Файл: Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с развитием строительства электрических станций.docx
Добавлен: 09.12.2023
Просмотров: 42
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
РР по методу упорядоченных диаграмм все электроприемники разбиваются на подгруппы с примерно одинаковыми режимами работы (коэффициентами использования КИ коэффициентами мощности cos). Затем для каждой группы находят сумму номинальных мощностей. При этом, если режим работы электроприемника отличен от длительного, то используем следующую формулу:
,
где Рпас – паспортная мощность приемника.
ПВ – продолжительность включения электроприемника группы в долях от 1.
Значение КМ зависит от КИ данной группы электроприемников и эффективного числа приемников nэф. Эффективное число электроприемников определяется по формуле.
.
При числе электроприемников в группе 4 и более допускается принимать nэф равным n (действительному значению электроприемников при условии, что отношение номинальной мощности наибольшего электроприемника РНОМ.max к номинальной мощности наименьшего РНОМ.min
При m > 3 и КИ 0,2 nэф можно определить по более простой формуле:
Когда найденное эффективное число электроприемников nэф оказывается больше действительного n, следует принимать nэф = n;
На практике бывают случаи, когда n < 5, тогда nэф, КМ не определяются и
– при n = 1 расчетная нагрузка подгруппы равна номинальной, т.е. РН = РИ –
– при n = 2 – 5 расчетная нагрузка рассчитывается по коэффициенту нагрузки
если КЗ у всех одинаков или 
если КЗ различны.
Практика расчетов показала, что более точно КМ можно найти по формуле:
,
где КФ – коэффициент формы графика нагрузки;
А,В – коэффициенты, учитывающие нагрев проводников
Коэффициент КФ рассчитывается по формуле:
;
Коэффициенты А и В принимаются равными
при КФ 1,1 А = 4,1 В = 3,1
при КФ > 1,1 А = 2,8 В = 1,67
расчетную реактивную нагрузку по этому принимают равной:
при КФ 10 QР = 1,1QСР.М
при КФ > 10 QР = QСР.М
или QР = РРtg
Ряд приемников электроэнергии характеризуются неизменными или мало изменяющимися графиками нагрузок. К таким электроприемникам относятся электроприводы вентиляторов, насосов, воздуходувок, преобразовательных агрегатов, электролизных установок, печи сопротивления, электроприемники бумажной и химической промышленности, поточно-транспортных систем, и многие другие.
Коэффициенты включения этих приемников равны 1, а коэффициенты загрузки изменяются мало.
Для электроприемников с неизменной или мало изменяющейся во времени нагрузкой, расчетная нагрузка совпадает со средней, за наиболее загруженную смену и может быть определена по удельному расходу электрической энергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска за определенный период времени:
,
где Эуд – удельный расход электроэнергии на единицу продукции, кВтч.
NСМ– количество продукции, выпускаемой за смену (производительность установки за смену).
ТСМ– продолжительность наиболее загруженной смены, ч.
При наличии данных об удельных расходах электроэнергии на единицу продукции в натуральном выражении Эуд при годовом объеме выпускаемой продукции Nгодцеха (предприятия в целом) расчетную нагрузку определяют по формуле:
,
где Тmax.ц – число часов использования максимума активной нагрузки цеха (принимается по отраслевым инструкциям и справочным данным).
Если известны данные об удельных расходах электроэнергии по отдельным технологическим агрегатам
Эуд.i, то расчетную нагрузку определяют по формулам:
для цеха
;
для завода в целом:
где РР.О.Ц. и РР.О.З. – расчетные нагрузки за наиболее загруженную смену соответственно общецеховых и общезаводских электроприемников.
Nэд.i – производительность отдельных агрегатов.
Эуд.i – расход электроэнергии по отдельным агрегатам.
Метод удельной нагрузки на единицу произведенной площади
Расчетная нагрузка группы электроприемников по удельной мощности определяется по формуле:
,
где Руд – удельная расчетная мощность на 1 м2 производственной мощности, кВт/м2.
F- площадь размещения группы приемников, м2.
Удельную нагрузку определяют по статистическим данным. Её значение зависит от рода производства, площади цеха, обслуживаемой магистральным шинопроводом и изменяется в пределах 0,06 – 0,6 кВт/м2.
Метод удельной нагрузки на единицу производственной мощности применяемой при проектировании универсальных сетей машиностроения, которые характеризуются большим количеством электроприемников малой и средней мощности, равномерно распределенных по площади цеха. Универсальные сети выполняются магистральными шинопроводами и прокладываются с учетом возможных перемещений технологического оборудования.
Из анализа рассмотренных различных методов определения расчетных нагрузок можно сделать следующие выводы:
1. Для определения расчетных нагрузок по отдельным группам электроприемников и узлам с напряжением до 1 кВ в цеховых сетях следует использовать метод упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузок.
2. Для определения расчетных нагрузок на высших ступенях системы электроснабжения (начиная с цеховых шинопроводов и шин цеховых ТП и кончая линиями, питающими предприятие) следует использовать методы расчета, основанные на использовании средней мощности и коэффициентов КМ и КФ.
При ориентировочных расчетах на высших ступенях системы электроснабжения возможно применение методов расчета по установленной мощности и КС.
Из всех выше перечисленных методов расчетов электрических нагрузок предпочтительней метод коэффициента спроса. Погрешность при расчете данным способом составляет 5-10%. Такая погрешность допустима при проектировании. Таким образом расчет электрических нагрузок данного проекта будет осуществляется методом коэффициента спроса.
Метод коэффициента спроса
Указанный в проектном задании установленные мощности цехов позволяют применить к расчету их нагрузок, метод коэффициента спроса.
Расчетный максимум, необходимый для выбора почти всех элементов СЭС сечения проводников, трансформаторов ППЭ, отключающей аппаратуры, измерительных трансформаторов и т.д., определяемый сначала для отдельных цехов, а затем и для всего завода в целом.
Определение расчетной нагрузки данным методом рассмотрим на примере сборочного цеха №3.
где
- расчетный максимум цеха без учета освещения.
КС– коэффициент спроса цеха согласно цеха согласно [3].
кВт 
кВар
Необходимо учесть нагрузку искусственного освещения цехов и территории завода. Эта нагрузка определяется по удельной плотности освещения согласно [1] по выражению:
,
где F – освещаемая площадь, м2
- удельная плотность осветительной нагрузки, Вт/м2.
КСО – коэффициент спроса осветительной нагрузки согласно [3].
кВт.
,
где tg - коэффициент мощности осветительной нагрузки.
кВар.
Полная нагрузка цеха напряжением до 1 кВ представляет собой сумму силовой и осветительной нагрузки.
кВт
кВар
Результаты расчета остальных цехов сведены в табл. 2.
У потребителей напряжением 6 кВ отсутствует осветительная нагрузка.
Определим мощность осветительной нагрузки территории предприятия. Площадь территории Fтер =312716,3м2 удельная плотность освещения тер = 1 Вм/м2. Коэффициент спроса КСО тер =1 по (2.1.3.) и (2.1.4.)
кВт
кВар
Суммарная активная нагрузка напряжением до 1 кВ.
кВт
Суммарная реактивная нагрузка напряжением до 1 кВ.
кВар
Суммарная полная нагрузка напряжением до 1 кВ.
кВА
Для дальнейшего расчета максимальной нагрузки по заводу в целом необходимо учесть коэффициент разновременности максимума КРМ = 0,9, а также потери в цеховых трансформаторах, линиях, распределительной и др. элементах. Однако эти элементы еще не выбраны, поэтому потери в трансформаторах цеховых подстанций Р и Q учитывают приближенно по суммарным значениям нагрузок напряжением до 1 кВ цех №3
кВт
кВар
Расчет остальных цехов представлен в таблице 2.
Суммарная активная нагрузка напряжением свыше 1000 В.
кВт
Потребителями напряжения 6 кВ в компрессорной, насосной являются в основном синхронные двигатели. Они имеют опережающий cos, т.е. они выдают реактивную мощность в сеть. Поэтому в расчетах учитываются со знаком «–».
,где Рпас – паспортная мощность приемника.
ПВ – продолжительность включения электроприемника группы в долях от 1.
Значение КМ зависит от КИ данной группы электроприемников и эффективного числа приемников nэф. Эффективное число электроприемников определяется по формуле.
.При числе электроприемников в группе 4 и более допускается принимать nэф равным n (действительному значению электроприемников при условии, что отношение номинальной мощности наибольшего электроприемника РНОМ.max к номинальной мощности наименьшего РНОМ.min
При m > 3 и КИ 0,2 nэф можно определить по более простой формуле:
Когда найденное эффективное число электроприемников nэф оказывается больше действительного n, следует принимать nэф = n;
На практике бывают случаи, когда n < 5, тогда nэф, КМ не определяются и
– при n = 1 расчетная нагрузка подгруппы равна номинальной, т.е. РН = РИ –
– при n = 2 – 5 расчетная нагрузка рассчитывается по коэффициенту нагрузки
если КЗ у всех одинаков или если КЗ различны.Практика расчетов показала, что более точно КМ можно найти по формуле:
,где КФ – коэффициент формы графика нагрузки;
А,В – коэффициенты, учитывающие нагрев проводников
Коэффициент КФ рассчитывается по формуле:
;Коэффициенты А и В принимаются равными
при КФ 1,1 А = 4,1 В = 3,1
при КФ > 1,1 А = 2,8 В = 1,67
расчетную реактивную нагрузку по этому принимают равной:
при КФ 10 QР = 1,1QСР.М
при КФ > 10 QР = QСР.М
или QР = РРtg
-
Метод удельного расхода электроэнергии на единицу продукции
Ряд приемников электроэнергии характеризуются неизменными или мало изменяющимися графиками нагрузок. К таким электроприемникам относятся электроприводы вентиляторов, насосов, воздуходувок, преобразовательных агрегатов, электролизных установок, печи сопротивления, электроприемники бумажной и химической промышленности, поточно-транспортных систем, и многие другие.
Коэффициенты включения этих приемников равны 1, а коэффициенты загрузки изменяются мало.
Для электроприемников с неизменной или мало изменяющейся во времени нагрузкой, расчетная нагрузка совпадает со средней, за наиболее загруженную смену и может быть определена по удельному расходу электрической энергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска за определенный период времени:
,где Эуд – удельный расход электроэнергии на единицу продукции, кВтч.
NСМ– количество продукции, выпускаемой за смену (производительность установки за смену).
ТСМ– продолжительность наиболее загруженной смены, ч.
При наличии данных об удельных расходах электроэнергии на единицу продукции в натуральном выражении Эуд при годовом объеме выпускаемой продукции Nгодцеха (предприятия в целом) расчетную нагрузку определяют по формуле:
,где Тmax.ц – число часов использования максимума активной нагрузки цеха (принимается по отраслевым инструкциям и справочным данным).
Если известны данные об удельных расходах электроэнергии по отдельным технологическим агрегатам
Эуд.i, то расчетную нагрузку определяют по формулам:
для цеха
;для завода в целом:
где РР.О.Ц. и РР.О.З. – расчетные нагрузки за наиболее загруженную смену соответственно общецеховых и общезаводских электроприемников.
Nэд.i – производительность отдельных агрегатов.
Эуд.i – расход электроэнергии по отдельным агрегатам.
Метод удельной нагрузки на единицу произведенной площади
Расчетная нагрузка группы электроприемников по удельной мощности определяется по формуле:
,где Руд – удельная расчетная мощность на 1 м2 производственной мощности, кВт/м2.
F- площадь размещения группы приемников, м2.
Удельную нагрузку определяют по статистическим данным. Её значение зависит от рода производства, площади цеха, обслуживаемой магистральным шинопроводом и изменяется в пределах 0,06 – 0,6 кВт/м2.
Метод удельной нагрузки на единицу производственной мощности применяемой при проектировании универсальных сетей машиностроения, которые характеризуются большим количеством электроприемников малой и средней мощности, равномерно распределенных по площади цеха. Универсальные сети выполняются магистральными шинопроводами и прокладываются с учетом возможных перемещений технологического оборудования.
Из анализа рассмотренных различных методов определения расчетных нагрузок можно сделать следующие выводы:
1. Для определения расчетных нагрузок по отдельным группам электроприемников и узлам с напряжением до 1 кВ в цеховых сетях следует использовать метод упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузок.
2. Для определения расчетных нагрузок на высших ступенях системы электроснабжения (начиная с цеховых шинопроводов и шин цеховых ТП и кончая линиями, питающими предприятие) следует использовать методы расчета, основанные на использовании средней мощности и коэффициентов КМ и КФ.
При ориентировочных расчетах на высших ступенях системы электроснабжения возможно применение методов расчета по установленной мощности и КС.
Из всех выше перечисленных методов расчетов электрических нагрузок предпочтительней метод коэффициента спроса. Погрешность при расчете данным способом составляет 5-10%. Такая погрешность допустима при проектировании. Таким образом расчет электрических нагрузок данного проекта будет осуществляется методом коэффициента спроса.
Метод коэффициента спроса
Указанный в проектном задании установленные мощности цехов позволяют применить к расчету их нагрузок, метод коэффициента спроса.
Расчетный максимум, необходимый для выбора почти всех элементов СЭС сечения проводников, трансформаторов ППЭ, отключающей аппаратуры, измерительных трансформаторов и т.д., определяемый сначала для отдельных цехов, а затем и для всего завода в целом.
Определение расчетной нагрузки данным методом рассмотрим на примере сборочного цеха №3.
где
- расчетный максимум цеха без учета освещения.КС– коэффициент спроса цеха согласно цеха согласно [3].
кВт кВарНеобходимо учесть нагрузку искусственного освещения цехов и территории завода. Эта нагрузка определяется по удельной плотности освещения согласно [1] по выражению:
,где F – освещаемая площадь, м2
- удельная плотность осветительной нагрузки, Вт/м2.
КСО – коэффициент спроса осветительной нагрузки согласно [3].
кВт. ,где tg - коэффициент мощности осветительной нагрузки.
кВар.Полная нагрузка цеха напряжением до 1 кВ представляет собой сумму силовой и осветительной нагрузки.
кВт кВарРезультаты расчета остальных цехов сведены в табл. 2.
У потребителей напряжением 6 кВ отсутствует осветительная нагрузка.
Определим мощность осветительной нагрузки территории предприятия. Площадь территории Fтер =312716,3м2 удельная плотность освещения тер = 1 Вм/м2. Коэффициент спроса КСО тер =1 по (2.1.3.) и (2.1.4.)
кВт кВарСуммарная активная нагрузка напряжением до 1 кВ.
кВтСуммарная реактивная нагрузка напряжением до 1 кВ.
кВарСуммарная полная нагрузка напряжением до 1 кВ.
кВАДля дальнейшего расчета максимальной нагрузки по заводу в целом необходимо учесть коэффициент разновременности максимума КРМ = 0,9, а также потери в цеховых трансформаторах, линиях, распределительной и др. элементах. Однако эти элементы еще не выбраны, поэтому потери в трансформаторах цеховых подстанций Р и Q учитывают приближенно по суммарным значениям нагрузок напряжением до 1 кВ цех №3
кВт кВарРасчет остальных цехов представлен в таблице 2.
Суммарная активная нагрузка напряжением свыше 1000 В.
кВтПотребителями напряжения 6 кВ в компрессорной, насосной являются в основном синхронные двигатели. Они имеют опережающий cos, т.е. они выдают реактивную мощность в сеть. Поэтому в расчетах учитываются со знаком «–».