Рассчитать электрические нагрузки потребителей металлообрабатывающего цеха

Расчет нагрузок цеха по средней мощности
и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм)
По методу упорядоченных диаграмм расчетная активная нагрузка приемников с переменным графиком нагрузки может быть определена по средней мощности и коэффициенту максимума
Ррасч = Км Ки Рном = Км Рсм , (1)
где Ки − определяется по справочникам [3] ; Ки = Кс ( по заданию)
Км − находятся по таблице ( таблица 1.6 приложение 1) или по кривым [2] в зависимости от Ки и эффективного числа электроприемников nЭ;
Рном − суммарная номинальная мощность однотипных приемников;
Рсм − средняя активная мощность за наиболее загруженную смену.
Под эффективным числом группы электроприемников с различной установленной мощностью и разными режимами работы понимают такое число приемников, одинаковых по мощности и однородных по режиму работу, которое обеспечивает ту же величину расчетной нагрузки, что и рассматриваемая группа различных по мощности и режиму работы электроприемников.
При m > 3 и Ки ≥ 0,2 эффективное количество приемников
nэ=21nPнiPнmax, (2)
Если найденное nЭ окажется большим, чем фактическое, следует принять nЭ = n.
В зависимости от коэффициента использования Ки и эффективного ко-
личества приемников определяют коэффициент максимума.
Расчетную реактивную мощность находят из следующих условий:
при nЭ ≤ 10 c
QP = 1,1ΣQcмi ; (3)
при nЭ > 10c
QP = ΣQcмi ; (4)
где Qcмi − средние реактивные мощности электроприемников.
1. Расчетные активные и реактивные нагрузки силовых приемников по цеху в целом определяем суммированием соответствующих нагрузок группы. Расчет нагрузки освещения производится методом коэффициента спроса.
Расчетная нагрузка освещения вычисляется по формуле:
Рро=РномКс, (5)
где Рно - установленная мощность приемников освещения
Кс – коэффициент спроса для освещения
Полная расчетная мощность силовых и осветительной нагрузки вычисляется по формуле:
Sр= (Рр+Рро)2+(Qр+Qро)2; (6)
где Sр – полная мощность, кВА;
Рр – расчетная активная мощность, кВт;
Qр – расчетная реактивная мощность, квар.
Расчетный ток находим по выражению:
Iрасч=, (7)
где Iрасч – расчетный максимальный ток, А;
Uном – номинальное напряжение, кВ;
Sр – полная мощность, кВА.
Компенсация реактивной мощности
При превышении расчетным коэффициентом реактивной мощности нормативного, необходимо установить компенсацию реактивной мощности.
соs = PрасчSрасч, (8)
Компенсация реактивной мощности это приближение источника реактивной мощности к потребителю.
Определяем мощность компенсирующей установки:
Qку = Рс (tgφср – tgφэ) , (9)

где Рс – активная средняя мощность, кВт;
tgφср – расчетных коэффициент реактивной мощности предприятий;
tgφэ – эффективный коэффициент реактивной мощности.
Выбираем КУ и определяем фактические значения tgφ и cosφ после компенсации реактивной мощности . Выбираем тип батарей.
Проводим проверку по выражению:
tgφ=, (10)
где Qр – расчетная реактивная мощность в цехе, квар;
Qном ку – мощность компенсационной установки, квар;
Р р – расчетная активная мощность в цехе, кВт.
Определяем полезную мощность цеха с учетом компенсации:
Sмах = , (11)
где Рр – расчетная активная мощность по цеху, кВт;
Qр – расчетная реактивная мощность по цеху, квар;
Qку ном – полная мощность компенсирующего устройства, квар.
Рассчитываем эффективное количество электроприемников для цеха
по формуле (3)
nэ =2290,545=13
Далее определяем расчетные нагрузки оборудования по формулам (1), (3) и (4).
Зная коэффициент спроса и номинальную нагрузку потребителей, определим среднюю нагрузку за максимально загруженную смену:
1.Металлобрабатывающие станки
Токарный станок:
Рсм = Кс ∙ Рн = 0,14 ∙ 18,4= 2,576 кВт;
Qсм=Рсм ∙ tgϕ = 2,5766∙1,73 =4,46 квар;
Ррасч = Км Рсм =1,852,576=4,76 кВт;
Qрасч=Км᾿ Qсм =1,14,46=4,91квар.
Трубогибный станок
Рсм = Кс ∙ Рн = 0,14 ∙ 7= 0,98 кВт;
Qсм=Рсм ∙ tgϕ = 0,98∙1,73 =1,7 квар;
Ррасч = Км Рсм =1,850,98=1,813кВт;
Qрасч=Км᾿ Qсм =1,11,7=1,87квар.
Ножницы
Рсм = Кс ∙ Рн = 0,14 ∙ 14= 1,96 кВт;
Qсм=Рсм ∙ tgϕ = 1,96∙1,73 =3,39 квар;
Ррасч = Км Рсм =1,851,96=3,626 кВт;
Qр=Км᾿ Qсм =1,13,39=3,729квар.
Сварочный станок
Рсм = Кс ∙ Рн = 0,2 ∙ 50= 10 кВт;
Qсм=Рсм ∙ tgϕ = 10∙2,29 =22,9 квар;
Ррасч = Км Рсм =1,8510=18,5 кВт;
Qрасч=Км᾿ Qсм =1,122,9=25,19квар.
Насосы и компрессоры
Насосы системы теплоснабжения
Рсм = Ки ∙ Рн = 0,8 ∙ 80 = 64 кВт;
Qсм=Рсм ∙ tgϕ = 64∙0,75 =48 квар;
Ррасч = Км Рсм =1,0764=68,48 кВт;
Qрасч=Км᾿ Qсм =1,148=52,8квар.
Насосы системы водоснабжения
Рсм = Ки ∙ Рн = 0,65 ∙ 13,5 = 8,77 кВт;
Qсм=Рсм ∙tgϕ = 8,77∙0,85 =7,45 квар;
Ррасч = Км Рсм =1,138,77=9,91кВт;
Qрасч=Км᾿ Qсм =1,17,45=8,2квар.
Компрессор
Рсм = Ки ∙ Рн = 0,75 ∙ 30 = 22,5 кВт;
Qсм=Рсм ∙ tgϕ = 22,5∙0,62 =13,95 квар;
Ррасч = Км Рсм =1,0722,5=24,075кВт;
Qрасч=Км᾿ Qсм =1,113,95=15,35квар.
Вентиляторы
Рсм = Ки ∙ Рн = 0,65 ∙ 8,4 = 5,46 кВт;
Qсм=Рсм ∙ tgϕ = 5,46∙0,88 =4,82 квар;
Ррасч = Км Рсм =1,135,46=6,17кВт;
Qрасч =Км᾿ Qсм =1,14,82=5,3квар.
4