Расчет электрических нагрузок на предприятии. (Лекция 3) презентация

Метод коэффициента спроса
Определение расчетной силовой нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса рекомендуют для предварительных расчетов и определение общезаводских нагрузок для 5УР-6УР.
Расчетная формула имеет вид:

где Руст — суммарная установленная мощность электроприемников потребителя;
Кс – коэффициент спроса установленной мощности потребителя;
tgϕ – коэффициент реактивной мощности потребителя.
Рр=Кс Руст ; Qр=Рр tgϕ;

Значения Кс и tgϕ для различных потребителей приводятся в справочниках. Данный метод может применяться при определении расчетных нагрузок цехов и предприятия в целом.

Метод удельной плотности нагрузок
Удельная плотность нагрузки определяется на основании обследования нагрузок цехов действующих промышленных предприятий:
sуд = Smax / Fц, ,
где Smax – максимальная полная нагрузка цеха, которая определяется по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии, снимаемым через 0,5 ч в период максимально загруженной смены; кВ×А;
Fц – производственная площадь цеха, м2.

Расчетную нагрузку цеха определяют по выражению:
Sр = sуд•Fц. .
Применяется для определения расчетных нагрузок от осветительных электроприемников:
Рр.о = руд•Fц •Кс.о,
где руд – удельная плотность осветительной нагрузки, кВт/м2;
Кс.о – коэффициент спроса осветительной нагрузки.

Метод удельного расхода электроэнергии на единицу продукции
По данному методу можно определить только среднюю нагрузку за определенный интервал времени (час, смену, сутки, месяц, квартал, год).

Расчетное выражение по данному методу имеет вид:
Рср = Суд •П / Т,
где П – объем выпуска продукции за интервал времени Т;
Суд – удельный расход электроэнергии на производство продукции.

Определение расчетной нагрузки по средней мощности и коэффициенту формы
Данный метод может применяться для определения расчетной нагрузки 3УР-4УР.
Рр=Кф.аРср.м ; Qр=КфQ ср.м;
где Qср.м=Рср,м tgϕ.
Значения Кф достаточно стабильны для цехов и заводов с малоизменяющиейся производительностью. Обычно коэффициент формы составляет 1-1,2

Расчет нагрузок промпредприятия методом коэффициента расчетной активной мощности
Применение метода регламентируется РТМ 36.18.32.4-92 УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
ВНИПИ Тяжпромэлектропроект .
Метод применяется для определения значений расчетной мощности для 2-3 уровня системы электроснабжения.

Применимость метода
Указания не распространяются на определение электрических нагрузок электроприемников с резкопеременным графиком нагрузки (электроприводов прокатных станов, дуговых электропечей, контактной электросварки и т. п.), промышленного электрического транспорта, жилых и общественных зданий, а также электроприемников, с известным графиком нагрузки.

Для проверки результатов расчетов по настоящим Указаниям и оценки нагрузки в целом по цеху или предприятию можно использовать показатели электропотребления на единицу продукции или на м2 площади цеха.

Основные определения
Коэффициент использования отдельного электроприемника kи или группы ЭП Ки - отношение средней активной мощности отдельного ЭП рс или группы ЭП Рс за наиболее загруженную смену к ее номинальному значению:
kи = рс/рн ; Ки = Рс/Рн

Для группы, состоящей из ЭП различных категорий (т. е. с разными ku), средневзвешенный коэффициент использования определяется по формуле
где n - число характерных категорий ЭП, входящих в данную группу

Средняя активная (или реактивная) мощность группы равна сумме средних активных (или реактивных) мощностей входящих в группу ЭП (кроме резервных):

Эффективное число электроприемников nэ - это такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обусловливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощности электроприемников. Величину nэ рекомендуется определять по следующему выражению:
nэ = (ΣРн)2 / ΣРн2

Величина nэ может определяться также по упрощенному выражению
nэ = 2ΣРн / рн.макс.
Если найденное по упрощенному выражению число nэ окажется больше n, то следует принимать nэ = n. Если рн.макс / рн.мин ≤ 3, где рн.мин - номинальная мощность наименее мощного ЭП группы, также принимается nэ = n.

Основные расчетные формулы
Расчетная активная мощность подключенных к узлу питания ЭП напряжением до 1 кВ (определяется по выражению
Рр = Кр Σ Ки Рн
В случаях, когда расчетная мощность Рр окажется меньше номинальной наиболее мощного электроприемника, следует принимать Рр = рн.макс.

Расчетная реактивная мощность (определяется следующим образом:
Для питающих сетей напряжением до 1 кВ в зависимости от nэ:
при nэ ≤ 10 Qр = 1,1 ΣКи Рн tgϕ
при nэ > 10 Qр = ΣКи Рн tgϕ

Для магистральных шинопроводов и на шинах цеховых трансформаторных подстанций, а также при определении реактивной мощности в целом по цеху, корпусу, предприятию
Qр = Кр ΣКи Рн tgϕ = Рр tgϕ

К расчетной активной и реактивной мощности силовых ЭП напряжением до 1 кВ должны быть при необходимости добавлены осветительные нагрузки Рр.о и Qр.о.

Коэффициент расчетной мощности зависит от эффективного числа электроприемников, средневзвешенного коэффициента использования, а также от постоянной времени нагрева сети, для которой рассчитываются электрические нагрузки.
Определение коэффициента активной расчетной мощности

Приняты следующие постоянные времени нагрева :
То = 10 мин - для сетей напряжением до 1 кВ, питающих распределительные шинопроводы, пункты, сборки, щиты.;
То = 2,5 ч - для магистральных шинопроводов и цеховых трансформаторов.;
То ≥ 30 мин - для кабелей напряжением 6 кВ и выше, питающих цеховые трансформаторные подстанции и распределительные устройства. Расчетная мощность для этих элементов определяется при Кр = 1.

Таблица для определения коэффициентов расчетной активной мощности

Порядок расчета.
Расчет электрических нагрузок ЭП напряжением до 1 кВ производится для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа, сборки, распределительного шинопровода, щита станций управления, троллея, магистрального шинопровода, цеховой трансформаторной подстанции), а также по цеху, корпусу в целом.

Все ЭП группируются по характерным категориям с одинаковыми Ки и tgϕ. В каждой строке указываются ЭП одинаковой мощности.
Для электродвигателей с повторно-кратковременным режимом работы их номинальная мощность не приводится к длительному режиму (ПВ = 100%).

При включении однофазного ЭП на фазное напряжение он учитывается как эквивалентный трехфазный ЭП номинальной мощностью
рн = 3рн.о; qн = 3qн.о,
где рн.о, qн.о - активная и реактивная мощности однофазного ЭП.

При наличии группы однофазных ЭП, которые распределены по фазам с неравномерностью не выше 15% по отношению к общей мощности трехфазных и однофазных ЭП в группе, они могут быть представлены в расчете как эквивалентная группа трехфазных ЭП с той же суммарной номинальной мощностью.
В случае превышения указанной неравномерности номинальная мощность эквивалентной группы трехфазных ЭП принимается равной тройному значению мощности наиболее загруженной фазы.

Определяют Ки и nэ для групп электроприемников. значение nэ округляется до ближайшего меньшего целого числа. При nэ ≤ 4 рекомендуется пользоваться номограммой
Определяется Кр