Электрические нагрузки промышленных предприятий

                                            1. Введение 

       Система электроснабжения –  это совокупность электроустановок, предназначенных  для обеспечения  потребителей электроэнергией. Она включает сети напряжением до 1 кВ и выше 1 кВ, связанные  между собой трансформаторными подстанциями. Электроснабжение предприятий принято делить на внешнее и внутреннее. В систему внутреннего электроснабжения входит комплекс электротехнических сооружений от точки присоединения к энергосистеме до пункта приёма электроэнергии предприятия: главной понизительной подстанции или центрального (главного) распределительного пункта . Система внутреннего (внутризаводского)  электроснабжения – это комплекс сетей и подстанций, расположенных на территории предприятия. Особенностью промышленного предприятия как потребителя электроэнергии является то, что для осуществления технологического процесса используется большое число разнообразных электроприёмников различных мощностей и номинальных напряжений, однофазного и трёхфазного переменного тока различной частоты, а также электроприёмников постоянного тока.

       Системы электроснабжения, обеспечивающие электрической энергией промышленные объекты, оказывают существенное влияние на работу электроприводов, осветительных, преобразовательных и электротехнологических установок, в конечном счёте, на производственный процесс в целом. Поэтому надёжное и экономичное электроснабжение электроприёмников электроэнергией требуемого качества – необходимое условие нормального функционирования любого промышленного предприятия. Правильное проектирование является весьма важным, т.к. в проекте закладываются основные свойства, определяющие технические, эксплутационные и экономические показатели. 

       В курсовом проекте  необходимо решить следующие  задачи:

- выбор рациональной  схемы  и конструктивного исполнения электрической сети;

- определение электрических  нагрузок;

- компенсация реактивной  мощности;

- выбор числа и  мощности трансформаторов;

- выбор защитных  аппаратов и сечения  проводников;

- учёт потребляемой  мощности и электроэнергии. 
 
 
 
 

            2.Определение электрических  нагрузок 

    Электрические нагрузки промышленных предприятий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: линий электропередачи, трансформаторных подстанций (ТП), питающих и распределительных сетей. Для определения электрических нагрузок необходимо произвести разбиение цехов по группам электроприемников находящихся в каждом отдельном цехе. По литературе  [1] табл. П5, стр.272 для каждой группы электроприемников определяем коэффициент использования К_И и средний коэффициент мощности cosj .Полученные данные заносим в таблицу 2.1

       Таблица 2.1

      

    Вентиляция

 

    Продолжение таблицы 2.1 

 
 

       Расчетную нагрузку крановых установок  приводим к ПВ 40%.Расчёт электрических нагрузок для цехов производим методом расчётных  коэффициентов. Активную расчетную силовую  нагрузку цеха для группы электроприёмников (n>1) определяем по выражению, кВт:

                                                         ;                 (2.1)

       Средневзвешенный  коэффициент использования  для цеха вычисляется  по формуле:

                                                                                                    (2.2)

       Эффективное число электроприёмников  вычисляется  по упрощённой формуле:

                                                                    (2.3)

       Расчётная реактивная мощность нагрузки для цеха определяется, квар:

                                                             (2.4)

где tgj_i – среднее значение коэффициента реактивной мощности i-й группы электроприёмников.

       Расчётная активная осветительная  нагрузка цеха, кВт:

                                                       (2.5)

 где F – площадь помещения, м², определяемая как

 где А, В – длина  и ширина помещения, м.

      Р_уд – удельная мощность общего равномерного освещения на 1 м² площади цехов, Вт/м², при освещённости E=100лк определяемая из [2] по табл.П5.1,стр.117 в зависимости от высоты подвеса светильников, площади помещения F и вида светильников.

 

    

    m – отношение фактической (требуемой) освещённости цеха Е_факт к нормированной освещённости помещения Е_норм=100 лк.

       Расчётная реактивная осветительная  нагрузка цеха, квар, определяется:

                                                                    (2.6)

 где tgj_о –коэффициент реактивной мощности освещения.

       Расчетная активная и реактивная  нагрузки напряжением  до  1кВ определяется как, кВт:

                                                                    (2.7)

                                                                    (2.8)

    В таблице 2.2 приведём исходные данные для  расчёта электрического освещения.

     Таблица 2.2

 

    Полная  мощность расчётной  нагрузки вычисляется  по формуле, кВ×А

                                                          (2.9)

    Для примера приведем расчёт электрических  нагрузок для эмале-приготовительного  цеха. Средневзвешенный коэффициент использования для цеха вычисляется по формуле (2.2)

      

    Эффективное число электроприёмников  вычисляется  по упрощённой формуле(2.3)

      

       Определяем  коэффициент расчётной  нагрузки, который принимается в зависимости от эффективного числа электроприёмников n_э и средневзвешенного коэффициента использования К_и, значение К_р берётся из [2] табл.П3.6,стр.109 :

       Активную  расчетную силовую  нагрузку цеха определяем по (2.1)

         

       Расчётная реактивная мощность нагрузки для цеха определяется по(2.4)

                     

      Расчётная активная осветительная  нагрузка цеха определяемая по(2.5)

                 

    Расчётная реактивная осветительная нагрузка цеха определяется по (2.6)           

       Расчетная активная и реактивная  нагрузки напряжением  определим по (2.7) и (2.8)

         

         

       По (2.9) полная мощность расчётной нагрузки вычисляется 

         

       Расчёт  электрических нагрузок для других цехов  аналогичен вышеприведенному расчёту. Результаты расчётов сведём в  таблицу 2.3

       Таблица 2.3 Расчёт электрических нагрузок