 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Расчёт электрических нагрузок промышленного предприятия
4.4.1. Общие положения Определение расчётной нагрузки на разных ступенях системы электроснабжения промышленных предприятий рекомендуется проводить по методу упорядоченных диаграмм. Расчётная активная нагрузка группы трёхфазных электроприёмников на всех ступенях питающих и распределительных сетей находятся по средней нагрузке и коэффициенту максимума
где Расчётная реактивная нагрузка группы электроприёмников принимается при при где tg Полная расчётная нагрузка группы трёхфазных электроприёмников определяется выражением
Нахождение расчётных нагрузок по уравнениям (4.1…4.4) возможно только при числе приведённых электроприёмников При приведённом числе электроприёмников Определение расчётной нагрузки для однофазных электроприёмников в курсовом проекте не производится, условно считается, что все электроприёмники трёхфазные. С целью упрощения «ручных» расчётов электроприёмники разделяются на группы А и Б соответственно с переменными ( Дополнительно с целью упрощения допускается: если номинальная мощность электроприёмников групп А или Б составляет менее 25% суммарной мощности всех электроприёмников рассчитываемого узла, то общую расчётную нагрузку можно определить соответственно как для электроприёмников группы Б или группы А. При промежуточном соотношении мощностей следует выделять группы А и Б. Расчётная нагрузка осветительных электроприёмников определяется по удельной осветительной нагрузке на единицу производственной поверхности пола с учётом коэффициента спроса
где Информация о коэффициентах использования Расчётные кривые и таблицы для определения коэффициента максимума
Информация об удельной осветительной нагрузке
4.4.2. Определение приведённого числа электроприёмников При «ручных» расчётах электрических нагрузок используются упрощённые методы определения приведённого числа электроприёмников 1. При 4 и более фактических электроприемниках в группе допускается приведенное число nэ считать равным фактическому при выполнении условия m = где Рн.макс, Рн.мин. – соответственно номинальные активные мощности наибольшего и наименьшего электроприемников в группе. 2. При m> 3и Ки≥ 0,2 приведенное число электроприемников nэ = Если найденное по этой формуле nэ оказывается больше фактического числа электроприемников n, то следует принять nэ = n. 3. При m>3 и Ки<0,2 приведенное число электроприемников определяется согласно [2, табл. 2-8 или рис.2-2; табл.4.5 или рис.4.3] nэ ≈ 0,95 Здесь Рн – номинальная мощность электроприемников всей группы; n1 – число наибольших электроприемников в группе, мощность каждого из которых не менее половины мощности наибольшего электроприемников; Рн1 – номинальная мощность n1 наибольших электроприемников группы. На более высоких уровнях системы электроснабжения (отделение, цех, предприятие в целом) может быть использована формула nэ = в которой nэi – приведенное число электроприемников, подключенных к i-му узлу системы электроснабжения; Рн.эi– номинальная мощность «приведенного» электроприемника, которая для i-ого узла определяется из соотношения Рн.эi= Рнi/nэi;Рнi– суммарная номинальная мощность всей группы электроприемников i-ого узла.
4.4.3. Расчет электрических нагрузок по подробно рассчитываемому цеху Для определения расчетных (максимальных) нагрузок на различных ступенях системы электроснабжения цеха используется таблица по форме 4.1
Форма таблицы
Порядок заполнения таблицы следующий. Выделяются электроприемники, питающиеся от рассматриваемого узла системы электроснабжения – шинопровода, отделения, цеха. Электроприемники разделяются на группы А и Б. Сначала рассчитываются электрические нагрузки для электроприемников группы А. При этом в графу 2 таблицы записываются наименования: - узла, для которого производится определение электрических нагрузок (силовой шкаф, магистраль, отделение); - группы электроприемников – группа А или группа Б; - отдельных электроприемников или подгрупп электроприемников с одинаковыми значениями коэффициентов Ки и cos В графе 3 указывается количество рабочих электроприемников. Резервные электроприемники в расчете не учитываются. В графу 4 по каждой подгруппе электроприемников записывается: при одинаковой мощности электроприемников – номинальная установленная мощность в кВт одного электроприемника, а при электроприемниках различной мощности – номинальные мощности наименьшего и наибольшего. Установленные мощности должны быть приведены к ПВ=100%. В графе 5 приводится суммарная установленная мощность электроприемников всей подгруппы. Графа 6 заполняется по расчетному узлу только в итоговой строке. Графы 7 и 8. Значения коэффициентов использования Ки и мощности cos Графа 9. Средняя активная нагрузка за наиболее загруженную для каждого электроприемника или подгруппы электроприемников отделяется по формула Рс = Ки(из графы 7) * Рн(из графы 5). (4.10) Графа 10. Средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену для них находится из выражения: Qc = Pc(из графы 9) * tg После определения средник активных Рс и реактивных Qс нагрузок по отдельные электроприемникам и подгруппам электроприемников производится расчет уже для всей группы А или Б рассматриваемого узла. Итоговая строка «Итого по группе А». В графе 3 итоговой строки суммируется общее число электроприемников данной группы; в графе 4 записываются номинальные мощности наименьшего и наибольшего электроприемников группы, а в графе 5 - суммарная номинальная мощность всей группы. В графе 6 определяется отношение m и записывается в строку. Если отношение m больше 3, то в строке записывается > 3, если меньше, то< 3. Для заполнения граф 7 и 8 итоговойстроки необходимо предварительно подвести итоги по графам 9 и 10 – просуммировать по вертикали средние активные Рс и реактивные Qс нагрузки. По подученным данным определяется средней значение коэффициента использования по группе (графа 7). Ки = И среднее значение tg tg По полученному значению tg Графа 11. В зависимости от величины соотношения m и коэффициента Ки определяется приведенное число электроприемников nэ рассматриваемой группы (см.п.4,4.2). Графа 12. Коэффициент максимума Ки находится по соответствующей кривой Км= Графа 13. Расчетная активная получасовая нагрузка трехфазных электроприемников группы А узла Рра = Км (из графы 12) * Рса (из графы 9) (4.14) Графа 14. Расчетная реактивная получасовая нагрузка трехфазных электроприемников группы А узла вычисляется по одному из выражений (4.2) или (4.3). В случаях, когда коэффициент Км<1,1 и nэ<10, для определения нагрузки Qра следует пользоваться выражением Qра=КмQca Полная расчетная нагрузка Sр (графа 15) и расчетный ток 1р (графа 16) отдельно для групп А и Б не определяются - они вычисляются только для всего отделения, цеха и т.д. Итоговая строка «Итого по группе В». Основное отличие заполнения этой строки состоит в том, что принимается Км=1, поэтому для группы В не нужно определяет, величину соотношения m, приведенное число электроприемников nэ, а расчетные активная Ррб и реактивная Qрб нагрузки приравниваются соответственно средним Рсб и Qсб нагрузкам. После получения итоговых строк по группам А и В отделения определяется общая нагрузка обеих групп. Заполняется строка «Итого по отделению», которая получается соответствующей обработкой расчетных данных итоговых строк по группам А и Б, а именно: - суммируются номинальные Рна и Рнб мощности, средние активные РСА и РСб и реактивные QСA и QСБ нагрузки, расчетные активные Рра и Ррб, реактивно QРA и QРБ и нагрузки; - вычисляются средние по отделению значения коэффициентов Ки, tg -вычисляется полная расчетная нагрузка по выражению (4.4) и расчетный ток Ip = Полученные данные используются для выбора коммутационных аппаратов, питающих кабелей, шинопроводов отделения. Подобным образом рассчитываются электрические нагрузки по остальным отделениям. Для определения расчетной нагрузки в целом по цеху рассчитываются сначала итоговые строки по группам А и Б. При этом в итоговой строке для группы А: -суммируются номинальные активные мощности групп А по отделениям и средние активные и реактивные нагрузки, по которым вычисляются средние значения коэффициентов Ки, tg - выбираются наименьший и наибольший электроприемники и вычисляется отношение m; - по одному из методов (см.п.4.4.2) определяется приведенное число электроприемников nэ группы А цеха; - с учетом полученных значений Ки и nэ по кривым или таблицам находится значение коэффициента Км группы А и далее расчетная активная нагрузка Рра группы А; - с учетом приведенного числа электроприемников nэопределяется расчетная реактивная нагрузка Qра. Для группы Б по цеху коэффициент максимума Км принимается равным единице, поэтому число nэне вычисляется, а расчетные нагрузки приравниваются средним нагрузкам. В итоговой строке по группе Бнаходятся суммы соответственно номинальных активных мощностей групп Б по отделениям, средних и расчетных активных и реактивных нагрузок и вычисляются средние значения коэффициентов Ки, tg Для определения низковольтной расчетной нагрузки электроприемников всего цеха без учета освещения заполняется итоговая строка по цеху. В соответствующих графах суммируются номинальные активные мощности по группам А и Б цеха, средне и расчетные активные и реактивные нагрузки и вычисляются средние для цеха значения коэффициентов Ки, tg Расчетные данные Рр, Qр, Sp, Ip используются в дальнейшем для выбора силовых и понижающих трансформаторов, устанавливаемых в цехе, а также коммутационной аппараты и питающих линий. Пример расчета электрических нагрузок трехфазных электроприемников по цеху приведен в табл.4.1. Примечания к табл.4.1: 1. Приведенное число электроприемников для группы А механического отделения определено по выражению (4.8), так как m>3, а Ки<0,2, Для электроремонтного отделения m>3 и Ки>0,2, поэтому число nэ определено по выражению (4.7). 2.Расчетная реактивная мощность Qр группы А электроремонтного отделения вычислена по выражению (4.2), так как число nэ<10, для остальных случаев - по выражению (4.3).
4.4.4. Расчет электрических нагрузок по предприятию В курсовом проекте этот расчет производится по укрупненным данным, так как заданы суммарные установленные мощности электроприемников по цехам, но неизвестен их состав. Допускается относить цех целиком к группе А или Б, если неизвестно предварительное разделение электроприемников цеха на эти группы. Низковольтные и высоковольтные электроприемники рассчитываются отдельно, результаты сводятся в таблицу по форме 4.2. Форма таблицы 4.2
Таблица 4.1
Расчет начинается о определения низковольтных нагрузок по цехам, которые разделяются на группы А и Б. Так как для какого цеха задана суммарная установленная мощность Рн, нужно, исходя из технологических особенностей и состава электрооборудования цеха, определить среднюю мощность одного электроприемника Рн.э и затем приведенное число электроприемников nэ из соотношения nэ = Рн/Рн.э. Число nэ для большинства цехов находится в пределах от 20 до 100. По справочникам находятся коэффициенты использования Ки и мощности соs Для каждого цеха, входящего в группу А, вычисляются средние активная Рс и реактивная Qс нагрузки, затем с использованием значений nэ и Ки по кривым или таблицам находится коэффициент максимума Ки и определяются расчетные активная Рр и реактивная Qр (с учетом величины числаnэ) нагрузки. Расчетная осветительная нагрузка Рр.0 цеха, вычисляется по выражению (4.5) с учетом площади производственной поверхности пола Fц цеха, определяемой по генплану предприятия, удельной осветительной нагрузки Рц.о и коэффициента спроса на освещение Кс.о. После суммирования нагрузок Рр и Рр.ос учетом нагрузки Qр вычисляется полная расчетная низковолновая нагрузка цехаSp. В группу А предприятия включают также электроприемники группы А подробного рассчитываемого цеха. Для этого из таблицы расчета электрических нагрузок цеха переписывается строка «Итого по группе А цеха» (без осветительной нагрузки). После нахождения нагрузок всех цехов, отнесенных к группе А, рассчитывается строка «Итого по группе А 0,4 кВ», в которой суммируется по колонкам номинальные активные мощности Рн, средние активные Рс и реактивные Qc нагрузки и расчетные осветительные нагрузки Рр.с, а в графе 4 записываются наименьшая и наибольшая мощности. Далее вычисляются коэффициенты Ки, tg Для каждого цеха, входящего в группу Б, коэффициент максимума Ки приравнивается единице. Остальные расчеты аналогичны. К группе Б предприятия следует отнести также электроприемники группы Б подробно рассчитываемого цеха (переписывается строка «Итого по группе Б цеха», которая дополняется расчетными данными осветительной нагрузки) и освещение территории предприятия. В конце расчета группы Б по предприятию заполняется строка «Итого по группе Б 0,4кВ». Расчет низковольтных электроприемников предприятия заканчивается строкой «Итого по нагрузке С, 4 кВ», в которой суммируются из итоговых строк по группам А и Б номинальные активные мощности, средние и расчетные активные (без учета и с учетом осветительной нагрузки) и реактивные нагрузки, осветительная нагрузка вычисляются средние значения коэффициентов Ки, соs Для расчета электрических нагрузок высоковольтных электроприемников необходимо по заданной в варианте их суммарной номинальной мощности подобрать конкретные синхронные и асинхронные двигатели различного рода электротехнологических установки (трансформаторы дуговых электропечей, электролизные установок и т.д.), которые выбираются в соответствии с технологией производства предприятия. При этом возможно незначительное изменение заданной в варианте номинальной мощности с учетом мощности выбранных электроприемников. Определение расчетной нагрузки высоковольтных электроприемников производится так же, как и низковольтных. Методика расчета зависит от числа электроприемников, режима их работы, соотношения номинальных мощностей отдельных электроприемников (см. п.4.4.1). Расчетная реактивная нагрузка от синхронных двигателей принимается равной средней за наиболее загруженную смену» а от статических конденсаторов – номинальной мощности с пересчетом последней на фактическое напряжение сети. Реактивные нагрузки электроприемников, работающих с опережающим током, вычитаются из прочих реактивных нагрузок. Особенности расчета нагрузок электроприемников большой мощности с резкопеременными графиками нагрузок (дуговые сталеплавильные печи, крупные сварочные установки, прокатные станы и др.) рассматриваются в специальной литературе [6]. В общем случае для высоковольтных электроприемников должны быть получены три итоговые строки «Итого по группе А», «Итого по группе Б» и «Итого по высоковольтной нагрузке». Таблицу заканчивает строка «Итого по предприятию», в которой записываются суммарные данные по низковольтным и высоковольтным электроприемникам: номинальная активная мощность, средние и расчетные активные и реактивные нагрузки, полная расчетная нагрузка, а также средние для всего предприятия значения коэффициентов Ки, tg Пример расчета электрических нагрузок по предприятию показан в табл.4.2. Расчетные данные по отдельным цехам в дальнейшем используются при выборе числе и мощности цеховых понижающих трансформаторов и затем с учетом потерь мощности в указанных трансформаторах - для расчета питающих линий. Расчетные данные по предприятию в целом с учетом потерь мощности в цеховых трансформаторах используются при выборе трансформаторов главной понизительной подстанции и расчете схемы вешнего электроснабжения предприятия. Таблица 4.2
4.4.6. Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия При проектировании системы электроснабжения на генплан предприятия (первый лист графической части 24-го формата) наносятся все производственные цехи с картограммой нагрузок. Картограмме нагрузок представляет собой размещенные на генплане окружности, центры которых совпадают с центрами нагрузок цехов, а площади кругов пропорциональны расчетным активным нагрузкам. Каждый крут делится на секторы, площади которых пропорциональны расчетным активным нагрузкам электроприемников напряжением до 1000В, электроприемников напряжением выше 1000В и электрического освещения. При этом радиусе окружности и углы секторов для каждого цеха соответственно определяются:
Где Ррi, Рр.нi, Рр.вi, Рр.оi – расчетные активные нагрузки соответственно всего цеха, электроприемников напряжением до 1000В, электроприемников напряжением выше 1000В и электрического освещения, кВт; m– масштаб площадей картограммы нагрузок, кВт/м2. При выборе величины масштаба и построении картограммы нагрузок нужно стремиться, чтобы величина самого большого радиуса на чертеже 24-го формата не превышала 5...10 см. Центр электрических нагрузок предприятия является символическим центром потребления электрической энергии (активной мощности) предприятия, координаты которого находятся по выражениям: Xo = Где Xi, Уо - координаты центра 1-го цеха на плане предприятия, м. Начало координат рекомендуется помещать в левом нижнем углу генплана предприятия. Выбор места начала осей координат на расположение центра электрических нагрузок влияния не оказывает. Главную понизительную подстанцию следует располагать в центре электрических нагрузок или как можно ближе к центру, смещая её в сторону источника питания - подстанции энергосистемы. При питании промышленного предприятия от центрального распределительного пункта последний обязательно должен смещаться в сторону источника питания, чтобы избежать обратных перетоков мощности: ЦРП рекомендуется располагать на уровне первых цехов предприятия. В пособии [I] приведено описание программы рас эта картограммы и центра электрических нагрузок с помощью ЭВМ ЕС и правила пользования ею. Расчеты картограммы нагрузок следует сводить в таблицу по форме 4.3. Форма таблицы 4.3
|
- коэффициент максимума активной нагрузки при длительности интервала осреднения 30 мин; 
– средняя активная нагрузка группы за наиболее загруженную смену; 
– коэффициент использования; 
– номинальная активная мощность этой группы.
=1,1 
= 
, (4.2)
, (4.3)
– коэффициент мощности рассматриваемой группы электроприёмников; 
– средняя реактивная нагрузка.
так как зависимости 
определены только для указанного числа электроприёмников.
и числе фактических электроприёмников 
, а также при 
рекомендуются упрощённые методы расчёта [4, с.250…253].
) и маломеняющимися ( 
) графиками нагрузок. Для группы А расчётные активная и реактивная нагрузки определяются по выражениям (4.1…4.3). Для группы Б коэффициент максимума 
принимается равным единице, а расчётные активная 
и реактивная 
и 
– коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки; 
– удельная осветительная нагрузка на 1 м2 производственной поверхности пола цеха; F – поверхность пола цеха, м2.
и коэффициентах мощности 
как для отдельных электроприёмников, так и для характерных цехов по отраслям промышленности приводится в справочниках [2, табл.2-2; 4, табл.4.8, 4.9, 4.10]. Из-за большого многообразия наименований электроприёмников и цехов не для всех можно найти справочные данные о 
, 
, но при этом обязательно должна учитываться ступень системы электроснабжения. На низшем уровне системы электроснабжения (силовые шкафы, шинопроводы, радиальные и магистральные линии):
(4.6)
(4.7)
(4.8)
(4.9)
соответственно.
(4.12)
(4.13)
или таблице, при этом коэффициент Км берется из графы 7 итоговой строки, а число nэ - из графы 11.
соs 
(4.15)
соs 
; (4.16)
; 
; 
(4.17)
; Уо = 
, (4.18)