Определение расчетных электрических нагрузок

 

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования.

Определение электрических нагрузок производятся в связи с необходимостью выбора количества и мощности трансформаторов, проверки токоведущих элементов по нагреву и потере напряжения, правильного выбора защитных устройств и компенсирующих установок.

Результаты расчетов нагрузок являются исходными для всего последующего проектирования. Для определения расчетных нагрузок групп приемников необходимо знать установленную мощность (сумма номинальных мощностей) всех электроприемников группы и характер технологического процесса.

Расчетная нагрузка определяется для смены с наибольшим потреблением энергии данной группы электроприемников, цехом или предприятием в целом для характерных суток. Обычно наиболее загруженной сменой является смена, в которой используется наибольшее количество агрегатов (дневная).

Расчетные нагрузки структурных подразделений (СПП) предприятия

 

Расчет производится по коэффициенту спроса k_с и установленной мощности (P_у).

Пример расчета для цеха №1 по производству технического углерода.

Определяем расчетную нагрузку на стороне низкого напряжения (НН) 0,4кВ.

Потребитель электроэнергии – турбогазопродувка ТГ-150 с электродвигателем 2В280L2У3 Р_у =75 кВт. Количество работающих – 24шт,

k_с = 0,75; cosϕ= 0,8; tgϕ=0,75 [7].

Количество резервных 12шт, k_с = 0,1; cosϕ= 0,5; tgϕ= 1,8

Р_р = n∙Р_у∙k_с, (кВт) (3.1)

Q_р = Р_р∙tgϕ, (кВ∙Ар) (3.2)

S_р = , (кВ∙А) (3.3)

(3.4)

Согласно 3.1 расчетная мощность работающих ТГ:

Резервных ТГ:

Согласно 3.2 расчетная реактивная мощность ТГ:

.

Расчетная нагрузка потребителей электроэнергии напряжением 6кВ:

наименование потребителя – вентилятор мельничный ВМН-17 с электродвигателем ВАО2-450L4-У3 Р_у = 400 кВт;

сosϕ= 0,8; k_с = 0,75; согласно 3.4 tgϕ=0,75.

 

.

Результаты расчетов сведены в таблицу 3.1

 

 

Таблица 3.1 Расчетные нагрузки цеха № 1

Расчетная нагрузка

Q, кВ∙Ар

Основное производство

Р, кВт

значения

tg ϕ

0,75 1,8

0,62

1,8

0,88

0,75

0,88

0,88

0,88

cos ϕ

0,8 0,5

0,85

0,5

0,75

0,7

0,8

0,7

0,75

0,75

0,75

kс

0,75 0,1

0,8

0,5

0,75

0,85

0,75

0,8

0,75

0,7

0,7

Суммарная мощнсоть

Ру∑, кВт

Электродвигатель (потребитель ЭЭ)

Ру, кВт

2,2

5,5

тип

2В280L2 у3

ВАО2-250S2 У3

2В250S8 У3

2В160М4 У3

5А200L2 У3

4А200L4 У3

2В90L4 У3

2В200L8 У3

2В120L4 У3

Количество, шт

Резерв ная

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Работаю щая

–

Наименование исполнительного механизма или потребителя ЭЭ

Турбогазодувки (ТГ-253)

Микроизмельчитель (ГС-40)

Насосы дозаторы

Смеситель гранулятор (СГС-50)

Насосы подачи суспензии

Вентилятор (Ц №8)

Сушильный барабан БСК-40

Шлюзовые питатели

Ворошитель ЦУС 40

Элеватор ковшевой

№ пп

 

 

Продолжение таблицы 3.1				Вспомогательное оборудование производства ТУ
		1,3	0,75	1,3	1,34	0,75	0,82	0,75
	0,7	0,5	0,8	0,5	0,6	0,8	0,773	0,8
	0,8	0,5	0,75	0,1	0,25	0,8	0,64	0,75
			–	–	–	–	Итого на стороне НН (0,4кВ)
	2В120S4 У3	2В280L2 У3	–	–	–	–	ВАО2-450L4 У3
	–	–	–	–	–	–	–
			–	–	–	–
	шнек	Вентилятор пневмоуборки	Вентиляция	Аварийная вентиляция	Оборудование КИПиА	АСУТП, ПАЗ	Вентилятор мельничный ВМН-17, 6кВ

 

 

Расчетная нагрузка цеха №1 по производству ТУ по стороне НН

Р_р1 =Р_у1 k_с1, (кВт) (3.5)

Р_р1 =5660∙0,64 =3620 кВт.

Q_р1 =Р_р1∙tgϕ, (кВ∙Ар) (3.6)

Q_р1 =13620∙0,82 =2970 кВ∙Ар.

Расчетная нагрузка цеха №1 по производству ТУ для потребителей электроэнергии ВН (6кВ):

Р_рвн = Р_увн∙k_свн, (кВт); (3.7)

Р_рвн =1600∙0,75 =1200 кВт.

Q_рвн = Р_рвн∙tgϕ(кВ∙А); (3.8)

Q_рвн =1200∙0,75 = 900 кВ∙Ар.

Расчет для других цехов аналогичен.

Результаты расчетов сведены в таблице 3.2

 

 

Таблица 3.2 Ведомость нагрузок цехов (потребителей ЭЭ) завода	Расчетная нагрузка	Qр, кВ∙Ар
Рр, кВт
Значение коэффициента	tgϕ		0,82 0,75	0,8 0,75	0,8 0,75	1,0	1,0 0,75	0,8	1,33	1,33	0,75 0,75	0,77
Cos ϕ		0,773 0,8	0,77 0,80	0,77 0,80	0,75	0,75 0,8	0,77	0,7	0,7	0,8 0,8	0,79
Kс		0,64 0,75	0,65 0,75	0,65 0,75	0,7	0,65 0,6	0,63	0,35	0,35	0,58 0,45	0,5
Установл. мощность потреб.ЭЭ ру, кВт
Uн, кВ потреб.ЭЭ		0,38 6кВ	0,38 6кВ	0,38 6кВ	0,38	0,38 6кВ	0,38	0,38	0,38	0,38 6кВ	0,38
№ на ген. плане завода		26;27;	33;34; 35;37;	41;39; 40;42;	23;30; 31;44	36;16; 17;18	20;21;22; 23;24;10;14;15			13;12; 12А
Наименование цеха (потребителя ЭЭ)		Цех № 1	Цех № 2	Цех № 3 по	Участок №4	Цех № 5	Цех № 6 (ВиК)	Упаковка № 1	Упаковка № 2	Насосная ОВС	ЦТП
№ пп

 

Продолжение таблицы 3.2							Внешняя нагрузка
	1,05	1,33	1,33	0,75	1,33	1,33	0,75	0,75	1,33	0,75
	0,68	0,7	0,7	0,8	0,7	0,7	0,8	0,8	0,7	0,8
	0,484	0,4	0,35	0,65	0,45	0,35	0,5	0,7	0,7	0,7
	0,38	0,38	0,38	0,38	0,38	0,38	0,38	6кВ	6кВ	6кВ
			1; 2; 3; 4	5; 6; 6А
	Транспортный цех	Прачка	Цех № 9 (РМЦ)	Адм. корпус (АК)	Цех № 7	«Камалогистик»	«База оборуд. ТННХС»	Подстанция НГДУ «Прикамнефть»	«Татдорстрой»	Цех № 104 ОАО НКШ

 

Расчетная нагрузка силового оборудования на низшем напряжении (0,4кВ):

∑Рр.нн =18420 кВт; ∑Qр.нн =14584 кВт.

Расчетная нагрузка силового оборудования на высшем напряжении (6кВ) по предприятию:

∑Рр.внп = 9025 кВт; ∑Qр.внп =5850 кВ∙Ар.

Расчетная нагрузка силового оборудования на ВН (6кВ) по внешней нагрузки:

∑Рр.внв =2680 кВт; ∑Qр.внв =1122 кВ∙Ар;

∑Рр.вн =11705 кВт; ∑Qр.вн = 6980 кВ∙Ар.