Значение коэффициента КФ достаточно стабильны, если производительность завода или цеха примерно постоянна. Поэтому при проектировании КФ могут быть приняты по опытным данным системы электроснабжения действующего предприятия, аналогичному по технологическому процессу и производительности проектируемому.
Средние мощности за наиболее загруженную смену РСР.М., QСР.М для определения расчетной нагрузки находятся при проектировании любым из способов:
1. По известным установленным мощностям РУ и коэффициентам использования КИ.
где Рном. – суммарная номинальная мощность группы электроприемников приведенная к ПВ = 100 %.
2. По известным удельным расходам электроэнергии и производительности цеха или предприятия в единицах продукции.
3. По известным среднеудельным нагрузкам на единицу производственной площади.
Метод упорядоченных диаграмм
По этому методу расчетная активная нагрузка электроприемника на всех ступенях питающих и распределительных сетей (включая трансформаторы и преобразователи) определяется по средней мощности и коэффициенту максимума из выражения:
;
Для определения РР по методу упорядоченных диаграмм все электроприемники разбиваются на подгруппы с примерно одинаковыми режимами работы (коэффициентами использования КИ коэффициентами мощности cosj). Затем для каждой группы находят сумму номинальных мощностей. При этом, если режим работы электроприемника отличен от длительного, то используем следующую формулу:
,
где Рпас – паспортная мощность приемника.
ПВ – продолжительность включения электроприемника группы в долях от 1.
Значение КМ зависит от КИ данной группы электроприемников и эффективного числа приемников nэф. Эффективное число электроприемников определяется по формуле.
.
При числе электроприемников в группе 4 и более допускается принимать nэф равным n (действительному значению электроприемников при условии, что отношение номинальной мощности наибольшего электроприемника РНОМ.max к номинальной мощности наименьшего РНОМ.min
При m > 3 и КИ ³ 0,2 nэф можно определить по более простой формуле:
Когда найденное эффективное число электроприемников nэф оказывается больше действительного n, следует принимать nэф = n;
На практике бывают случаи, когда n < 5, тогда nэф, КМ не определяются и
– при n = 1 расчетная нагрузка подгруппы равна номинальной, т.е. РН = РИ –
– при n = 2 – 5 расчетная нагрузка рассчитывается по коэффициенту нагрузки если КЗ у всех одинаков или если КЗ различны.
Практика расчетов показала, что более точно КМ можно найти по формуле:
где КФ – коэффициент формы графика нагрузки;
А,В – коэффициенты, учитывающие нагрев проводников
Коэффициент КФ рассчитывается по формуле:
Коэффициенты А и В принимаются равными
при КФ £ 1,1 А = 4,1 В = 3,1
при КФ > 1,1 А = 2,8 В = 1,67
расчетную реактивную нагрузку по этому принимают равной:
при КФ £ 10 QР = 1,1×QСР.М
при КФ > 10 QР = QСР.М
или QР = РР × tgj
Метод удельного расхода электроэнергии на единицу продукции
Ряд приемников электроэнергии характеризуются неизменными или мало изменяющимися графиками нагрузок. К таким электроприемникам относятся электроприводы вентиляторов, насосов, воздуходувок, преобразовательных агрегатов, электролизных установок, печи сопротивления, электроприемники бумажной и химической промышленности, поточно-транспортных систем, и многие другие.
Коэффициенты включения этих приемников равны 1, а коэффициенты загрузки изменяются мало.
Для электроприемников с неизменной или мало изменяющейся во времени нагрузкой, расчетная нагрузка совпадает со средней, за наиболее загруженную смену и может быть определена по удельному расходу электрической энергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска за определенный период времени:
где Эуд – удельный расход электроэнергии на единицу продукции, кВт×ч.
NСМ – количество продукции, выпускаемой за смену (производительность установки за смену).
ТСМ – продолжительность наиболее загруженной смены, ч.
При наличии данных об удельных расходах электроэнергии на единицу продукции в натуральном выражении Эуд при годовом объеме выпускаемой продукции Nгод цеха (предприятия в целом) расчетную нагрузку определяют по формуле:
где Тmax.ц – число часов использования максимума активной нагрузки цеха (принимается по отраслевым инструкциям и справочным данным).
Если известны данные об удельных расходах электроэнергии по отдельным технологическим агрегатам Эуд.i, то расчетную нагрузку определяют по формулам:
для цеха
для завода в целом:
где РР.О.Ц. и РР.О.З. – расчетные нагрузки за наиболее загруженную смену соответственно общецеховых и общезаводских электроприемников.
Nэд.i – производительность отдельных агрегатов.
Эуд.i – расход электроэнергии по отдельным агрегатам.
Метод удельной нагрузки на единицу произведенной площади
Расчетная нагрузка группы электроприемников по удельной мощности определяется по формуле:
где Руд – удельная расчетная мощность на 1 м2 производственной мощности, кВт/м2.
F - площадь размещения группы приемников, м2.
Удельную нагрузку определяют по статистическим данным. Её значение зависит от рода производства, площади цеха, обслуживаемой магистральным шинопроводом и изменяется в пределах 0,06 – 0,6 кВт/м2.
Метод удельной нагрузки на единицу производственной мощности применяемой при проектировании универсальных сетей машиностроения, которые характеризуются большим количеством электроприемников малой и средней мощности, равномерно распределенных по площади цеха. Универсальные сети выполняются магистральными шинопроводами и прокладываются с учетом возможных перемещений технологического оборудования.
Из анализа рассмотренных различных методов определения расчетных нагрузок можно сделать следующие выводы:
1. Для определения расчетных нагрузок по отдельным группам электроприемников и узлам с напряжением до 1 кВ в цеховых сетях следует использовать метод упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузок.
2. Для определения расчетных нагрузок на высших ступенях системы электроснабжения (начиная с цеховых шинопроводов и шин цеховых ТП и кончая линиями, питающими предприятие) следует использовать методы расчета, основанные на использовании средней мощности и коэффициентов КМ и КФ.
При ориентировочных расчетах на высших ступенях системы электроснабжения возможно применение методов расчета по установленной мощности и КС.
Из всех выше перечисленных методов расчетов электрических нагрузок предпочтительней метод коэффициента спроса. Погрешность при расчете данным способом составляет 5-10%. Такая погрешность допустима при проектировании. Таким образом расчет электрических нагрузок данного проекта будет осуществляется методом коэффициента спроса.
Метод коэффициента спроса
Указанный в проектном задании установленные мощности цехов позволяют применить к расчету их нагрузок, метод коэффициента спроса.
Расчетный максимум, необходимый для выбора почти всех элементов СЭС сечения проводников, трансформаторов ППЭ, отключающей аппаратуры, измерительных трансформаторов и т.д., определяемый сначала для отдельных цехов, а затем и для всего завода в целом.
Определение расчетной нагрузки данным методом рассмотрим на примере сборочного цеха №3.
где - расчетный максимум цеха без учета освещения.
КС – коэффициент спроса цеха согласно цеха согласно [3].
кВт
кВар
Необходимо учесть нагрузку искусственного освещения цехов и территории завода. Эта нагрузка определяется по удельной плотности освещения s согласно [1] по выражению:
где F – освещаемая площадь, м2
s - удельная плотность осветительной нагрузки, Вт/м2.
КСО – коэффициент спроса осветительной нагрузки согласно [3].
кВт.
где tgj - коэффициент мощности осветительной нагрузки.
кВар.
В качестве источников света используем люминесцентные лампы и лампы ДРЛ с
cosj = 0,9 (tgj = 0,48).
Полная нагрузка цеха напряжением до 1 кВ представляет собой сумму силовой и осветительной нагрузки.
Результаты расчета остальных цехов сведены в табл. 2.
У потребителей напряжением 6 кВ отсутствует осветительная нагрузка.
Определим мощность осветительной нагрузки территории предприятия. Площадь территории Fтер =312716,3м2 удельная плотность освещения sтер = 1 Вм/м2. Коэффициент спроса КСО тер =1 по (2.1.3.) и (2.1.4.)
Суммарная активная нагрузка напряжением до 1 кВ.
Суммарная реактивная нагрузка напряжением до 1 кВ.
Суммарная полная нагрузка напряжением до 1 кВ.
кВА
Для дальнейшего расчета максимальной нагрузки по заводу в целом необходимо учесть коэффициент разновременности максимума КРМ = 0,9, а также потери в цеховых трансформаторах, линиях, распределительной и др. элементах. Однако эти элементы еще не выбраны, поэтому потери в трансформаторах цеховых подстанций DР и DQ учитывают приближенно по суммарным значениям нагрузок напряжением до 1 кВ цех №3
Расчет остальных цехов представлен в таблице 2.
Суммарная активная нагрузка напряжением свыше 1000 В.
Потребителями напряжения 6 кВ в компрессорной, насосной являются в основном синхронные двигатели. Они имеют опережающий cosj, т.е. они выдают реактивную мощность в сеть. Поэтому в расчетах учитываются со знаком «–».
Суммарная реактивная нагрузка напряжением свыше 1000 В.
Реактивная мощность равна нулю так, как нагрузкой на 6 кВ в основном являются синхронные двигатели с cosj=1.
Активная мощность предприятия с учётом коэффициента разновримённости
Реактивная мощность предприятия без учета компенсации
Предварительные потери активной мощности в трансформаторе ППЭ
Предварительные потери реактивной мощности в трансформаторе ППЭ
Активная мощность предприятия
Полная расчетная мощность по заводу тогда будет
кВА.
Таблица 2. Расчетные максимумы цехов.
№
Наименование цеха
Pн
cosf
tgf
kc
P'm
Q'm
F
σ
Ксо
tgfо
Ро
Qо
Р∑
Q∑
S∑
ΔРт
ΔQт
Рм
Qм
Sм
1
Склад сульфата
200
0,6
1,33
0,5
100
133,333
812,3
5,3
0,8
0,48
3,444
1,7
103,4
135
170,1
3,401
17
106,85
151,99
185,79
2
Тушильная станция
1600
0,65
1,17
0,4
640
748,243
21005,7
0,9
100,2
48
740,2
796
1087
21,74
109
761,94
905,06
1183,1
3
Насоная конденсата№1
1100
0,85
0,62
935
579,7
676,87
4,5
2,437
1,2
937,4
581
1103
22,06
110
959,49
691,15
1182,5
4
Главный корпус
5500
4950
2397,39
4738,1
22,6
11
4973
2408
5525
110,5
553
5083,1
2960,7
5882,5
5
Углеподготовка№1
3000
0,75
1800
1350
1195,81
5,4
5,812
2,8
1806
1353
2256
45,13
226
1850,9
1578,4
2432,6
6
Градирня
1280
0,7
1,02
652,931
508,3
5,68
2,598
642,6
654
917
18,34
91,7
660,94
745,88
996,58
7
Сушильное отделение
1090
0,82
456,495
2572,12
9,26
4,4
663,3
461
807,7
16,15
80,8
679,41
541,71
868,94
8
Очистные сооружения
400
240
180
2256,25
5,415
2,6
245,4
183
305,9
6,118
30,6
251,53
213,19
329,72
9
РМЦ
440
586,667
3068,5
6,7
17,48
8,4
457,5
595
750,6
15,01
75,1
472,49
670,11
819,94
10
Обесфеноливающее отделение
1235
1049,75
650,577
1489,1
5,696
2,7
1055
653
1241
24,83
124
1080,3
777,44
1330,9
1170
585
596,819
1489,12
7,612
3,7
592,6
600
843,7
16,87
84,4
609,49
684,84
916,78
12
Склад угля
1290
774
479,682
733,9
3,89
1,9
777,9
482
914,9
18,3
91,5
796,19
573,04
980,96
13
Насосная конденсата№2
1130
960,5
595,264
2,924
1,4
963,4
597
1133
22,66
113
986,09
709,99
1215,1
14
Угольная башня
1410
705
719,244
812,25
0,95
4,167
709,2
721
1011
20,23
101
729,4
822,39
1099,2
15
Насосная серной кислоты
300
255
158,035
1579,4
5,686
260,7
161
306,3
6,125
266,81
191,39
328,36
16
Насосная конденсата№3
470
399,5
247,588
789,7
2,843
402,3
249
473,1
9,463
47,3
411,81
296,27
507,3
Мастерские
160
213,333
2,895
162,9
215
269,5
5,39
27
168,29
241,67
294,49
18
Известковое отделение
350
0,88
245
216,07
1219,8
4,147
249,1
218
331,1
6,622
33,1
255,77
251,17
358,47
19
Машинный зал
890
445
593,333
1263,5
4,833
2,3
449,8
596
746,4
14,93
74,6
464,76
670,3
815,66
20
Бункеры промышленной продукции
430
172
229,333
1759,9
3,5
5,544
177,5
232
292,1
5,843
29,2
183,39
261,21
319,16
21
Бензольное отделение
1330
1,73
798
1382,18
1353,8
4,603
2,2
802,6
1384
32
834,61
1544,4
1755,5
22
Пульпонасосная
370
222
166,5
394,3
1,419
223,4
167
279
5,581
27,9
229
195,09
300,83
23
Насосная фенольных вод
250
150
112,5
1917,8
6,904
3,3
156,9
116
195
3,9
19,5
160,8
135,32
210,16
24
Углеподготовка№2
2000
1200
900
1083
5,263
2,5
1205
903
1506
30,11
151
1235,4
1053,1
1623,3
25
Коксосортировка
530
371
278,25
2053,2
13,07
6,3
384,1
285
478
9,56
47,8
393,63
332,32
515,15
26
Сульфатное отделение
560
476
294,998
3158,8
12,08
5,8
488,1
301
573,3
11,47
57,3
499,55
358,13
614,66
Итого
29385
19366,8
14918,5
59252,1
16131
13006
20721
Приемники 6 кВ
Насосная конденсата№1(6кв)
3332
2064,99
Углеподготовка№1(6кв)
2880
2160
Насосная конденсата№2(6кв)
3166,25
1962,27
1250
1666,67
Пульпонасосная(6кв)
624
468
Углеподготовка№2(6кв)
1614
1210,5
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14