчетные максимальные нагрузки по группе :
Рр = kmax · PCP; (4)
Qр = k'max· QCP; (5)
где k'max – коэффициент максимума для реактивной мощности, равен 1,1 при nэф < 10, в остальных случаях k'max = 1.
В строке итого по ШР складываются Рр и Qр по группам 1 и 2 и определяется полная мощность и расчетный ток ШР:
; (6)
, (7)
где Uн – номинальное напряжение, равное 0,38 кВ.
Произведем расчет для ножниц листовых с наклонным ножом.
РСР =0,12 ∙ 1 = 0,12 кВт
QСР = 2,3 · 0,15 = 0,28 кВар
Выполним расчет параметров первого РЩ.
Рр = 1,03 · 5,11 = 5,27 кВт
Qр = 1,03· 11,76 = 12,11 кВар
Ip = = 20,06 А
По итогам распределения электроприемников получаем 10 распределительных щитов.
Расчет всех параметров представлен в таблицах 2-11.
2.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию
Расчет силовой нагрузки по цехам (кроме РМЦ) производим методом коэффициента спроса по следующим формулам:
; (8)
; (9)
где Руст – установленная мощность, кВт;
kс – коэффициент спроса, в зависимости от вида производства по цехам определяется по справочнику.
Осветительная нагрузка цехов определяем методом удельной мощности
Росв.ц.i = Руд.Fцеха i, (10)
Qосв.ц.i = Росв.ц.i ·tgφ (11)
где Росв.ц.i – мощность осветительной нагрузки i – го цеха, кВт;
Руд. – удельная мощность освещения, в зависимости от площади цеха и типа ламп (тип светильников для расчетов определяется в зависимости от условий окружающей среды) определяется по таблице значения удельных мощностей кВт/м2;
Fцехаi – площадь i – го цеха, м2, определяется по генплану предприятия.
При расчетах учтено, что лампы накаливания имеют cosφ = 1, люминесцентные и газоразрядные лампы – cosφ = 0,9.
Определяем расчетную мощность по цехам:
Рр.ц. = Рсил. + Росв.ц; (12)
Qр.ц. = Qсил. + Qосв.ц; (13)
. (14)
При расчете мощности осветительной нагрузки нельзя пренебрегать освещением территории предприятия.
Осветительная нагрузка наружного освещения также рассчитывается методом удельной мощности
Рнаруж. = Руд.Fнаруж., , (15)
где Руд. – удельная мощность наружного освещения, равна 0,1 кВт/м2;
Fнаруж. – площадь территории предприятия, на которой установлено наружное освещение, м2:
Fнаруж. = Fобщ –, (16)
где Fобщ. – общая площадь предприятия по генплану, м2;
- общая площадь цехов, м2.
Определяем расчетная нагрузка по предприятию:
Рр = ΣРр.ц. + Рнаруж; (17)
; (18)
. (19)
Произведем расчет нагрузки для одного цеха, а именно для
административного корпуса и столовой.
Рсил = 320 ∙ 0,2 = 63 кВт;
Qсил = 63 ∙ 0,48 = 30,72 кВар
Росв.ц.i = 0,01 ∙ 500 = 5 кВт
Qосв.ц.i = 5 · 0 = 0 кВар
Реактивная мощность освещения цеха равна нулю так как используются лампы накаливания имеющие tgφ = 0.
Рр.ц. = 64 + 5 = 69 кВт
Qр.ц. = 30,72 + 0 = 30,72 кВар
Рнаруж. = 0,1 ∙ 25475 = 2547,5 кВт
Qнаруж = 2547,5 ∙ 0,48 = 1222,8 кВар
Fнаруж. = 36431,3 – 10956,3 = 25475 м2
Рр = 16652,9 + 2547,5 = 19200,4 кВт
Qp = 19798,3 + 1222,8= 21021,1 кВар
Sp =
Расчеты по предприятию сведены в таблицу 12.
2.3 Компенсация реактивной мощности
Коэффициент мощности предприятия определяем по следующей формуле:
(20)
cosφ = = 0,67
Расчетный коэффициент мощности получился меньше заданного энергосистемой (0,95), значит необходимо произвести компенсацию реактивной мощности.
Компенсация реактивной мощности и установка компенсирующих устройств (КУ) может применяться для различных целей:
- для компенсации реактивной мощности по условию баланса реактивной мощности;
- для снижения потерь электроэнергии в сети;
- для регулирования напряжения.
Во всех случаях при применении КУ необходимо учитывать ограничения техническими режимными требованиями:
- необходимый резерв мощности в узлах нагрузки;
- располагаемая реактивная мощность на шинах источника;
- отклонение напряжения;
- пропускная способность электрических сетей.
При наличии электроприемников, подключенных к шинам 6 и 0,4 кВ, наиболее выгодна установка КУ двух напряжений.
Определяем расчетная мощность КУ
Qку = Qр – Qg , (21)
Qку = 30,72 – 22,8 = 7,95 кВар
где Qg – реактивная мощность после компенсации, кВар
Qg = Ррtgφg , (22)
Qg = 69 ∙ 0,33 = 22,8 кВар
где tgφg – директивный коэффициент, определяется по заданному коэффициенту мощности равный 0,33.
Затем выбираем статические конденсаторы, их тип, количество, и определяется мощность КУ Qку.
Выбирае КУ на напряжения 6, 0,4 кВ марок: КС2-0,38-100-3У3,
УКЛ-6/10-675-2У3, УК4-0,38-100-У3, УКП-6,3-900-У3, КС1-0,5-18-3У3, УКП-6,3-450-У3, КСТ1-0,23-93У3, УКЛ4-0,38-300-150У3, УКБ-0,38-150У3, УКБН-0,38-200-50У3, УК-0,38-100-У3.
При расчете электрических нагрузок необходимо учесть потери мощности в цеховых трансформаторах и в трансформаторах, установленных на ГПП.
ΔРТ = 0,02Sp (23)
ΔРТ = 0,02 ∙ 72,7 = 1,5 кВт
ΔQТ= 0,1Sp (24)
ΔQТ = 0,1 ∙ 72,7 = 7,27 кВар
, (25)
Sр = = 73,23 кВА
Определяем расчетную мощность каждого цеха по формуле:
Рр = Рр.ц. + ΔРТ; (26)
Рр = 69 + 1,5 = 70,5 кВт
Qр = Qр.ц. – Qку + ΔQТ; (27)
Q'р = 90,72 – 18 + 7,3 = 20 кВар
(28)
Sр′ = = 73,3 кВА
При производстве значительного количества реактивной мощности возникают дополнительные потери напряжения, поэтому выясняется достаточность необходимого количества устанавливаемых компенсирующих устройств. Для этого определяется средневзвешенный коэффициент мощности по всему предприятию:
(29)
cosφ = = 0,85
Средневзвешенный коэффициент мощности по ГПП оказался значительно меньше нормируемого, значит на ГПП нужно устанавливать компенсирующие устройства.
Определяем расчетная мощность КУ
Qку = Qр – Qg , (30)
Qку = 32755 – 17558,5 = 15196,5 кВар
где Qg – реактивная мощность после компенсации, кВар
Qg = Ррtgφg , (31)
Qg = 53207,5 ∙ 0,33 = 17558,5 кВар
, (32)
Sр = = 55215,47 кВА
Результаты расчета сводятся в таблицу 13.