Расчет электрических нагрузок

Создание каждого промышленного объекта начинается с его проектирования. Непростое суммирование установленных (номинальных) мощностей электроприёмников предприятия, определение определяемых (расчётных) значений электрических нагрузок является первым и основополагающим этапом проектирования системы электроснабжения. Расчётная максимальная мощность, потребляемая электроприемникам предприятия, всегда меньше суммы номинальных мощностей этих электроприёмников. Необходимость определения ожидаемых (расчётных) нагрузок вызвана полной загрузкой некоторых электроприёмников, не одновременностью их работы, вероятностью случайным характером включения и отключения электроприёмников, зависящих от особенностей технологического процесса и организационно - технических мероприятий по обеспечению надлежащих условий труда рабочих и служащих данного предприятия.

От расчёта нагрузок зависят исходные данные выбора всех элементов системы электроснабжения проектируемого объекта и денежные затраты при установке, монтаже и эксплуатации выбранного электрооборудования.

Завышение ожидаемых нагрузок приводит к удержанию строительства, перерасходу проводниковых материалов сетей и неравномерному увеличению мощности трансформаторов и прочего электрооборудования. Занижение может привести к понижению пропускной способности электрической сети, к лишним потребителям мощности, перегреву проводов, кабелей и трансформаторов, а, следовательно, к уменьшению их срока службы.

В настоящее время основным методом расчёта электрических нагрузок промышленных объектов является метод упорядоченных диаграмм. Этот метод позволяет по номинальной мощности электроприёмников с учётом их числа и характеристик определить расчётную нагрузку любого узла схемы электроснабжения.

Определяют среднюю загрузку групп электроприёмников за максимально загруженную смену Рсм и расчётный получасовой максимум Рр. Средняя нагрузка за максимальную схему (кВт, кВар):

[10] (3)

[10], (4)

где: Ки – коэффициент использования активной мощности, значение которого для некоторых приёмников с разными режимами работы приведены в справочной литературе [10], табл. 2.1;

Рном – активная суммарная номинальная мощность групп электроприёмников, приведённая для электроприёмников с повторнократковременным режимом и ПВ = 100%.

Расчётная максимальная нагрузка (получасовой максимум) кВт, кВар:

[10] (5)

[10] (6)

где: Км – коэффициент максимума активной (реактивной) мощности, принимаемый по справочной литературе [10] рис. 2.6 или табл. 2.3 в зависимости от значения Ки и эффективного числа электроприёмников nэ.

Под эффективным числом электроприёмников понимается такое число однородных по режимe работы электроприёмников одинаковой мощности, которое обеспечивает тот же расчётный максимум, что и группа различных по мощности и режиму работы электроприёмников.

[10] (7)

Полная мощность, кВА:

[10] (8)

Расчетный ток, А:

[10] (9)

Номинальная мощность определяется как сумма номинальных мощностей отдельных групп электроприёмников.

Номинальная мощность вспомогательного оборудования:

Рном.всп = 634,87 кВт

Номинальная мощность синхронных двигателей:

Рдв = 9600кВт

Общая установленная мощность равна:

[10] (10)

Эффективное число электроприемников:

[10] (11)

Средняя активная и реактивная мощность за смену:

[10] (12)

Ки = 0,68 лит. [10], табл. 2.1;

Ки = 0,75 лит. [10], табл. 2.1

tgφ – значение соответствующее средневзвешенному cosφ;

cosφ = 0,8 лит. [10],табл. 2.1; tgφ = 0,75

Определяем средневзвешенный коэффициент использования:

[10] (13)

По табл. 2.3 лит. [10] определяем Км = 1,12 при n = 13 и Ки = 0,75

Определяем максимальную расчетную мощность нагрузки:

Реактивная максимальная расчетная мощность за наиболее нагруженную смену: