Методические указания к курсовому проектированию по курсу Проектирование систем электрификации идипломному проектированию по курсу
 Скачать 3.43 Mb.
|
|
Технические характеристики элементов системы электроснабжения указывают неизменную во времени токовую нагрузку, длительно допустимую по условиям его нагрева IДОП. Для выбора элемента согласно табличным значениям допустимых токовых нагрузок по графику переменных нагрузок IVAR, последний необходимо сначала заменить эквивалентным по эффекту нагрева прямоугольным графиком I = IРАСЧ, где IРАСЧ определяемая расчетная нагрузка из данного графика. Расчетной нагрузкой по пику температуры называют такую неизменную во времени нагрузку IРАСЧ , которая обуславливает в элементе тот же максимальный перегрев, что и заданная переменная нагрузка IVAR . Таблица 4.2 Коэффициенты использования КИ и спроса КСПР
Эффективное значение нагрузки определяет среднюю величину потерь мощности в проводнике и усредненный перегрев элемента; последний всегда меньше максимального, кроме случая неизменной во времени нагрузки. Расчетный ток IРАСЧ всегда превышает эффективный IЭФФ и тем более средний IСРЕДН токи. Отсюда: IМАХ Т IРАСЧ IЭФФ IСРЕДН ; (4,8) где IМАХ Т наибольшее (максимальное) текущее значение тока графика. Представленное неравенство дает наглядную, но слишком грубую оценку расчетной нагрузки IРАСЧ. Гораздо большая точность в оценке достигается с помощью понятия максимума средней (или эффективной) нагрузки IМАХ за некоторый интервал времени , так как нагрев проводника является результатом воздействия на него нагрузки за некоторое время. Cредняя нагрузка IСРЕДН за интервал времени характеризует нагрев проводника более точно, чем наибольшая мгновенная нагрузка IМАХ Т в том же интервале. Существует оптимальная длительность интервала осреднения ОПТ, при котором средняя нагрузка I при прочих равных условиях наиболее точно характеризует изменение нагрева проводника за время + ОПТ. Очевидно, что длительность интервала осреднения не должна быть мала из-за необходимости учета интегрального воздействия нагрузки на перегрев проводника. Но длительность интервала осреднения не должна быть слишком велика, так как внутри большой длительности интервала даже при меньшей нагрузке возможен значительный пик графика, который успеет вызвать значительный перегрев проводника. Иными словами, при чрезмерно большом интервале осреднения связь между значениями средней нагрузки и наибольшего перегрева в данном интервале будет утрачена. Оптимальное значение ОПТ должно быть возможно меньшим, но все же достаточным по величине для того, чтобы наибольший перегрев проводника наступал в конце интервала осреднения. Поэтому оптимальный интервал осреднения следует принимать равным трем постоянным времени Т0 нагрева проводника: ОПТ = 3Т0. С достаточной для расчетов точностью принимают: IРАСЧ IМАХ ОПТ . (4,9) Тогда максимальная средняя нагрузка за интервал времени ОПТ = 3Т0принимается равной расчетной нагрузке IРАСЧ , в чем и заключается принцип максимума средней нагрузки, но для графиков с высокой неравномерностью (большой вариацией), например, для резкопеременных нагрузок, расчетную нагрузку необходимо приравнять к максимуму эффективной, а не средней нагрузки. Для определения расчетных нагрузок групп трехфазных приемников необходимо знать установленную мощность (сумму номинальных мощностей) всех электроприемников группы и характер технологического процесса. Расчетная нагрузка определяется для смены с наибольшим потреблением энергии данной группы электроприемников (ЭП), цехом или предприятием в целом для характерных суток. Обычно наиболее загруженной сменой является смена, в которой используется наибольшее число агрегатов (дневная). «Указания по расчету электрических нагрузок систем электроснабжения» (РТМ 36.18.32.0.1 89) допускают применение следующих методов определения расчетных нагрузок РРАСЧ: 1. По удельным расходам электроэнергии и плотностям нагрузки. а) при наличии данных об удельных расходах электроэнергии на единицу продукции в натуральном выражении эУД (справочные данные) и выпускаемой за год продукции М:  ; (4,10)где ТМАХ годовое число часов максимумов активной мощности Р. Величина эУД является интегральным показателем расхода электроэнергии на единицу продукции, в который входит и расход электроэнергии на вспомогательные нужды производств, и освещение цехов б) по данным об удельных плотностях максимальной нагрузки рУД на квадратный метр площади FЦцеха: РРАСЧ = рУД FЦ . (4,11) Расчетные удельные нагрузки рУД зависят от рода производства и выявляются по статистическим данным. Этот метод применяется для определения расчетной нагрузки для производств с равномерно распределенной по производственной площади нагрузкой (механические и механосборочные цехи, осветительные установки). Для осветительных нагрузок рУД ОСВ Н = 8 ... 25 Вт/м2, а для силовых нагрузок рУД СИЛ Н 0,3 кВт/м2. Если нагрузка равномерно распределена по площади цеха, то выбор единичной мощности трансформатора при напряжении питающей сети 0,4 кВ определяется следующим образом: при плотности нагрузки до 0,2 (кВА)/м2 — 1000, 1600 кВА; при плотности нагрузки 0,2 — 0,5 (кВА)/м2 — 1600 кВА; при плотности нагрузки более 0,5 (кВА)/м2 — 2500, 1600 кВА. При значительном количестве цеховых ТП рекомендуется унифицировать единичные мощности трансформаторов. 2. По коэффициенту спроса КСПР (справочная величина): РРАСЧ = КСПР РНОМ . (4.12) Определение расчетной нагрузки по коэффициенту спроса применяется при отсутствии данных о числе электроприемников и их мощности, об удельном потреблении электроэнергии на единицу продукции или удельной плотности нагрузок на 1 м2 площади цеха. Коэффициент спроса зависит от технологии производства и допускается (на стадии проектного задания и при ориентировочных расчетах) к использованию по средним величинам коэффициента. Метод может применяться и при подсчете нагрузок по отдельным группам электропотребителей, по цехам и по предприятию в целом, если известны данные о коэффициенте спроса. Для каждого электроприемника по значению коэффициента спроса КСПР и установленной мощности РУ определяют получасовой максимум: Р30 = КСПР РУ . (4,13) При длительном режиме работы РУ = РНОМ , тогда Р30 = РРАСЧ = КСПР РНОМ . (4,14) По полученному для каждой группы электропотребителей получасовому максимуму активной нагрузки Р30 определяется 30 – минутный максимум реактивной нагрузки: Q30 = Р30 tg . (4.15) Полную нагрузку находят суммированием активной и реактивной нагрузки:  . (4,16)При определении нагрузок на участке сети с большим количеством разнородных групп электроприемников вводят коэффициент совмещения максимумов КУ = (0,8 1,0), тогда полная нагрузка: S = КУ S30 . (4.17) При подсчете нагрузок всего предприятия принимают нижний предел коэффициента совмещения максимумов КУ = 0,8. Коэффициенты нагрузок по отраслям приведены в таблице 4.3. 3. По коэффициенту расчетной активной мощности КР : РРАСЧ = КР 1М РСР J , (4.18) где РСР J средняя мощность электроприемников J й группы, имеющей одинаковый коэффициент использования КИ i ; Таблица 4.3 – Коэффициентов нагрузок по отраслям
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||