Электрические нагрузки

     Продолжение таблицы 1.2 
 

         
 
 
 

     Продолжение таблицы 1.2 

       

       1.3 Расчет осветительной нагрузки 

       Рациональное  освещение рабочих мест, производственных помещений и территорий предприятий  способствует повышению производительности труда, снижает вероятность производственных травм.

       Расчет  осветительной нагрузки при определении  нагрузки предприятия  производим упрощенным методом по удельной плотности осветительной  нагрузки на квадратный метр производственных площадей и коэффициенту спроса.

       По  этому методу расчетная осветительная  нагрузка принимается равной средней  мощности освещения за наиболее загруженную  смену.

       Определяем  площадь цехов F, м². Минимальную освещенность берем по разряду зрительных работ E, лк. Выбираем тип светильника для ламп типа ДРЛ и люминесцентных ламп. Определяем из справочника по таблице 5-29, 5-40, 5-42 [3] удельную мощность P_уд, Вт/м².

     Расчет  показан для отделения восстановления, в таблице 1.3.

         Установленная мощность  приемников освещения по цеху, определяется по удельной осветительной нагрузке на 1м² поверхности пола известной производственной площади, определяется по формуле, кВт: 

       Р_у = к_з ∙ Р_уд ∙ F                                                    (1.19) 

       Р_у = 1,3 ∙ 11,5∙ 4416 = 65,45 

       где F – площадь производственного помещения, которая определяется по генеральному плану фабрики, в м²,

       к_з – коэффициент запаса зависит от технологической среды

       к_з = 1,4 – 1,3 если помещение запыленное

       к_з = 1,1 – 1,3 для среднего помещения

       к_з = 1,5 для сварочного помещения 

       Активная расчетная мощность определяется по формуле, кВт: 

       Р_{p о} = К_c ∙ Р_у                                                (1.20) 

       Р_{p о} = 0.95∙ 65,45 = 62,17 

     где К_c – коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки. Коэффициент спроса к_с и cosφ определяем по таблице 1.10 [1] . Значение тангенса j определяется по выражению tgj= tg(arccosj). 

     Реактивная  расчетная мощность определяется по формуле, кВАР: 

       Q_po = tgφ_о Р_ро ,                                             (1.21) 

       Q_po = 62,17

0,48 = 30,11 

     где tgφ_о  - коэффициент реактивной мощности.

                          

       Расчет  осветительной установки в табл. 1.3 сводим в таблицу электрические нагрузки завода до 1000В табл. 1.2. Рассчитываем итоговую строку. 

 

       

     Таблица 1.3

              Расчет освещения методом удельной  мощности

       
 
 
 

 

     

       1.4 Определение минимального числа цеховых трансформаторов 
 

       Согласно  «РУ по расчету электрических  нагрузок» производится  выбор  цеховых трансформаторов и заполняется  таблица согласно форме Ф202-90.

       Расчет производится для всего завода.

       Определяется минимальное число цеховых трансформаторов , одинаковой мощности , для всей нагрузки напряжением 0,4 кВ: 

                                 (1.22)  

     

 

  где Р_р - расчётная активная мощность всей нагрузки всего завода (табл 1.2 Р_р = 5017,51 )

       β_т - оптимальный коэффициент загрузки трансформатора, β_т =0,7-0,8

       S_нт - номинальная мощность трансформатора, S_нт = 630кВА 

       Определяется оптимальное экономическое число трансформаторов: 

                                                      _(1.23) 

     

       где m – дополнительное число трансформаторов,

       тал. 1.9 [2].

         Группируют цеха с мощностью  трансформаторов 630 кВА и определяют минимальное экономически эффективное число трансформаторов.

       Согласно  «РУ по расчету электрических  нагрузок» производится  выбор  цеховых трансформаторов и заполняется  таблица согласно форме Ф202-90.

       Расчет  производится так же для всех ТП. 
 
 
 
 
 

2 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 
 

       2.1 Расчет компенсации до 1кВ 

       Сумарная мощность компенсации определяется в 2 этапа.

       - выбор экономически оптимального  числа трансформаторов (ранее  выполнен);

       - выбор дополнительной мощности  БК в целях оптимального снижения  потерь в трансформаторах и  в сети 6-10 кВ. 

       По  предварительно выбранному числу трансформаторов определяется наибольшая реактивная мощность, которую они могут передать в сеть до

       1 кВ, кВАР, расчет производится по всему заводу: 

                                               (2.1) 

     

 

       Суммарная мощность для данной группы трансформаторов, кВАР: 

                                                   (2.2) 

     

 

        - суммарная расчетная нагрузка, кВАР. 

       Дополнительная  суммарная мощность для данной группы трансформаторов Q_НК2, кВАР: 

                            (2.3) 

     

 

       g - расчетный коэффициент, зависящий от К1 и К2, [1. стр. 107]. 

       k₁ =15 коэффициент принадлежности к энергосистеме, таблица8.1 [2].

       k₂ = 7 коэффициент, зависящий от протяжённости кабельной линии и мощности трансформаторов, таблица8.2 [2].

       Суммарная расчетная мощность по 2-м этапам, кВАР:  

                                             (2.4) 

     

 

       где - суммарные мощности батарей двух этапов расчета распределяется между трансформаторами пропорционально их реактивным нагрузкам. 

       Фактическая реактивная мощность, кВАР: 

                                             (2.5) 

       

 

     Полная  расчетная мощность рассчитывается по формуле, кВА: 

                                             (2.6) 

        

 

       Коэффициент загрузки: 

                                 (2.7)  

                

 

       Полученную  реактивную мощность для компенсации  распределяем между цехами, пропорционально  их реактивной мощности, кВАР: 

                              (2.8) 

       Определяем  реактивную мощность, которую необходимо скомпенсировать для ТП-1,ТП-2 кВАР: 

          

 

       Выбираем  4 батареи конденсатора: УКМ63-0,4-400-25 У3 с Q=400 кВАР. Определяем новое значение полной расчётной мощности с учётом компенсации, кВА:

           (2.9)   

     

 

       где Р_рi – расчётная активная нагрузка i-го цеха, кВт,

       Q_рi – расчётная реактивная нагрузка i-го цеха, кВАР,

       Q₁ – мощность, которую необходимо скомпенсировать, кВАР 

       Определяем  реактивную мощность, которую необходимо скомпенсировать для ТП-3,ТП-4 по формуле (4.7), кВАР: 

     

  

       Выбираем  4 батареи конденсаторов УКМ63-0,4-200-25 У3 с Q=200кВАР. Определяем новое значение полной расчётной мощности с учётом компенсации по формуле(2.9), кВА: 

     

 

       Определяем  реактивную мощность, которую необходимо скомпенсировать для ТП-5 по формуле (2.8), кВАР: 

     

       Выбираем  2 батареи конденсаторов УКМ63-0,4-150-25 У3 с Q=150кВАР. Определяем новое значение полной расчётной мощности с учётом компенсации по формуле(2.9), кВА: 

       

 

       Определяем  реактивную мощность, которую необходимо скомпенсировать для  ТП-6 по формуле (2.8), кВАР: 

        

 

       Выбираем 2 батареи конденсаторов УКМ63-0,4-200-25 У3 с Q=200кВАР. Определяем новое значение полной расчётной мощности с учётом компенсации по формуле(2.9), кВА: 

       

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       2.2 Определение потерь в цеховых трансформаторах 

       Рассмотрим  расчет потерь в трансформаторах  на примере третьей трансформторной подстанции. Значения  всех потерь в трансформаторах занесем в таблицу 4.1.

       Выбираем  на все ТП трансформаторы маркой ТМ-630/10

        =1,31кВт, =7,6кВт, I_хх=2,0%, U_кз=5,5, табл 5.3 стр.124 [1]. 

       Определяем  потери активной мощности по формуле, кВт: 

                                         

                            (2.10) 

       

 

       где n – количество трансформаторов

         –потери холостого хода  в трансформаторе, кВт табл 5.3 стр.124 [1].

        –потери короткого замыкания  в трансформаторе, кВт табл 5.3 стр.124 [1].

         k_з – коэффициент загрузки трансформатора, k_з = 0,80

       ( 2-я категория завода  k_з=0,7 : 0,8  

       Определяем  потери реактивной мощности по формуле, кВАР: 

                          (2.11) 

       

       где n – количество трансформаторов

         потери холостого хода  в трансформаторе, кВАР

        потери короткого замыкания в трансформаторе, кВАР