Расчёт электрических нагрузок цехов предприятия

Электрические нагрузки систем электроснабжения определяются с целью выбора числа и мощности силовых трансформаторов, мощности и места подключения компенсирующих устройств, выбора и проверки токоведущих элементов по условию допустимого нагрева, расчета потерь мощности, электроэнергии, напряжения и выбора релейной защиты.

Расчет электрических нагрузок цехов является главным этапом при проектировании промышленной электрической сети.

Определение расчетных нагрузок цехов

В данном проекте практически для всех цехов использован метод коэффициента спроса. Нагрузка цеха складывается из нагрузки электрического освещения и силовой нагрузки.

Расчётная осветительная нагрузка цеха:

P_{Р ОСВ} = у_ОСВk_{С ОСВ}F_Цk_ПП; Q_{Р ОСВ} = P_Р ОСВ tgц_ОСВ,.

где P_Р ОСВ — активная мощность освещения цехов, кВт;

F_Ц — площадь цеха, м²;

P_УД — плотность осветительной нагрузки, Вт? м²;

k_ПП — коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре разрядных ламп, для КЛЛ — 1,2; для ДРИ и натриевых ламп — 1,1;

k_{С ОСВ} — коэффициент спроса освещения цехов, принимается равным 1 для мелких производственных зданий; 0,95 — для производственных зданий из крупных пролетов, 0,85 — для производственных зданий из многих отдельных помещений; для административно-бытовых зданий и лабораторий; 0,6 — для складов;

Q_ОСВ — реактивная мощность освещения цехов, квар;

tgц_ОСВ = 0,485? тангенс ц, соответствующий коэффициенту мощности равному 0,9, установленному ПУЭ для разрядных источников света.

При определении осветительных нагрузок предполагается, что в цехах установлены разрядные лампы (люминесцентные, металлогалогенные типа ДРИ), территория освещается разрядными натриевыми лампами.

Расчётная активная и реактивная силовая нагрузка цехов на напряжении 0,4 кВ:

P_РС = k_СР_Н; Q_РС = P_РСtgц_Н,.

где Р_Н — установленная мощность цеха, кВт;

k_С — коэффициент спроса рассматриваемого цеха;

tgц_Н — соответствует средневзвешенному коэффициенту мощности электроприемников цеха.

В итоге расчётные значения нагрузок цеха определяются по следующим выражениям:

— расчётная активная мощность:

P_РЦ = P_РС + P_{Р ОСВ},.

где Р_РЦ — расчётное значение активной мощности цеха, кВт;

— расчётная реактивная мощность:

Q_РЦ = Q_РС + Q_{Р ОСВ},.

где ??_РЦ — расчётное значение реактивной мощности цеха, квар;

• — расчётная полная мощность:
• ??_РЦ = ,

где ??_РЦ — расчётное значение полной мощности цеха, кВ•А;

— расчётный ток узла нагрузки:

I_РЦ = ,.

где ??_РЦ — расчётное значение тока узла нагрузки, А;

n — количество питающих линий;

U_н — номинальное напряжение в узле нагрузки, А;

Расчётные электрические нагрузки цеха в дальнейшем используются при выборе мощности трансформаторов цеховых ТП, линий и коммутационно-защитной аппаратуры.

Исходные данные для цеха 0,4 кВ.

• ??_Н = 5200 кВт; К_С = 0,4; ??os? = 0,75; ?? = 29 956 м²;
• ??_уд = 9 Вт? м2, ??os?_ОСВ = 0,75; К_{С ОСВ} = 0,76, К_ПРА = 1,1.

Расчётная нагрузка:

Р_РС = К_СР_Н = 0,4 • 5200 = 2080 кВт;

??_РС = Р_РСtgц_Н = 2080 • 0,88 = 1834,8 кВар;

Нагрузка искусственного освещения:

P_{Р ОСВ} = К_{С ОСВ}К_ПРА??_УДF_Ц = 0,76• 1,1•9•10^?3 • 29 956=226,69кВт;

Q_{Р ОСВ} = P_{Р ОСВ} tgц_ОСВ = 226,69 • 0,485 = 109,94 кВар.

Суммарная активная, реактивная и полная нагрузки по 0,4 кВ (точка 1):

P_РЦ = P_РС + P_{Р ОСВ} = 2080 + 109,94 = 2306,69 кВт;

• ??_РЦ = Q_РС + Q_{Р ОСВ} = 1834,39 + 109,94 = 1944,33 кВар;
• ??_РЦ = = = 3016,83 кВ • А;

Потери в трансформаторах ТП будут определены после выбора их мощности.

Таблица 2.1.

Расчётные нагрузки цехов предприятия.