Курсовой проект (КП) является одним из основных видов учебных занятий и формой контроля учебной работы студентов

• Название: Курсовой проект (КП) является одним из основных видов учебных занятий и формой контроля учебной работы студентов
• Дата: 29.03.2022
• Размер: 7.96 Mb.
• Имя файла: Metodichka_KP_MDK_01_03_E.doc
• Тип: Курсовой проект; #424635
• страница: 2 из 18

3.5. Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок цеха и любого другого узла системы электроснабжения (силового распределительного пункта, распределительного или магистрального шинопровода, секции шин) необходимо произвести по методу коэффициента расчетной активной мощности (K_р). Расчетная активная мощность (P_р) – это мощность, соответствующая такой неизменной токовой нагрузке (I_р), которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения.

При расчете электрических нагрузок цеха или другого узла питания все ЭП распределяются на характерные группы с одинаковыми K_и и cosj.

Расчет электрических нагрузок выполняется методом упорядоченных диаграмм с применением коэффициента расчетной нагрузки.

Для отдельных электроприемников указывается не номинальная мощность, а паспортная. Тогда номинальная мощность рассчитывается через формулы приведения к ПВ = 100 %:

1) для кранов

Р_ном = S_пасп (1)

2) для сварочных агрегатов и преобразовательных агрегатов

(2)

где ПВ - продолжительность включения, %

S_пасп - паспортная мощность, кВ·А;

cos _пасп - паспортный коэффициент активной мощности.

В текстовой части данного пункта ПЗ показать расчет только различающихся нагрузок, а остальные рассчитываются аналогично.

Заполнить таблицу 2 «Сводная ведомость нагрузок» (Приложение А).

Алгоритм заполнения таблицы 2:

В графу 1 записываются наименования групп электроприемников одинакового режима работы (с одинаковыми значениями k_и и cos ), а также узлы питания.

В графу 2 записывается количество электроприемников для групп и узлов питания.

В графу 3 – номинальная мощность одного электроприемника Р_ном1, кВт.

Групповая номинальная мощность Р_ном определяется как сумма номинальных мощностей электроприемников, относящихся к данной группе.

В графу 5 записывается модуль сборкиm, который для узла питания определяют по формуле:

m = (p_{ном. макс}/р_{ном.мин}) > 3 или < 3 (3)

где p_{ном.макс}, р_{ном.мин}  максимальная и минимальная мощность одного электроприёмника для узла питания, кВт.

В графы 6,7 для групп приёмников записывается значения К_И„ и cos из справочных материалов, значение tg определяется по ЭВМ.

В графы 9 и 10 для групп приемников и узла питания записывается средняя мощность. Мощность за одну смену определяется по формулам:

Р_см = k_и∙Р_ном, (4)

где k_и - коэффициент использования, характеризующий использование активной мощности электроприемников;

Q_см = tgφ∙P_см (5)

tgφ - коэффициент мощности.

В графы 8,9 для узла питания записываются суммарные значения средних мощностей

(6)

В графы 6 и 7 записываются для узла питания средневзвешенные значения коэффициента использования и коэффициента мощности, которые определяют по формулам:

(7)

(8)

Значение определяется по ЭВМ.

Эффективное число электроприемников n_эф– это такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое дает то же значение расчетной мощности Р_р, что и группа электроприемников, различных по мощности и режиму работы.

1. Точный расчет n_э при n  5 производят по следующей формуле:

n_э = (9)

Пример 1.

В цехе установлена электроприемники мощностью по 1 кВт – 2 шт, по 2 кВт – 1 шт, по 3 кВт – 2 шт.

Определяем n_э по формуле (9)

n_э = (1^.2 + 2^.1 +3^.2)² /1^{2 .} 2+2^{2 .} 1+3^{2 .}2 = 4,2 шт,

следовательно n_{э =} 4 шт.

2. При n  5 используются упрощенные способы вычисления n_э, которые дают погрешность  10%. Эффективное число ЭП является функцией двух величин n_э = f (m, К_и). При этом приемники очень малой мощности суммарная мощность которых не превышает 5 % суммарной мощности всей группы ЭП можно исключать.

Пример 2.

В цехе установлена электроприемники мощностью по 1 кВт – 3 шт; по 10 кВт – 3 шт; по 25 кВт – 3 шт. Суммарная мощность Р_ном = 108 кВт, n^’ = 9. Отбрасываем 3 ЭП по 1 кВт, т. е. 3 кВт.

3/108 = 0,03 = 3%  5%,

Следовательно, их можно исключить, тогда останется n = 6.

1. 
   если m  3, К_и.ср.вз 0,2, то n_э = n
   
2. 
   если m  3, К_и.ср.вз  0,2, то эффективное число ЭП не определяется.
   

Расчетная нагрузка находится следующим образом:

Р_р = К_з Р_см, (10)

где К_з – коэффициент загрузки (К_з = 0,75 – для повторно-кратковременного режима; 0,9 – для продолжительного режима; 1,0 – для автоматических линий).

3. 
   если m  3, К_и 0,2, то n_э определяется по формуле
   

n_э = , (11)

если при этом получится n_э  n, то принимают n_э = n.

Пример 3.

В цехе установлена электроприемники мощностью по 1 кВт – 3 шт; по 5 кВт – 3 шт; по 10 кВт – 3 шт; по 25 кВт – 1 шт.

Можно отбросить 3 двигателя по 1 кВт (3/73 = 0,04 = 4%  5%, следовательно, можно).

Модуль сборки определяем по формуле (3)

m = 25/5 = 5  3

Определяем n_э по формуле (11)

n_э = 2 ^. 70/25 = 5,6 следовательно n_э = 6.

4. 
   если m  3, К_и  0,2, то n_э определяется по формуле
   

n_э = n_э* ^. n, (12)

где n_э* - относительное эффективное число электроприемников, значение которого определяется следующим образом:

1. 
   находят наибольший по номинальной мощности ЭП рассматриваемой группы;
   
2. 
   определяют число крупных по мощности ЭП, номинальная мощность которых равна или превышает половину мощности наибольшего электроприемника, и подсчитывают n₁;
   
3. 
   определяют суммарную номинальную мощность этих n₁ ЭП Р_н1;
   
4. 
   определяют фактическое число ЭП n;
   
5. 
   определяют суммарную номинальную мощность всех электроприемников рассматриваемой группы Р_н;
   
6. 
   находят относительные значения n_* = n₁/n Р_* = Р_н1/Р_н;
   
7. 
   по найденным n_*, Р_* по таблице 2 или по кривым (Барыбин, Федоров) определяют n_э* ;
   
8. 
   n_э = n_э* ^. n.
   

Таблица 2 - Относительные значения эффективного числа электроприемников

в зависимости от и

	P*
	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,45	0,4	0,35	0,3	0,25	0,2	0,15	0,1
0,005	0,005	0,006	0,007	0,01	0,013	0,019	0,024	0,03	0,039	0,051	0,073	0,11	0,18	0,34
0,01	0,009	0,012	0,015	0,019	0,026	0,037	0,047	0,059	0,07	0,1	0,14	0,2	0,32	0,52
0,02	0,02	0,02	0,03	0,04	0,05	0,07	0,09	0,11	0,14	0,19	0,26	0,36	0,51	0,71
0,03	0,03	0,04	0,04	0,06	0,08	0,11	0,13	0,16	0,21	0,27	0,36	0,48	0,64	0,81
0,04	0,04	0,05	0,06	0,08	0,1	0,15	0,18	0,22	0,27	0,34	0,44	0,57	0,72	0,86
0,05	0,05	0,06	0,07	0,1	0,13	0,18	0,22	0,26	0,33	0,41	0,51	0,64	0,79	0,9
0,06	0,06	0,08	0,09	0,12	0,15	0,21	0,26	0,31	0,38	0,47	0,58	0,70	0,83	0,92
0,08	0,08	0,09	0,12	0,15	0,20	0,28	0,33	0,40	0,48	0,57	0,68	0,79	0,89	0,94
0,10	0,09	0,12	0,15	0,19	0,25	0,34	0,40	0,47	0,56	0,66	0,76	0,85	0,92	0,95
0,15	0,14	0,17	0,23	0,28	0,37	0,48	0,56	0,67	0,72	0,80	0,88	0,93	0,95	-
0,20	0,19	0,23	0,29	0,37	0,47	0,64	0,69	0,76	0,83	0,89	0,93	0,95	-	-
0,25	0,24	0,29	0,35	0,45	0,57	0,71	0,78	0,85	0,90	0,93	0,95	-	-	-
0,30	0,29	0,35	0,42	0,53	0,66	0,80	0,86	0,90	0,94	0,95	-	-	-	-
0,35	0,32	0,41	0,50	0,52	0,74	0,86	0,91	0,94	0,95	-	-	-	-	-
0,40	0,35	0,47	0,57	0,69	0,81	0,91	0,93	0,95	-	-	-	-	-	-
0,45	0,43	0,52	0,64	0,76	0,87	0,93	0,95	-	-	-	-	-	-	-
0,50	0,48	0,58	0,70	0,82	0,91	0,95	-	-	-	-	-	-	-	-
0,55	0,52	0,63	0,75	0,87	0,94	-	-	-	-	-	-	-	-	-
0,60	0,57	0,69	0,81	0,91	0,95	-	-	-	-	-	-	-	-	-
0,65	0,62	0,74	0,86	0,94	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
0,70	0,66	0,80	0,90	0,95	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
0,75	0,71	0,85	0,93	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
0,80	0,76	0,89	0,95	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
0,85	0,80	0,93	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
0,90	0,85	0,95	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
1,0	0,95	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Примечания. 1.Для промежуточных значений Р_* и n_* рекомендуется брать ближайшие меньшие значения

2. Таблица составлена по уравнению
Расчетная нагрузка для узлов питания определяется по формулам:

1) активная мощность Р_р, кВт:

Р_р = k_р∙Р_см. (13)

где k_р - коэффициент расчетной нагрузки.

Коэффициент расчетной нагрузки k_р определяют по справочным таблицам в зависимости от эффективного числа электроприемников и средневзвешенного коэффициента использования (по Приложению Б таблица Б1 – итого по РП, ШРА, таблица Б2 - на шинах 0,4 кВ цеховых подстанций «итого по 0,4 кВ цеха»).

2) реактивная мощность Q_p, квар:

Q_p = 1,1∙Q_см при n_эф ≤ 10 (14)

Q_p = Q_cм при n_эф > 10.

3) полная мощность S_p, кВА:

S_p = (15)

4) расчетный ток I_p, А:

I_p = (16)

Нагрузку распределить по РУ, обеспечивая достаточную надежность технологического процесса. Крупные потребители, резко отличающиеся по мощности и режиму работы, целе­сообразно присоединить непосредственно к ШНН.