Розрахунок електричного навантаження

Розрахунок електричних навантажень проводиться за методом упорядкованих діаграм. Вони необхідні для розрахунку потужності трансформаторів, розрахунку установок релейного захисту, вибору струмоведучих частин і високовольтного обладнання проектованої підстанції.[1]

Для розрахунку електричних навантажень маємо відомість навантажень.

Таблиця 2.1- Відомість електричних навантажень (заповнюється з завдання згідно варіанта теми курсового проекту)

Визначаємо установлену номінальну потужність ЕП у тривалому режимі

Р_{ном i}=Р_пi , кВт (2.1)

де Р_{п i} - паспортна потужність одного ЕП, кВт.

Для ЕП, працюючих у повторно – короткочасному режимі (ПКР) приводимо їх роботу до тривалого режиму

Р_{ном i=Рп i}´ , кВт (2.2)

де Р_{п i} - паспортна потужність одного ЕП, кВт,

ТВ%- повтор увімкнень, %.

Освітлення розраховується по формулі

Р_ном=S´ q, кВт (2.3)

де S – площа дільниці цеху, м²,

q = 0, 01кВт/м²

Стан волочильний 632/7	Рном1= Рп1 =100 кВт,
Стан волочильний UDS 633/9	Рном2= Рп2 =93 кВт,
Стан волочильний WGT 41/21	Рном3= Рп3 =13 кВт,
Стан волочильний SM 41/250	Рном4= Рп4 =13 кВт,
Намотувальний стан	Рном5= Рп5 =15 кВт,
Витяжна установка	Рном6= Рп6 =22 кВт,
Кран мостовий ТВ=40 %	Рном7= Рп7´ =12, 5´ =7, 9 кВт,
Освітлення	Рном8=q´ S=0, 01´ 1600=16 кВт,

Визначаємо сумарну установлену потужність при ТВ=100% для кожної групи ЕП і в цілому по дільниці цеху.

Р_{н iS}=Р_{ном i}´ n _i, кВт (2.4)

де Р_{ном i} - установлена номінальна потужність ЕП у тривалому режимі,

n _i - кількість ЕП, шт.

Р_н1S= Р_ном1´ n₁=100´ 3=300 кВт.

Потужність інші електроприймачів розраховуємо аналогічно. Отримані дані заносимо у таблицю 2.2. ( додаток Б табл.1)

Сумарна установлена потужність по дільниці цеху

Р_номS= _{н іS}=300+279+26+26+150+44+15, 81+16=856, 81 кВт.

Визначаємо середнє значення активної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну з кожної групи ЕП і в цілому по дільниці цеху

Р_{зм i=Квик i}´ Р_{н iS}, кВт (2.5)

де К_{вик i} - коефіцієнт використання ЕП,

Р_{н iS} - сумарна установлена потужність ЕП при ТВ=100%, кВт.

Р_зм1= К_вик1´ Р_н1S=0, 45´ 300=135 кВт.

Інші електроприймачі розраховуємо аналогічно. Отримані дані заносимо у таблицю 2.2.

Середнє значення активної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну в цілому по дільниці цеху

Р_змS = _{зм i}= 135+125, 55+10, 4+10, 4+45+26, 4+3, 16+14, 4=370, 31 кВт.

Отримані дані заносимо у таблицю 2.2.

Визначаємо середнє значення реактивної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну з кожної групи ЕП і в цілому по дільниці цеху.

Q_{зм i=Pзм i} ´ tgj _i, квар (2.6)

де Р_{зм i} – середнє значення активної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну з кожної групи ЕП, кВт,

tgj _i – коефіцієнт потужності.

Q_зм1= Р_зм1´ tgj ₁=135´ 0, 88=118, 8 квар.

Потужність інші електроприймачів розраховуємо аналогічно. Отримані дані заносимо у таблицю 2.2.

Середнє значення реактивної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну в цілому по дільниці цеху:

Q_змS= _{зм і}=118, 8+128, 06+10, 61+10, 61+59, 85+19, 8+5, 47+4, 75=357, 95 квар.

Отримані дані заносимо у таблицю 2.2.

Визначаємо повну потужність ЕП за найбільш завантажену зміну по дільниці цеху, кВА.

S_зм=Ö Р_змΣ ²+Q_змΣ ², кВА (2.7)

де Р_змS та Q_змS – середнє значення активної і реактивної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну по дільниці цеху, кВт и квар.

S_зм=Ö 370, 31 ²+357, 95²=515, 03 кВА.

Визначаємо максимальні розрахункові значення потужностей і максимальний розрахунковий струм в цілому по дільниці цеху.

Модуль силової збірки.

m=Р_{н макс} /Р_{н мiн} , (2.8)

де Р_{н макс} - максимальне номінальне значення потужності одного ЕП, кВт,

Р_{н мiн} - мінімальне номінальне значення потужності одного ЕП, кВт.

m=100/7, 91»13.

Згідно з [1] с.55 (додаток А табл №1), число m може бути більш, менш або дорівнювати 3.

У даному випадку m> 3.

Середній коефіцієнт використання групи ЕП.

К_вик =Р_змΣ / Р_номΣ , (2.9)

де Р_змS - середнє значення активної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну по дільниці цеху, кВт,

Р_номS - сумарна установлена потужність ЕП по дільниці цеху, кВт

К_вик=370, 31/856, 81=0, 43.

Згідно з [1] с.56 (додаток А табл №1) значення К_вик може бути більш, менш або дорівнювати 0, 2. Квик > 0, 2.

Ефективне число ЕП дільниці цеху n_е визначаємо згідно з [1] с.56 (додаток А табл №1) із умови, що n> 10, К_вик > 0, 2, m > 3, Р_н¹ const.

n_е= (2.10)

де Р_номS - сумарна установлена активна потужність ЕП по дільниці цеху, кВт,

Р_{н макс} - максимальне номінальне значення потужності одного ЕП, кВт.

n_е=2´ 856, 81/100=17, 13 шт.

Згідно з [1] таблиця 2.13 с.54 (додаток А табл №2), визначаємо К_макс.

Для n_е=20 та К_вик =0, 4 - К_макс=1, 28.

Визначаємо активну максимальну розрахункову потужність дільниці цеху:

Р_макс= К_макс´ Р_змS, кВт (2.11)

де К_макс - коефіцієнт максимуму,

Р_змS - середнє значення активної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну, кВт.

Р_макс= 1, 28´ 370, 31=474 кВт.

Визначаємо реактивну максимальну розрахункову потужність дільниці цеху.

Q_макс=Q_змS, квар (2.12)

де Q_змS - середнє значення реактивної потужності ЕП за найбільш завантажену зміну, квар.

Q_макс= 357, 95 квар.

Визначаємо повну максимальну потужність дільниці цеху.

S_макс= , кВА (2.13)

де Р_макс – максимальна активна розрахункова потужність дільниці цеху, кВт,

Q_макс - максимальна реактивна розрахункова потужність дільниці цеху, квар.

S_макс=√ 474²+357, 95²=593, 97 кВА.

Визначаємо максимальний розрахунковий струм дільниці цеху.

I_макс= А (2.14)

де S_макс - повна максимальна розрахункова потужність дільниці цеху, кВА,

U_н - номінальна напруга живлення ЕП, кВ.

I_макс= =857, 35 А.

Отримані дані заносимо у таблицю 2.2. (додаток Б табл.1)

2.2 Розрахунок середнього значення коефіцієнта потужності і вибір компенсуючого пристрою

Установка комплектного КУ дозволяє значно зменшити витрати електричної енергії у мережі за рахунок виробництва реактивної потужності на місці її споживання, ніж розвантаження живлячих мереж від передачі реактивної потужності. При цьому знижується струм у живильних лініях і трансформаторах, а виходячи з цього і витрати електричної енергії.