Розрахунок електричних навантажень

Електроприймачі, включені в електричну мережу для роботи, створюють в мережі навантаження, які виражаються в одиницях потужності або струму. Електроприймачі приєднуються до електричних мереж поодинці або групами. До складу групи можуть входити електроприймачі як однакового, так і різного призначення і режими роботи. Режим роботи системи електропостачання однакових приймачів або їх груп залежить від режиму роботи або сполучень режимів роботи одиночних приймачів або їх груп.

У процесі роботи електроприймачів характер навантаження в мережі може залишатися незмінним, змінюватися в окремих або всіх фазах, супроводжуватися появою вищих гармонік струму або напруги. У зв'язку з цим навантаження в мережі можна розділити на спокійне симетричне (переважаюча більшість трифазних електроприймачів), несиметричне і нелінійне. Різкозмінне, несиметричне і нелінійне навантаження відносяться до специфічних навантажень.

В залежності від режимів роботи електрообладнання необхідно вибрати метод розрахунку електронавантаження. При режимах роботи з постійним і змінним графіками навантажень доцільно застосовувати метод упорядкованих діаграм як найбільш простий і економічний.

Розрахунок електричних навантажень об’єкта, що проектується, виконується методом упорядкованих діаграм для одного довільно обраного вузла системи електропостачання об’єкта (для ШРА-1) в наступному порядку:

За таблицею 2.3 [3] визначаємо коефіцієнт використання електрообладнання К_в, коефіцієнт активної cosц та реактивної tgц потужності кожної одиниці електрообладнання об’єкта, що проектується.

Все електрообладнання розподіляємо на характерні групи за коефіцієнтом використання і заносимо до таблиці 4.1

Таблиця 4.1 - Характерні групи електрообладнання

Характерна група	Коефіцієнт використання, Кв	Коефіцієнт активної потужності, cosц	Коефіцієнт реактивної потужності, tgц
А - автомати різьбонакатувальні та холодновисадочні автомати	0,25	0,65	1,17

 

Визначаємо номінальну потужність кожної характерної групи і по розрахунковому вузлу в цілому. Результати заносимо до таблиці 4.2

 

Таблиця 4.2 - Потужність характерної групи

Характерна група	Кількість одиниць обладнання, шт.	Сумарна потужність, Рн, кВт
А	16	77,5

 

Визначаємо ефективне число електроприймачів п_еф, шт. за формулою

 

, (4.1)

 

де Р_н - номінальна потужність кожної одиниці обладнання, кВт.

Визначаємо середню активну потужність Р_зм, кВт, за найбільш завантажену зміну за формулою

 

Р_зм = Р_н * К_в, (4.2)

 

де Р_н - номінальна сумарна потужність характерної групи електроприймачів, кВт;

К_в - коефіцієнт використання характерної групи електроприймачів.

Р_змА = 77,5 * 0,25 = 19,37

Разом по розрахунковій групі ∑Р_зм, кВт, знаходимо за формулою

 

∑Р_зм = Р_змА =19,37 (4.3)

 

Визначаємо середню реактивну потужність Q_зм, квар, за найбільш завантажену зміну за формулою

_зм = Р_зм * tgц, (4.4)

 

де tgц - коефіцієнт реактивної потужності характерної групи електроприймачів._змА = 19,37* 1,17 = 22,66

Разом по розрахунковій групі ∑Q_зм, квар, визначаємо за формулою

 

∑Q_зм = Q_змА = 22,66 (4.5)

 

Визначаємо середню повну потужність S_зм, кBA, за найбільш завантажену зміну за формулою

 

, (4.6)

 

Знаходимо коефіцієнт використання обладнання К_в по розрахунковій групі в цілому за формулою

 

, (4.7)

 

де ∑Р_н - сумарна номінальна потужність електроприймачів розрахункового вузла.

За значенням коефіцієнта використання К_В і по ефективному числу електроприймачів n_еф за таблицею 2.4 [3] знаходимо коефіцієнт максимума К_м по розрахунковому вузлу. Для п_еф = 15 шт. і К_в = 0,24

К_м = 1,6

Визначаємо максимальні навантаження по розрахунковому вузлу.

Знаходимо максимальну активну потужність Р_м, кВт, за формулою

 

Р_м = ∑Р_зм* К_м (4.8)

 

Р_м = 19,37 * 1,6 = 31

Знаходимо максимальну реактивну потужність Q_м, квар, за формулою

Приймаємо Q_м =∑Q_зм, якщо n_еф > 10 шт. (4.9)_м = 22,66 (4.10)

 

Знаходимо максимальну повну потужність S_м, кВА, за формулою

 

, (4.11)

 

Розрахунок електричних навантажень для інших вузлів системи електропостачання цеху, що проектується, виконується аналогічно. Результати розрахунку електричних навантажень зведено до таблиці 4.3

 

Таблиця 4.3 - Результати розрахунку електричних навантажень

Назва групи споживачів	УРзм, кВт	УQзм, квар	Км	Рм, кВт	Qм, квар	Sм, кВ·А
ШРА - 1	19,37	22,66	1,6	31	22,66	38,39
ШРА - 2	30,02	45,05	1,4	42,28	45,05	58,23
ЩО	20,20	6,70	1,0	20,2	6,7	21,30

Вибір типу шинопроводу здійснюється за значенням розрахункового струму I_р, А, який визначається за формулою

 

I_р = S_м/ U_н, А (4.12)

 

де S_м - повна потужність всіх електроприймачів, що підключені до шинопроводу, кВА;_н - номінальна напруга живлення, U_н =0,4кВ._р = 38,39/ * 0,4 = 55,63

Вибір типу шинопроводу здійснюється за таблицею 7.4 [3]. Результати розрахунків та вибору заносимо до таблиці 4.4

 

Таблиця 4.4 - Результати розрахунків та вибору типів шинопроводів

Розрахунковий вузол	Розрахунковий струм, А	Тип шино - проводу	Номінальний струм шинопроводу, А
ШРА-1	55,63	ШРМ-73У3	100
ШРА-2	84,39	ШРМ-73У3	100
ЩО	30,75	ЩА-611	63