Знання електричних навантажень необхідне для вибору і перевірки провідників (шин, кабелів та ін.) і трансформаторів по пропускній спроможності і економічної густині струму, а також для розрахунку втрат і відхилення напруги, вибору апаратів захисту та засобів компенсації реактивної потужності.
Правильне визначення електричних навантажень при проектуванні є основою для раціонального рішення всього комплексу питань електропостачання сучасного промислового підприємства, у тому числі, окремого цеху.
Поняття “розрахункове навантаження” витікає з визначення розрахункового струму 
, за величиною якого вибирають всі елементи мережі і електрообладнання системи електропостачання.
В найпростішому випадку, коли навантаження постійне в часу
.
При змінному навантаженні, коли його графік має випадкових характер, використовується співвідношення
,
де 
– тривалість інтервалу осереднення ( 
), що приймається для графіків навантаження, практично незмінних у часі, рівної 
(у решті випадків – 
);
– інтервал реалізації випадкового процесу;
– постійна часу нагріву провідника до максимальної допустимої температури (за час, рівний 
, провідник нагрівається до 95 % сталого рівня).
Умовно приймають 
хв., 
хв. незалежно від перетину провідника, відкіля і витікає поняття «півгодинний максимум».
З приведеного вище співвідношення вводять поняття «розрахунковий струм» – це такий струм, що приводе до такого ж максимального нагріву провідника або визиває такий же тепловий знос, що й початкове змінне навантаження 
.
Значення 
звичайно визначають з виразу
.
В якості розрахункового навантаження приймають середнє навантаження 
по активної потужності за час
.
Активне розрахункове навантаження 
аналогічне поняттю «розрахунковий максимум» 
або «максимального навантаження» 
, тобто найбільшому значенню струму зі середніх у 30-хвилиних інтервалах осереднення.
2.1Розрахунок цехових навантажень від силових ЕП
Визначення розрахункових електричних навантажень необхідно проводити згідно методики [2], яка поширюється на всі галузі господарства, адаптована до сучасних умов та містить суттєві уточнення попередніх методів розрахунку.
Визначення електричних навантажень цеху є складовою розрахункуелектричних навантажень промислового підприємства в цілому. При таких розрахунках враховують ступень (рівень) системи електропостачання, розрахунки на кожної із них мають свою специфіку. На підприємствах середньої та великої потужності таких рівній нараховують шість (рисунок 2.1).
Кінцевим результатом таких розрахунків має стати величина розрахункової потужності ( 
)як окремих цехів, так і підприємства ( 
) у цілому. Розрахункова потужність – це така потужність, при якій термін службі елементів системи електропостачання дорівнює розрахунковому. Величина відноситься до сукупності вихідних даних на проектування системи електропостачання.
Розрахунок навантаження цеху від окремого електроприймача (ЕП) до шин цехової трансформаторної підстанції виконуємо нормативною методикою [2]. При цьому у розрахунках використовуються слідуючи позначення та співвідношення:
– номінальна потужність, 
;
– паспортна потужність, 
;
– установлена потужність 
.
У розрахунках використані загальноприйняті позначення: для груп електроприймачів – 
, для одного електроприймача – 
. При цьому для окремого електроприймача установлена потужність дорівнює:
1) для електродвигунів, які працюють у довготривалому режимі:
;
2) для електродвигунів, які працюють у повторно-короткочасному режимі:
,
де 
– тривалість включення долях одиниці (задається у паспорті, як правило, у відсотках).
Рисунок 2.1 – Рівні (ступені) системи електропостачання
Групова номінальна (встановлена) активна потужність – це алгебрична сума номінальних активних потужностей електроприймачів, що входять у групу ЕП
(2.1)
де 
– кількість електроприймачів у групі.
Групова номінальна реактивна потужність – це алгебрична сума номінальних реактивних потужностей електроприймачів, що входять у групу
(2.1 а)
де 
– паспортне або довідкове значення коефіцієнта реактивної потужності.
Розрахункова активна потужність вузла живлення визначається розрахунковою величиною 
, що відповідає значенню 
, за співвідношенням:
, (2.2)
де 
– коефіцієнт розрахункової потужності, який залежить від коефіцієнту використання 
та ефективної кількості електроприймвчів 
та сталою часу нагріву мережі, для якої розраховують електричні навантаження.
Згідно [2] прийняти наступні сталі часу нагріву:
– 
хв. – для мережі напругою до 10 кВ, що живлять розподільчі шинопроводи, пункти, щити. Значення 
для таких мереж приймають за номограмою (рисунок 2.2) або згідно таблиці 2.1;
– 
год – для магістральних шинопроводів і цехових трансформаторів. Для таких випадків значення приймають згідно таблиці 2.2;
– 
хв. – для кабелів напругою 6 кВ і вище, що живлять цехові трансформаторні підстанції та розподільчі установки. Розрахункова потужність для цих елементів визначається за умовою 
.
Відмітимо, що добуток 
є проміжною допоміжною розрахунковою величиною, але не середнім значенням очікуваного навантаження, як це вважалося раніше.
Величину ефективної кількості електроприймачів 
визначаємо за співвідношенням:
. (2.3)
Величину можна також визначати за спрощеним співвідношенням:
. (2.4)
Якщо знайдене за співвідношенням (2.4) число буде більше за 
( – дійсне число ЕП), тоді слід прийняти 
. Якщо 
, де 
– номінальна потужність найменшого електроприймача групи, тоді також приймаємо 
.
Значення коефіцієнту використання 
по кожному окремому електроприймачу визначаємо по довідковими даними [3].
Груповий коефіцієнт використання електроприймачів з різними 
знаходимо за формулою
(2.5)
Рисунок 2.2 – Графіки коефіцієнта розрахункового навантаження
для різних в залежності від
Таблиця 2.1 – Значення коефіцієнта розрахункового навантаження для різних в залежності від для живлячих мереж напругою до 1000 В
|
| Коефіцієнт використання
| ||||||||
| 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | |
| 8,00 | 5,33 | 4,00 | 2,67 | 2,00 | 1,60 | 1,33 | 1,14 | 1,0 | |
| 6,22 | 4,33 | 3,39 | 2,45 | 1,98 | 1,60 | 1,33 | 1,14 | 1,0 | |
| 4,05 | 2,89 | 2,31 | 1,74 | 1,45 | 1,34 | 1,22 | 1,14 | 1,0 | |
| 3,24 | 2,35 | 1,91 | 1,47 | 1,25 | 1,21 | 1,12 | 1,06 | 1,0 | |
| 2,84 | 2,09 | 1,72 | 1,35 | 1,16 | 1,16 | 1,08 | 1,03 | 1,0 | |
| 2,64 | 1,96 | 1,62 | 1,28 | 1,11 | 1,13 | 1,06 | 1,01 | 1,0 | |
| 2,49 | 1,86 | 1,54 | 1,23 | 1,12 | 1,10 | 1,04 | 1,0 | 1,0 | |
| 2,37 | 1,78 | 1,48 | 1,19 | 1,10 | 1,08 | 1,02 | 1,0 | 1,0 | |
| 2,27 | 1,71 | 1,43 | 1,16 | 1,09 | 1,07 | 1,01 | 1,0 | 1,0 | |
| 2,18 | 1,65 | 1,39 | 1,13 | 1,07 | 1,05 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 2,11 | 1,61 | 1,35 | 1,1 | 1,06 | 1,04 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 2,04 | 1,56 | 1,32 | 1,08 | 1,05 | 1,03 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,99 | 1,52 | 1,29 | 1,06 | 1,04 | 1,01 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,94 | 1,49 | 1,27 | 1,05 | 1,02 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,89 | 1,46 | 1,25 | 1,03 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,85 | 1,43 | 1,23 | 1,02 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,81 | 1,41 | 1,21 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,78 | 1,39 | 1,19 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,75 | 1,36 | 1,17 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,72 | 1,35 | 1,16 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,69 | 1,33 | 1,15 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,67 | 1,31 | 1,13 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,64 | 1,30 | 1,12 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,62 | 1,28 | 1,11 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,6 | 1,27 | 1,1 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,51 | 1,21 | 1,05 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,44 | 1,16 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,4 | 1,13 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,35 | 1,1 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,3 | 1,07 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,25 | 1,03 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,2 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,16 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,13 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,1 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
Таблиця 2.2 – Значення коефіцієнта розрахункового навантаження для різних в залежності від на НН цехових трансформаторів і для магістральних шинопроводів напругою до 1000 В
| Коефіцієнт використання
| |||||||
| 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 і більше | |
| 8,00 | 5,33 | 4,00 | 2,67 | 2,00 | 1,60 | 1,33 | 1,14 | |
| 5,01 | 3,44 | 2,69 | 1,9 | 1,52 | 1,24 | 1,11 | 1,0 | |
| 2,94 | 2,17 | 1,8 | 1,42 | 1,23 | 1,14 | 1,08 | 1,0 | |
| 2,28 | 1,73 | 1,46 | 1,19 | 1,06 | 1,04 | 1,0 | 0,97 | |
| 1,31 | 1,12 | 1,02 | 1,0 | 0,98 | 0,96 | 0,94 | 0,93 | |
| 6–8 | 1,2 | 1,0 | 0,96 | 0,95 | 0,94 | 0,93 | 0,92 | 0,91 |
| 9–10 | 1,1 | 0,97 | 0,91 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
| 10–25 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,85 | 0,85 | 0,85 | 0,9 | 0,9 |
| 25–50 | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,8 | 0,85 | 0,85 |
| Понад 50 | 0,65 | 0,65 | 0,65 | 0,7 | 0,7 | 0,75 | 0,8 | 0,8 |
Груповий коефіцієнт використання по цеху у цілому (середньовиважений коефіцієнт) дорівнює
. (2.6)
З урахуванням (2.6) співвідношення (2.2) для визначення розрахункової активної потужності прийме вид
. (2.7)
Реактивна потужність по цеху, на шинах ТП, розраховується за співвідношенням
. (2.8)
До розрахункової активної та реактивної потужності силових електроприймачів напругої до 1 кВ повинні бути добавлено освітлювальне навантаження 
, 
.
Повна розрахункова потужність 
силових електроприймачів напругої до 1 кВ визначається формулою
(2.9)
Результати розрахунків та вихідні дані цеху заносяться у відповідні місця таблиці 2.3, виконаної за формою Ф 636–92 [2].
Дата: 2016-10-02, просмотров: 275.
