Распределение нагрузок по секциям

Секция 1	Нагрузка приведенная, Вт	Секция 2
РП1			РП2
Тельфер 3,9×3	11,7	42,6	42,6 Трансформатор сварочный
			ЩО
	–	3,5	3,5
ШМА1			ШМА2
Компрессорная установка 28×3			28×2 Компрессорная установка
Станок карусельный 40×1			40×1 Станок карусельный
Печь сопротивления 35×3			35×3 Печь сопротивления
Транспортер 10×1			10×2 Транспортер
ИТОГО	270,2	267,1	ИТОГО

 

При расчете нагрузок методом расчетной активной мощности удобно пользоваться табл. 3 «Сводная ведомость нагрузок по цеху». Заполнение отельных строк и колонок табл. 3 производятся следующим образом:

1. Определяется номинальная мощность электроприемников, приведенная к длительному режиму работы. Данные расчетов заносятся в колонку 2. Суммарная номинальная мощность, приведенная к длительном режиму и к условной мощности, записывается в колонку 4:

Пример. Компрессорная установка – электроприемник, работающий в длительном режиме работы.

Рн = 28 кВт; n = 3 шт; Рн = Рп = 28 кВт;Рн _∑28 × 3 = 84 кВт.

Тельфер – Рп = 5 кВт; ПВ = 60 %; n = 9 шт.

Номинальная мощность, приведенная к длительному режиму работы составит:

Рн. =Рп × = 5 × 0,6 = 3,9 кВт;

Рн _∑ = 3,9 × 8 = 31,2 кВт.

Трансформатор сварочный: представляет однофазную нагрузку повторно-кратковременного режима, включенную на линейное напряжение.

Sн = 28 кВА; ПВ = 40 %; n = 5 шт.

Эту нагрузку необходимо привести к длительному режиму и к условной трехфазной мощности. Сначала определяется номинальная мощность, приведенная к длительному режиму работы:

Рн. = Sп × cosφ ×√ПВ = 28 ×0,4 × √0,4 = 7,1 кВт.

Однофазная нагрузка приводится к условной трехфазной мощности.

Сначала определяется наиболее загруженная фаза (рис. 2):

 

Рис. 2. Распределение однофазной нагрузки по фазам

 

Рв = Рф.нб = (2Рн + 2Рн) /2 = 2Рн = 2 × 7,1 = 14,2 кВт;

Ра = Рс = Рф.нм. = (Рн + 2Рн) /2 = 1,5 Рн = 1,5 × 7,1 = 10,7 кВт.

 

Неравномерность загрузки фаз составит:

 

H = Р ф.нб

− Р ф.нм

⋅10 2

= 14,2

− 10,7

⋅10 2 = 33 % > 15 %, тогда:

Р ф.нм

10,7

Ру = 3Рф.нб = 3 · 14,2 = 42,6 кВт; Ру = Рн ∑ = 42,6 кВт.

Осветительная нагрузка определяется методом удельной мощности:

Рн ∑ = Руд · S = 9 · 375 · 10-3 = 3,5 кВт,

где Руд – удельная мощность освещения, Вт / м2; S – площадь цеха, м2;

2. Данные для колонок 5, 6, 7 для отдельных электроприемников бе

рутся из табл. 12 или прил. 2 табл. 2.2. Для приемников, питающихся от ШМА1, ШМА2, определяются средний коэф-фициент использования Кср.и, средний коэффициент мощности cosφср. и средний коэффициент реактивной мощности tgφср., а результаты расчетов заносятся в колонки 5,6, 7 соответственно.

 

Пример. ШМА1

Ки.ср = Рсм∑ / Рн∑ = 149,7 / 239 = 0,63

сosφ ср. = Рсм∑ / Scм ∑ = 149,7 / 215 = 0,87

tgφ ср. = Qсм∑ / Рсм∑ = 83,2 / 149,7 = 0,56

3. В колонке 8 указывается показатель силовой сборки m.

Пример. Для ШМА1 показатель силовой сборки определяется по формуле: m = Рн.нб / Рн.нм.

Для ШМА1 наибольшую номинальную мощность имеет станок карусельный Рн.нб = 40 кВт. Наименьшую номинальную мощность имеет транспортер роликовый Рн.нм = 10 кВт. m = 40 / 10 = 4 > 3.

4. Определяется среднесменная нагрузка Рсм, Qсм, Sсм, а результаты расчетов соответственно заносятся в колонки 9, 10, 11.

Пример. Тельфер транспортный:

Рсм = Рн∑ · Ки = 31,2 · 0,3 = 9,4 кВт; Qсм = Рсм · tgφ = 9,4 · 1,73 = 16,3 квар;

Sсм. =

Рсм + Qсм; Sсм. =

 

9,4

+16,3

=18,8 кВА.

2 2 2 2

 

5. Для распределительных устройств с различными электроприемни- ками определяется эффективное число электроприемников nэ и данные расчетов заносится в колонку 12.

Пример. Для ШМА1 эффективное число электроприемников являет- ся функцией следующих показателей nэ = F(n, m, Ки.ср, Рн∑) = F (8; 4; 0,63; Рн∑ – переменна). Так как n > 5, Ки > 0,2 m > 3, то nэ определяется по формуле: nэ = n = 8 шт.

6. Определяется коэффициент максимуму и результат заносится в

колонку 13. По прил. 3 табл. 3.1 определяется Км как функция двух вели-

чин Км = F(n, Ки).

Пример. ШМА1: количество электроприемников n = 8 шт.; средний

коэффициент использования Ки.ср = 0,63. По прил. 3 табл. 3.1 определяет-

ся Км = 1,3.

7. В колонку 14 заносится коэффициент максимума реактивной мощ-

ности К’м.

Пример. Поскольку для ШМА1 nэ = 8 что больше 10, то К’м = 1,1.

Для РП1, РП2, ЩО колонки 8, 12, 13, 14 – не заполняются, т. к. на РП ус-

тановлены электроприемники одного наименования.

8. Определяются максимальные нагрузки Рм, Qм,Sм, Iм, а результаты расчетов заносятся в колонки 15, 16, 17, 18 соответственно.

Пример. Для ШМА1 определяется активная максимальная мощ-

ность: Рм = Км · Рсм = 1,3 · 149,7 = 194,6 кВт.

м

Реактивнвя максимальная мощность: Qм = К’

· Qсм

= 1,1 · 83,2 = 91,5 квар.

 

Полная максимальная мощность: Sм =

Р м +Q м =

= 215 кВА.

2 2 194,62 + 91,52

Максимальный ток: Iм(ШМА1) = Sм(ШМА1) ⁄ 3 Vл = 215 ⁄ 1,73·0,38 = 326,8 А.

Для электроприемников, питающихся от РП и ЩО: Рм = Рсм; Qм = Qсм; Sм = Scм.

Пример: для РП1

Рм = Рсм = Рн∑ · Ки = 31,2 · 0,3 = 9,4 кВт;

Qм = Qсм = Рсм · tgφ= 9,4 · 1,73 = 16,3 квар;

Sм = 2 2

Sсм. =

Рсм + Qсм; Sм = 18,8 кВА;

Iм(РП1) = Sм(РП1) = Sм(РП1) ⁄ Vл 3 = 18,8 ⁄ 0,38 · 1,73 = 28,6 А.

9. Рассчитывается суммарная среднесменная нагрузка на шинах низ- кого напряжения (строка «Всего на ШНН») и данные расчетов заносятся в колонки 9, 10, 11.

10. Суммарные максимальные нагрузки на шинах низкого напряже-

ния (строка «Всего на ШНН») заносятся в в колонки 15, 16,17, 18.

11. Определяются потери в трансформаторе, а результаты расчетов заносятся в строку «Потери» колонки 15, 16, 17. Потери активной мощно-

сти ΔРт приблизительно можно считать равными двум процентам от мак- симальной полной мощности на шинах низкого напряжения. В данном примере (табл. 14 колонка 17, строка «Всего на ШНН»): Sм. нн = 473,1 кВА; ΔРт = 0,02·473,1 = 95 кВт.

Потери реактивной мощности ΔQт можно принять равными десяти

процентам от максимальной полной мощности на шинах низкого напря-

жения, что составит: ΔQт = 0,1Sм(НН) = 0,1 · 473,1 = 47,3 квар.

Полные потери в трансформаторе составят:

 

ΔSт =

ΔР2T + ΔQ2T =

9,52 + 47,32

 

= 48,3кВА.

12. С учетом потерь в трансформаторе определяются максимальные нагрузки на шинах высокого напряжения ШВН и записываются в строку

«Всего на ВН». В данном примере полная максимальная мощность на стороне высокого напряжения составит: Sм(ВН) = 521,4 кВА.

13. Определяется расчетная мощность трансформатора с учетом по-

терь, но без компенсации реактивной мощности по условию: Sт ≥ 0,7 · Sм(ВН) = 0,7 · 521,4 = 365 кВА.

По прил. 7 выбирается масляный трансформатор типа ТМ мощно-

стью 400кВА. Согласно второй категории надежности на цеховой ТП не-

обходимо установить два трансформатора. Выбранная мощность цехово- го трансформатора проверяется на перегрузочную способность в аварий- ном режиме: 1,4 · Sт ≥ Sм(ВН); 1,4 · 400 ≥ 521,4 кВА, т. к. условие выполня- ется, следовательно мощность выбрана правильно. К установке принима- ется комплектная трансформаторная подстанция КТП 2×400-10 / 0.4, с двумя трансформаторами типа ТМ 400-10 / 0,4.

 

Определяется коэффициент загрузки трансформатора:

К3 = Sнн /n · Sном.т = 473,1 / 2 · 400 = 0,59.

Средневзвешенный коэффициент мощности по цеху составил:

сosφср. = Рсм∑ / Scм ∑ = 149,7 / 215 = 0,85.

Поскольку коэффициент мощности меньше оптимального (0,92), то

необходимо скомпенсировать реактивную мощность.