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 ³ 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 бывает, 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 = 1,1×QСР.М
при КФ
> 10 QР = QСР.М
или QР = РР × tgj
5. 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, кВт×ч.
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 Nгод цеха (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.
6. 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 прядильно-кордной фабрики.
где - расчетный максимум цеха без учета
освещения. КС – коэффициент спроса по фабрике согласно [3].
кВт
кВар
Необходимо
учесть нагрузку искусственного освещения цехов и территории завода. Эта
нагрузка определяется по удельной плотности освещения s согласно [1] по выражению:
,
где F – освещаемая площадь, м2,
s - удельная плотность осветительной
нагрузки, Вт/м2. КСО – коэффициент спроса осветительной
нагрузки согласно.
кВт.
,
где tgj - коэффициент мощности осветительной
нагрузки.
кВар.
В качестве
источников света используем люминесцентные лампы с cosj = 0,9 (tgj = 0,48). 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 F =521424,72 м2,освещаемая территория Fтер.ос.=376040 м2, удельная
плотность освещения sтер = 1 Вт/м2.
Коэффициент спроса КСО тер = 1 по (2.1.3.) и (2.1.4.)
кВт
кВар
Нагрузка
напряжением до 1 кВ, без потерь в трансформаторaх.
кВА
Для
дальнейшего расчета максимальной нагрузки по заводу в целом необходимо учесть
коэффициент разновременности максимума КРМ = 0,925, а также потери в
цеховых трансформаторах, линиях, распределительной и др. элементах. Однако эти
элементы еще не выбраны, поэтому потери в трансформаторах цеховых подстанций DР и DQ учитывают приближенно по суммарным значениям нагрузок
напряжением до 1 кВ.
кВт
кВар
Суммарная
активная нагрузка напряжением свыше 1000 В.
кВт
Потребителями
напряжения 6 кВ в компрессорной и насосной являются в основном синхронные
двигатели. Они имеют cosj,
равный 1, следовательно реактивная мощность напряжением выше 1000 В равна нулю.
кВар
Активная
мощность предприятия
кВт
Реактивная
мощность предприятия без учета компенсации.