Расчёт электрических нагрузок ремонтно-механического цеха

Определение электрических нагрузок являются первым этапом проектирования систем электроснабжения. От правильного определения электрических нагрузок зависит выбор токоведущих частей, трансформаторов, напряжения.

Для расчёта нагрузок применяется программа RELNA, разработанная на кафедре электроснабжения промышленных предприятий (ЭсПП). Алгоритм программы основан на методе упорядоченных диаграмм, исходные данные вводятся с экрана во время работы программы.

Исходные данные приведены в таблицах 2.1, 2.2, и таблице 2.3. Результаты машинного расчёта приведены в таблице 2.4.

При автоматизированном расчёте на компьютере, в отличии от ручного используется точные формулы:

а) эффективное число электроприемников (n эф)

 

(2.1)

 

где Pном.j - номинальная мощность j-ro электроприёмника, кВт, (таблица 1.2);

nj - число электроприёмников при j = 1…n, шт, (таблица 1.2);

б) коэффициент максимума активной мощности (к_м) определяется как функция f (п_Эф, к_м) (для электроприёмников с переменным графиком нагрузки А).

Коэффициент максимума определяется как функция в программе RELNA K, определяется по выражению

 

(2.2)

где kиj - коэффициент использования электроприёмников.

В ручном расчёте применяются приближенные формулы, а k_м определяется по специальным кривым или таблицам.

Все электроприёмники завода разбиты по характерным группам с одинаковыми коэффициентами использования и мощности.

Выделена группа электроприёмников с переменным графиком нагрузки, kи,j < 0,75 (группа А), в которую вошли, (таблица 2.1 с использованием таблицы 1.2):

а) металлообрабатывающие станки;

б) сварочные агрегаты;

в) подъемно-транспортные механизмы.

Вторую группу представляют электроприёмники с маломеняющимся графиком нагрузки, kuj > 0,75 с.27, (группа Б) (таблица 2.1 с использованием таблицы 1.2):

а) печи;

б) вентиляторы и насосы.

Таблица 2.1 Данные групп электроприёмников ремонтно-механического цеха

 

Электроприёмники	Кол-во ЭП, шт.	P ном. j, кВт	cos φ	ku, ј
Электроприёмники группы А
1,8, 11,27		4,500	0,65	0,20
		10,970	0,65	0,20
		2,800	0,65	0,20
		6,325	0,65	0,20
		7,620	0,65	0,20
6, 7		5,600	0,65	0,20
		12,250	0,65	0,20
Продолжение таблицы 2.1
		5,500	0,65	0,20
		9,665	0,65	0,20
		12,200	0,65	0,20
16,29		4,625	0,65	0,20
		3,400	0,65	0,20
		1,125	0,65	0,20
		1,120	0,80	0,65
		2,100	0,65	0,20
		40,000	0,95	0,60
28,30,31		1,700	0,65	0,20
		7,000	0,65	0,20
		6,350	0,50	0,30
		10,000	0,65	0,20
		10,000	0,40	0,20
Электроприёмники группы B
19,25		4,500	0,80	0,80
		1,700	0,80	0,80
15,26,35		10,000	0,80	0.80

 

Примечания:

1 Рном.j - номинальная активная мощность j-ro электроприемника, кВт;

2 cos φj - коэффициент мощности j-ro электроприемника;

3 ku.ј - коэффициент использования j-ro электроприемника.

 

Расчет электрических нагрузок ремонтно-механического цеха производится для 2-х вариантов схем электроснабжения. Исходные данные приведены в таблицах 2.2 и 2.3

 

Таблица 2.2 Исходные данные электроприёмников для радиальной схемы

электроснабжения

 

Кол-во ЭП, шт.	Номер ЭП по плану	P ном. j, кВт	cos φј	tg φј	ku.ј
		РП-1
		4,500	0,80	0,54	0,80
		10,000	0,80	0,40	0,80
		1,125	0,65	1,17	0,20
		3,400	0,65	1,17	0,20
		4,625	0,65	1,17	0,20
		РП-2
		2,100	0,65	1,17	0,20
		10,000	0,80	0,75	0,80
		4,500	0,80	0,75	0,80
		1,700	0,80	0,75	0,80
		10,000	0,65	1,17	0,20
		10,000	0,40	2,29	0,20
		1,120	0,80	0,75	0,65
		40,000	0,95	0,33	0,60
		РП-3
		1,700	0,80	0,75	0,80
		10,000	0,80	0,75	0,80
		7,000	0,65	1,17	0,20
		4,500	0,65	1,17	0,20
		12,000	0,65	1,17	0,20
		РП-4
	30,31,28	1,700	0,65	1,17	0,20
		4,625	0,65	1,17	0,20
		РП-5
		12,200	0,65	1,17	0,20
		4,625	0,65	1,17	0,20
		6,350	0,50	1,73	0,30
		4,500	0,65	1,17	0,20
		10,970	0,65	1,17	0,20

 

Продолжение таблицы 2.2

 

		РП-6
	1,8	4,500	0,65	1,17	0,20
	9,0	12,250	0,65	1,17	0,20
	2,0	10,970	0,65	1,17	0,20
		РП-7
		4,720	0,65	1,17	0,20
^3		4,500	0,65	1,17	0,20
		5,500	0,65	1,17	0,20
		9,665	0,65	1,17	0,20
		РП-8
		10,000	0,80	0,75	0,80
		2,800	0,65	1,17	0,20
		6,325	0,65	1,17	0,20
		7,620	0,65	1,17	0,20
		РП-9
		10,000	0,80	0,75	0,80
		7,620	0,65	1,17	0,20
	6,7	5,600	0,65	1,17	0,20

Таблица 2.3 Исходные данные электроприёмников для магистральной схемы электроснабжения

 

Кол-во ЭП, шт.	Номер ЭП по плану	P ном. j, кВт	cos φј	tg φј	Ku,ј
		РП-1
		4,500	0,80	0,75	0,80
		10,000	0,80	0,75	0,80
		1,125	0,65	1,17	0,20
		3,400	0,65	1,17	0,20
		4,625	0,65	1,17	0,20
		РП-2
		10,000	0,65	1,17	0,20
		10,000	0,40	2,29	0,20
			4,500	0,80	0,75	0,80

 

Продолжение таблицы 2.3

 

			1,700	0,80	0,75	0,80
			2,100	0,65	1,17	0,20
			1,120	0,80	0,75	0,65
			40,000	0,95	0,33	0,60
		ШРА-1
			10,000	0,80	0,75	0,80
			1,700	0,80	0,75	0,80
			7,000	0,65	1,17	0,70
			4,500	0,65	1,17	0,20
			12,200	0,65	1,17	0,20
		30,31,28	1,700	0,65	1,17	0,20
			4,625	0,65	1,17	0,20
			6,350	0,50	1,73	0,20
		ШРА-2
			10,000	0,80	0,75	0,80
		6,7	5,600	0,65	1,17	0,20
			7,620	0,65	1,17	0,20
			6,325	0,65	1,17	0,20
			10,970	0,65	1,17	0,20
			9,665	0,65	1,17	0,20
			5,500	0,65	1,17	0,20
			4,500	0,65	1,17	0,20
			4,720	0,65	1,17	0,20
			12,250	0,65	1,17	0,20
		1,8	4,500	0,65	1,17	0,20

Номинальная активная мощность группы электроприёмников (Рном.к) определяется по формуле

(2.3)

где nj - количество электроприёмников в k-той группе, шт;

Рном.j - номинальная активная мощность k-той группы электроприёмников принята по таблице 2.2 и 2.3, кВт.

Номинальная реактивная мощность k-той группы электроприёмников (Qhom.k) определяется по формуле

 

(2.4)

где tg φј - коэффициент реактивной мощности принятый по таблице 2.2 и

таблице 2.3.

Средняя реактивная мощность k-ой группы электроприемников II категория электроприемников – это (Pcp.k) определяется по формуле

(2.5)

где к_и.j - коэффициент использования группы электроприёмников, принятый

по таблице 2.2 и 2.3.

Средняя реактивная мощность k-ой группы электроприемников (Q_cpk) определяется по формуле

(2.6)

Групповой коэффициент мощности (cos φ_к) определяется по формуле

(2.7)

Расчетная активная мощность определяется по формуле

(2.8)

где К_м - коэффициент максимума активной нагрузки, определяемый по кривым рисунка 1.13 /5/.

Расчетная реактивная мощность (Q_p.k) определяется по формуле

(2.9)

где К_м - коэффициент максимума реактивной нагрузки, принят равным 1,0 151.

Полная расчетная мощность k-ой группы электроприёмников (S_p.k) определяется по формуле

 

(2.10)

Расчетный ток (I_pk) определяется по формуле

(2.11)

где - номинальное напряжение на стороне 0,38 кВ.

Используя значения таблиц 2.2 и 2.3, а также формулы (2.3...2.10) получим результаты расчёта по расчёту электрических нагрузок ремонтно-механического цеха.

Результаты расчёта приведены в таблице 2.4, 2.4а.

 

Таблица 2.4 Варианты проектирования в схемах электроснабжения

Номера объектов	Номер электроприемника по плану
I вариант - радиальная схема
РП-1	16, 17,18, 19,26
РП-2	20,21,22,23,24,25,34
РП-3	14,27,32,34,35
РП-4	28,29,31,31
РП-5	1,2, 14,29,33
РП-6	1,2,8,9
РП-7	10, 11, 12, 13
РП-8	3,4,5, 15
РП-9	5,6,7, 15
II вариант - магистральная схема
РП-1	16, 17, 18, 19,26
РП-2	20,21,22,23,24,25,34
ШРА-1	14,27,28,29,30,31,32,33,34,35
ШРА-2	1,2,3,4,6,7,8,9, 10, 11, 12, 13, 15

Таблица 2.4а Результаты расчета электрических нагрузок ремонтно-механического цеха по обоим вариантам
Объект	Кол- во приемников	Рном.k, кВт	Qном.k, кВAр	Рcp.k, кВт	Qcp.k, кВАр		Pp.k, кВт	Qp.k, кВАр	Sp.k, кВА	Iр.k, кА
Цех №3		749,900	784,477	245,194	216,071	0,750	276,722	216,071	351,087	0,53344
Вариант проектирования по радиальной схеме
РП-1		24,775	22,888	13,655	11,103	0,776	19,925	13,518	24,078	0,03658
РП-2		149,420	111,418	72,108	10,469	0,872	111,582	44,516	120,134	0,18253
РП-3		88,600	90,298	36,740	32,325	0,751	50,374	33,655	60,582	0,09205
РП-4		27,000	31,566	5,400	6,313	0,650	13,875	16,222	21,346	0,03243
РП-5		109,585	135,268	23,187	29,253	0,621	40,110	29,253	49,645	0,07543
РП-6		127,660	149,251	25,532	29,850	0,650	45,572	29,850	54,478	0,08277
РП-7		73,155	85,528	14,631	17,106	0,650	28,995	33,899	44,608	0,06778
РП-8		63,245	69,750	18,649	18,450	0,711	30,017	18,450	35,234	0,05353
РП-9		86,460	88,509	35,292	31,202	0,749	51,661	37,022	63,557	0,09657
Вариант проектирования по магистральной схеме
РП-1		34,775	30,388	21,655	17,103	0,785	29,925	21,018	36,369	0,05556
РП-2		139,420	103,918	64,108	34,469	0,881	104,505	37,916	111,171	0,16891
ШРА-1		178,775	202,874	56,045	57,039	0,701	73,597	57,039	93,113	0,14147
ШРА-2		396,930	447,297	103,386	107,459	0,693	124,225	107,459	164,254	0,24957