Расчет силовой и осветительной нагрузок цеха

 

Методы расчета электрических нагрузок зависят от характера графиков нагрузок отделенных групп электроприемников цеха. В настоящее время существует несколько методов, с помощью которых можно определить ожидаемые нагрузки вновь проектируемых цехов промышленных предприятий.

В указаниях по проектированию электроснабжения промышленных предприятий рекомендуется производить определение нагрузок для расчета цеховых сетей и выбора трансформаторов методом коэффициентов использования и максимума [2].

Расчетные коэффициенты К _И и К _М получены в результате упорядочения диаграмм по данным обследования ряда отраслей промышленности. Этот метод широко применяется ведущими проектными организациями.

В пояснительной записке необходимо изложить методику расчета нагрузок проектируемого цеха с использованием необходимых формул.

Результаты расчета заносятся в таблицу по форме (табл. 2.1). Такая таблица заполняется для расчета нагрузок цеха в целом, а затем по каждой группе электроприемников при расчете групповых нагрузок по магистральным и распределительным шинопроводам или силовым пунктам.

 

Таблица 2.1

 

№ п/п

Наименование узлов питания и групп электроприемников

Количество электроприемников, рабочие/резервные

Установленная мощность, приве- денная к 100%

m = P ном.max/Pном.min

Коэффициент использования Ки

Средняя нагрузка за максимально нагруженную смену

Эффективное число электроприемников nэ = 2*ΣРном/Рmax

Коэффициент максимума, Кmax

Максимальная нагрузка

Расчетные токи Imax/Iпик, А

Примечания

одного электро-прием-ника наиб/наим. Рном, кВт

общая рабочие/ ре-зервные Рном, кВт

Рср.max, кВт

Qcp.max, кВАр

Pmax, кВт

Qmax, кВАр

Smax, кВА

 

При заполнении таблицы все электроприемники разбиваются на группы А и Б, имеющие различный режим работы. К группе А относятся элетроприемники с переменным графиком нагрузки (металлорежущие станки, прессы, грузоподъемные механизмы (К _И < 0,6)), а к группе Б - с относительно постоянным графиком нагрузки (насосы водоснабжения, компрессоры, вентиляторы, калориферы и др. (К _И ³0,6)).

Электроприемники каждой группы разбивают на подгруппы с одинаковой значениями К_И и tgφ. Величины К _И и tgφ (в соответствии с cosφ) для каждой группы находят по справочнику. Для j –ой подгруппы из n электроприемников определяют суммарную номинальную мощность:

Р _{ном. j} = , (2.1)

в которую входят мощности только рабочих механизмов без учета резервных. При наличии электроприемников, работающих в повторно-кратковременном режиме (краны, сварочные машины и проч.), их номинальная мощность р _ном, приведенная к ПВ = 100%, определяется по паспортной мощности р _пасп и при заданной продолжительности включения ПВ в долях единицы в соответствии с выражением

 

р _ном = (2.2)

В графе 6 указывают величину отношения

 

(2.3)

где р _ном.max и р _ном.min – соответственно максимальная и минимальная мощности из номинальных мощностей электроприемников группы.

При определении величины m могут быть исключены те наименьшие электроприемники, суммарная мощность которых не превышает 5% номинальной мощности всей группы (число этих наименьших электроприемников при определении n_Э не учитывается).

Средние нагрузки j -той подгруппы за максимально загруженную смену определяют по формулам:

Р _{ср. max.j} = К _и · Р _{ном. j ,} (2.4)

 

Q _{cp. max.j} = К _и·tgφ, (2.5)

 

затем средние нагрузки складывают и по полученным значениям ΣP _{cp. max.j} и ΣQ _{cp. max.j} находят средневзвешенные значения

 

 

К _и = ; (2.6)

 

tgφ = (2.7)

 

 

Произведенные расчеты дают возможность далее определить эффективное число электроприемников n _э:

 

(2.8)

При m >3 и К и³0,2 эффективное число электроприемников может определяться по упрощенной формуле:

 

, (2.9)

где - суммарная номинальная мощность всех электроприемников данной группы, кВт; р _{ном. max} – наибольший по мощности электроприемник данной группы, кВт.

В тех случаях, когда найденное по формуле n _э оказывается больше фактического числа электроприемников n, следует принимать n _э= n.

При m >3 и К _и<0,2 сначала находят относительные величины

 

; (2.10)

 

n = , (2.11)

где - относительная мощность наиболее мощных электроприемников; Р _ном.1 - сумма номинальных мощностей тех электроприемнов группы (n ₁), каждый из которых имеет мощность не менее половины мощности наибольшего электроприемника; Р _ном – сумма номинальных мощностей всех электроприемников группы (n), приведенная к ПВ=100%; n - относительное число наиболее мощных электроприемников.

Определив Р и n , находят по таблице относительное эффективное число электроприемников n_Э*, а затем величину

 

 

= n _э· n. (2.12)

 

 

Сводные данные по определению эффективного числа электроприемников приведены в таблице 2.2.

В зависимости от средневзвешанного К _и и n _э по кривым или таблицам находят значения коэффициента максимума К_max.

С помощью K_max определяют расчетные максимумы нагрузок (мощностей):

активной

Р_max = K_max·P _{cp. max}; (2.13)

 

реактивной

 

Q_max = K_max · Q _{cp. max}; (2.14)

полной

S_max = ; (2.15)

и тока

. (2.16)

 

Таблица 2.2