Розрахунок електричного навантаження

Розрахунок електричних навантажень проводиться за методом упорядкованих діаграм. Вони необхідні для розрахунку потужності трансформаторів, розрахунку установок релейного захисту, вибору струмоведучих частин і високовольтного обладнання проектованої підстанції. Для розрахунку електричних навантажень маємо відомість навантажень.

 

Таблиця 2.1- Відомість електричних навантажень

 

№	Найменування електроприймача	Потужність одного ЕП, Рп, кВт	Кіль-кість n, шт.	Коеф. Використання Квик	Коефіцієнт Потужності
сosj	tgj
	Формовка полуциліндра			0,7	0,6	1,33
	Формувальний стан	91,2		0,7	0,6	1,33
	Лінія зварювання №2			0,65	0,4	2,29
	Підйомно-поворотні роліки	2,7		0,8	0,7	1,02
	Вентиляція			0,8	0,5	1,73
	Гідронасос			0,8	0,5	1,73
	Підйомник ПВ=40%			0,8	0,5	1,73
	Освітлення	q=0,01 кВт/м^2	S=1600 м^2	0,9	0,95	0,33

 

 

Визначаємо установлену номінальну потужність ЕП у тривалому режимі

Р_{ном i}=Р_пi , кВт (2.1)

 

де Р_{п i} - паспортна потужність одного ЕП, кВт.

Для ЕП, працюючих у повторно – короткочасному режимі (ПКР) приводимо їх роботу до тривалого режиму

 

Р_{ном i}=Р_{п i}´ , кВт (2.2)

 

де Р_{п i} - паспортна потужність одного ЕП, кВт,

ТВ%- повтор увімкнень, %.

 

Формовка полуциліндра	Рном1= Рп1 =1 кВт,
Формувальний стан	Рном2= Рп2 =91,2 кВт,
Лінія зварювання №2	Рном3= Рп3 =130 кВт,
Підйомно-поворотні роліки	Рном4= Рп4 =2,7 кВт,
Вентиляція	Рном5= Рп5 =40 кВт,
Гідронасос	Рном6= Рп6 =130 кВт,
Підйомник ПВ=40 %	Рном7= Рп7´ =10´ =12,65 кВт,
Освітлення	Рном8=q´S=0,01´1600=16 кВт,

 

Визначаємо сумарну установлену потужність при ТВ=100% для кожної групи ЕП і в цілому по дільниці цеху.

 

Р_{н iS}=Р_{ном i}´n _i, кВт (2.4)

 

де Р_{ном i} - установлена номінальна потужність ЕП у тривалому режимі,

n _i - кількість ЕП, шт.

 

Р_н1S= Р_ном1´n₁=100´1=100 кВт.

 

Потужність інші електроприймачів розраховуємо аналогічно. Отримані дані заносимо у таблицю 2.2.

Сумарна установлена потужність по дільниці цеху

 

Р_номS= _{н іS}=100+0,12+130,0+2,7+40,0+130,0+10=503,9 кВт.

 

Визначаємо середнє значення активної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну з кожної групи ЕП і в цілому по дільниці цеху

 

Р_{зм i}=К_{вик i}´ Р_{н iS}, кВт (2.5)

 

де К_{вик i} - коефіцієнт використання ЕП,

Р_{н iS} - сумарна установлена потужність ЕП при ТВ=100%, кВт.

 

Р_зм1= К_вик1´ Р_н1S=0,7´100=70 кВт.

 

Інші електроприймачі розраховуємо аналогічно. Отримані дані заносимо у таблицю 2.2.

Середнє значення активної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну в цілому по дільниці цеху

 

Р_змS = _{зм i}= 70+3,84+84,50+56,16+64,00+208,00=546,50 кВт.

 

Отримані дані заносимо у таблицю 2.2.

Визначаємо середнє значення реактивної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну з кожної групи ЕП і в цілому по дільниці цеху.

 

Q_{зм i}=P_{зм i} ´ tgj _i, квар (2.6)

 

де Р_{зм i} – середнє значення активної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну з кожної групи ЕП, кВт,

tgj _i – коефіцієнт потужності.

 

Q_зм1= Р_зм1´ tgj ₁=70´1,33=93.33 квар.

 

Потужність інші електроприймачів розраховуємо аналогічно. Отримані дані заносимо у таблицю 2.2.

Середнє значення реактивної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну в цілому по дільниці цеху:

Q_змS= _{зм і}=93,33+85,12+193.61+57,29+110,85+360,27+17,53=900,48 квар.

 

Отримані дані заносимо у таблицю 2.2.

Визначаємо повну потужність ЕП за найбільш завантажену зміну по дільниці цеху, кВА.

 

S_зм=Ö Р_змΣ ²+Q_змΣ ², кВА (2.7)

 

де Р_змS та Q_змS – середнє значення активної і реактивної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну по дільниці цеху, кВт и квар.

 

S_зм=Ö 546,50 ²+900,48²=1053,34 кВА.

 

Визначаємо максимальні розрахункові значення потужностей і максимальний розрахунковий струм в цілому по дільниці цеху.

Модуль силової збірки.

 

m=Р_{н макс} /Р_{н мiн} , (2.8)

 

де Р_{н макс} - максимальне номінальне значення потужності одного ЕП, кВт,

Р_{н мiн} - мінімальне номінальне значення потужності одного ЕП, кВт.

 

m=130/2,7»96.

 

Згідно з [1] с.55, число m може бути більш, менш або дорівнювати 3.

У даному випадку m>3.

Середній коефіцієнт використання групи ЕП.

 

К_вик =Р_змΣ / Р_номΣ, (2.9)

 

де Р_змS - середнє значення активної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну по дільниці цеху, кВт,

Р_номS - сумарна установлена потужність ЕП по дільниці цеху, кВт

 

К_вик=546,50/900,48=0,60>0,2

 

Згідно з [1] с.56 значення К_вик може бути більш, менш або дорівнювати 0,2. Квик >0,2.

Ефективне число ЕП дільниці цеху n_е визначаємо згідно з [1] с.56 із умови, що n>10, К_вик > 0,2, m > 3, Р_н¹const.

 

n_е= (2.10)

 

де Р_номS - сумарна установлена активна потужність ЕП по дільниці цеху, кВт,

Р_{н макс} - максимальне номінальне значення потужності одного ЕП, кВт.

 

n_е=2´503,9/130=7,75 шт.

 

Згідно з [1] таблиця 2.13 с.54, визначаємо К_макс.

Для n_е=8 та К_вик =0,6 - К_макс=1,10.

Визначаємо активну максимальну розрахункову потужність дільниці цеху:

 

Р_макс= К_макс´Р_змS, кВт (2.11)

де К_макс - коефіцієнт максимуму,

Р_змS - середнє значення активної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну, кВт.

 

Р_макс= 1,10´546,50=601,15 кВт.

 

Визначаємо реактивну максимальну розрахункову потужність дільниці цеху.

 

Q_макс=Q_змS, квар (2.12)

 

де Q_змS - середнє значення реактивної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну, квар.

 

Q_макс= 900,48*1,1=950,53 квар.

 

Визначаємо повну максимальну потужність дільниці цеху.

 

S_макс= , кВА (2.13)

 

де Р_макс – максимальна активна розрахункова потужність дільниці цеху, кВт,

Q_макс - максимальна реактивна розрахункова потужність дільниці цеху, квар.

 

S_макс=√601,15²+950,48²=1158,67 кВА.

 

Визначаємо максимальний розрахунковий струм дільниці цеху.

I_макс= А (2.14)

 

де S_макс - повна максимальна розрахункова потужність дільниці цеху, кВА,

U_н - номінальна напруга живлення ЕП, кВ.

 

I_макс= =1672,40 А.

 

Отримані дані заносимо у таблицю 2.2.

 

2.2 Розрахунок середнього значення коефіцієнта потужності і вибір компенсуючого пристрою

 

Установка комплектного КУ дозволяє значно зменшити витрати електричної енергії у мережі за рахунок виробництва реактивної потужності на місці її споживання, ніж розвантаження живлячих мереж від передачі реактивної потужності. При цьому знижується струм у живильних лініях і трансформаторах, а виходячи з цього і витрати електричної енергії.