3.1 Определение расчетных нагрузок предприятия методом коэффициента спроса
Этот метод применяется в проектной практике при большом числе электроприемников. В соответствии с этим методом допускается определять мощности отдельных цехов по средним значениям коэффициента спроса, кВт:
(1.3)
где Рном – суммарная номинальная активная мощность силовых электроприемников цеха, кВт;
Кс – коэффициент спроса данной группы электроприемников из таблицы 17[5].
Расчетная реактивная мощность при известной величине Рр.н, кВар:
(2.3)
где tgφ – коэффициент реактивной мощности, соответствующий заданному cosφ из таблицы 1.6 [4].
Полная мощность:
Приведем пример расчета для цеха металлоконструкции.
кВт
Расчетную реактивную мощность рассчитаю по формуле 27, из коэффициента мощности , найденный по таблице 1.6 [4] находим коэффициент реактивной мощности
кВар
(4.3)
кВA
Расчетный ток:
Результаты расчета для остальных цехов аналогичны и приведены в таблице 6.
Таблица 6 - Расчетные нагрузки цехов завода
№
| Наименование цеха
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1
| Термическое отделение 1
| 780
| 0,6
| 0,88
| 0,75
| 468
| 412
| 623
| 947,2
| 2
| Заготовительный цех
| 800
| 0,7
| 0,75
| 0,8
| 560
| 420
| 700
| 1063,5
| 3
| Сверлильный цех
| 600
| 0,43
| 1,14
| 0,66
| 258
| 294
| 391
| 594,4
| 4
| Цех плашек
| 800
| 0,25
| 1,17
| 0,65
| 200
| 234
| 308
| 467,7
| 5
| Цех метчиков
| 880
| 0,35
| 1,02
| 0,7
| 308
| 314
| 440
| 668,4
| 6
| Деревообрабатывающий цех
| 432
| 0,43
| 1,14
| 0,66
| 186
| 212
| 282
| 428,0
| 7
| Ремонтно-механический цех
| 280
| 0,35
| 1,17
| 0,65
| 98
| 115
| 151
| 229,2
| 8
| Термическое отделение 2
| 800
| 0,6
| 0,88
| 0,75
| 480
| 422
| 639
| 971,5
| 9
| Испытательная станция
| 160
| 0,7
| 0,75
| 0,8
| 112
| 84
| 140
| 212,7
| 10
| Кузнечный цех
| 580
| 0,4
| 0,88
| 0,75
| 232
| 204
| 309
| 469,5
| 11
| Склад
| 200
| 0,3
| 0,75
| 0,8
| 60
| 45
| 75
| 114,0
| 12
| Заводоуправление
| 250
| 0,8
| 0,88
| 0,75
| 200
| 176
| 266
| 404,8
| 13
| Насосная
| 400
| 0,7
| 0,25
| 0,97
| 280
| 70
| 289
| 438,5
| 14
| Компрессорная, 0,38 кВ
| 85
| 0,7
| 0,25
| 0,97
| 60
| 15
| 61
| 93,2
| На стороне НН
| 3501
| 3017
| 4675
|
| 14
| Компрессорная, 10 кВ
| 1200
| 0,7
| 0,25
| 0,97
| 840
| 210
| 866
| 50,0
| На стороне ВН
| 4341
| 3227
| 5541
|
| В компрессорной станции используются СД напряжением 10 кВ, потребляющего реактивную мощность из сети. 3.2 Расчет нагрузки освещения
Расчётная активная мощность приёмников освещения цеха также определяется по методу коэффициента спроса:
(5.3)
где – коэффициент спроса приёмников освещения;
– коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующем аппарате ( )
– суммарная номинальная мощность приёмников освещения
Номинальная мощность приёмников освещения определяется по формуле:
(6.3)
где – удельная установленная мощность осветительных приёмников на 1 освещаемой площади цеха. Для помещений с высокой запыленностью примем удельную мощность 10 Вт/ ; для помещений, в которых работа автоматизирована, примем удельную мощность 6 Вт/ . [6]
– площадь поля цеха по генплану.
Газоразрядные лампы используются на предприятии как основные источники света. Для них расчётная реактивная мощность определяется по выражению:
(7.3)
где – коэффициент реактивной мощности электроприёмников освещения (для светодиодных ламп ; для ЛЛ ) [6].
В курсовом проекте выбирается тип источников света для цехов и территории предприятия. Выбор количества и схемы размещения ламп не требуется. Выбираем светодиодные светильники. Средняя потребляемая мощность 1 светильника 3 Вт/м2
Для термического отделения 1:
Для заготовительного цеха:
Остальные расчеты осветительных нагрузок аналогичны и приведены в таблице 7.
Таблица 7 – Расчетная мощность приемников освещения
| №
| Наименование подразделения предприятия
|
|
|
|
|
|
кВт
|
кВАр
| 1
| Термическое отделение
| 2250
| 3
| 7
| 0,99
| 0,2
| 7,5
| 1,5
| 2
| Заготовительный цех
| 4472
| 3
| 13
| 0,99
| 0,2
| 14,9
| 3,0
| 3
| Сверлильный цех
| 4472
| 3
| 13
| 0,99
| 0,2
| 14,9
| 3,0
| 4
| Цех плашек
| 9943
| 3
| 30
| 0,99
| 0,2
| 33,1
| 6,6
| 5
| Цех метчиков
| 9425
| 3
| 28
| 0,99
| 0,2
| 31,4
| 6,3
| 6
| Деревообрабатывающий цех
| 3162
| 3
| 9
| 0,99
| 0,2
| 10,5
| 2,1
| 7
| Ремонтно-механически цех
| 1925
| 3
| 6
| 0,99
| 0,2
| 6,4
| 1,3
|
№
| Наименование подразделения предприятия
|
|
|
|
|
|
кВт
|
кВАр
| 8
| Термическое отделение 2
| 3850
| 3
| 12
| 0,99
| 0,2
| 12,8
| 2,6
| 9
| Испытательная станция
| 4056
| 3
| 12
| 0,99
| 0,2
| 13,5
| 2,7
| 10
| Кузнечный цех
| 1990
| 3
| 6
| 0,99
| 0,2
| 6,6
| 1,3
| 11
| Склад
| 1625
| 3
| 5
| 0,99
| 0,2
| 5,4
| 1,1
| 12
| Заводоуправление
| 1687
| 3
| 5
| 0,99
| 0,2
| 5,6
| 1,1
| 13
| Насосная
| 1750
| 3
| 5
| 0,99
| 0,2
| 5,8
| 1,2
| 14
| Компрессорная 10 кВ
| 1750
| 3
| 5
| 0,99
| 0,2
| 5,8
| 1,2
|
| территория
| 82850
| 1
| 83
| 0,99
| 0,2
| 91,9
| 18,4
| Всего
| 266
| 53
| Площадь территории: S = 132498 м2. Площадь освещенной территории предприятия включает в себя дороги для движения. Так как по заданию не указано количество и протяженность дорог, примем примерно площадь освещенных дорог равной 50 % от всей площади завода. Для освещения территории примем к установке диодные лампы с удельной мощностью 1 Вт/м2.
S = 82850 м2 3.3 Расчётные мощности электроприёмников предприятия
Полная расчетная мощность электроприемников низкого напряжения цеха:
где расчетная активная и реактивная нагрузка завода на низкой стороне, берем из таблицы 6,
активная и реактивная нагрузка освещения завода, берем из таблицы 7.
Расчетную полную , активную и реактивную мощности предприятия, отнесенные к шинам кВ ГПП, определяем по расчетным активным и реактивным нагрузкам всех цехов (как силовых – до и выше 1 кВ, так и осветительных) с учетом потерь мощности в цеховых трансформаторах ( ) и коэффициента разновременности максимумов силовых электроприемников:
где коэффициент разновременности максимумов нагрузки отдельных групп приемников,
В связи с тем, что на данном этапе трансформаторы еще не выбраны, потери в них считаем приближенно:
Подставляем значения в формулы 10.3 и 11.3:
Полную мощность рассчитаем по формуле:
Потери активной и реактивной мощностей в кабелях РС ВН в предварительных расчетах не учитываем в виду их малости.
Для выбора линий питающей сети напряжением 35 – 110 кВ и трансформаторов ГПП необходимо определить расчетную мощность на шинах высшего напряжения 35 – 110 кВ ГПП.
Эта мощность отличается от мощности за счет потерь активной и реактивной мощностей в трансформаторах ГПП. Кроме этого, реактивная мощность на вводах трансформаторов ГПП к сборным шинам РУ 6 – 10 кВ не будет расчетной реактивной мощности предприятия, а снизится до значения
Согласно «Указаний по компенсации реактивной мощности» значение каждому предприятию задает энергосистема. В нашем проекте это задание принимается в виде:
где экономически целесообразное значение коэффициента реактивной мощности на шинах 6 – 10 кВ РУ ГПП, соответствующее ,
Так как на данном этапе трансформаторы ГПП еще не выбраны, то потери мощности в них приближенно определяют по формулам:
где полная расчетная мощность, отнесенная к сборным шинам 6 – 10 кВ РУ ГПП с учетом компенсации реактивной мощности:
Подставляем значения в выражение 19.3, а затем 18.3 и 17.3:
Тогда полная расчетная мощность на шинах высшего напряжения 35 – 110 кВ ГПП:
Таблица 8 – Расчетная мощность электроприемников предприятия
| Наименование подразделения предприятия
|
кВт
|
кВт
|
кВАр
|
кВАр
|
кВт
|
кВАр
|
кВА
| 1
| Термическое отделение 1
| 468
| 7,5
| 412
| 1,5
| 475,5
| 413,5
| 630,1
| 2
| Заготовительный цех
| 560
| 14,9
| 420
| 3,0
| 574,9
| 423
| 713,7
| 3
| Сверлильный цех
| 258
| 14,9
| 294
| 3,0
| 272,9
| 297
| 403,3
| 4
| Цех плашек
| 200
| 33,1
| 234
| 6,6
| 233,1
| 240,6
| 335,0
| 5
| Цех метчиков
| 308
| 31,4
| 314
| 6,3
| 339,4
| 320,3
| 466,7
| 6
| Деревообрабатывающий цех
| 186
| 10,5
| 212
| 2,1
| 196,5
| 214,1
| 290,6
| 7
| Ремонтно-механический цех
| 98
| 6,4
| 115
| 1,3
| 104,4
| 116,3
| 156,3
| 8
| Термическое отделение 2
| 480
| 12,8
| 422
| 2,6
| 492,8
| 424,6
| 650,5
| 9
| Испытательная станция
| 112
| 13,5
| 84
| 2,7
| 125,5
| 86,7
| 152,5
| 10
| Кузнечный цех
| 232
| 6,6
| 204
| 1,3
| 238,6
| 205,3
| 314,8
| 11
| Склад
| 60
| 5,4
| 45
| 1,1
| 65,4
| 46,1
| 80,0
| 12
| Заводоуправление
| 200
| 5,6
| 176
| 1,1
| 205,6
| 177,1
| 271,4
| 13
| Насосная
| 280
| 5,8
| 70
| 1,2
| 285,8
| 71,2
| 294,5
| 14
| Компрессорная, 0,38 кВ
| 60
| 5,8
| 15
| 1,2
| 65,8
| 16,2
| 67,8
|
| Освещение территории
|
| 91,9
|
| 18,4
| 91,9
| 18,4
| 93,7
|
| Итого на стороне НН
| 3768,2
| 3070,4
| 4860,7
| 14
| Компрессорная станция (СД>1кВ)
| 1540
|
| 385
|
| 1540
| 385
| 1587
| Потери в трансформаторах ГПП
| 75
| 307
|
| Итого на стороне ВН
| 5383
| 3762
| 6567
|
|