150689 (Проектирование электроснабжения метизного цеха), страница 3

Пример расчёта методом упорядоченных диаграмм для группы электроприёмников. Группа состоит из токарных ( кВт, ), автоматических ( кВт, ), шлифовальных ( кВт, ) станков и пресса( кВт, ). Группа имеет и .

Определяется показатель сборки:

, [3]

где - максимальная мощность электроприёмников в группе, кВт

-минимальная мощность электроприёмников в группе, кВт

Определяется суммарная номинальная мощность группы электроприёмников:

, кВт [3]

где - номинальные мощности электроприёмников в группе, кВт

-количество электроприёмников в группе

кВт

Определяется эффективное число:

где - мощность электроприёмников, кВт

Определяется расчетная активная мощность:

, кВт[3]

где - коэффициент использования, (определяется по справочным данным)

-коэффициент максимума, (определяется по справочным данным)

кВт

Определяется расчётная реактивная мощность:

,кВАр [3]

где - расчётная активная мощность

Так как , то значит

кВАр

Пример расчёта методом коэффициента спроса для группы из одинаковых электроприёмников. Резьбо-накатные станки состоят из четырёх электроприёмников, кВт, и имеют и .

Определяется суммарная номинальная мощность группы электроприёмников:

, кВт [3]

где - номинальная мощность одного электроприёмника, кВт

- количество электроприёмников

кВт

Определяется расчётная активная мощность:

, кВт [3]

где - коэффициент спроса

- суммарная номинальная мощность, кВт

кВт

Так как , то значит

Определяется мощность освещения:

_{Где S- площадь цеха,м}

_{g- удельная мощность освещения}

, Вт [3]

Определяется расчётная реактивная мощность:

, кВАр [3]

где - расчётная активная мощность, кВт

кВАр

Аналогично рассчитываются мощности для остальных электроприёмников. Кроме активной и реактивной мощности каждый электроприёмник имеет полную мощность. Определяется полная расчётная мощность для группы

, кВА

где - расчётная активная мощность по всему цеху

- расчётная реактивная мощность по всему цеху

- мощность освещения по цеху

кВА

Определяется максимальный расчётный ток по одиннадцатому цеху:

, [3]

кА

Все расчёты для остальных электроприёмников рассчитываются аналогично и заносятся в таблицу 2.2.1.

2.3 Компенсация реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности и повышение коэффициента мощности, имеет большое значение и является частью общей проблемы повышения КПД работы систем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электрической энергии.

Потребителями реактивной мощности являются асинхронный двигатели, на которых приходится основная мощность предприятия (65–70%), трансформаторы потребляют (20–25%) и воздушные электрические сети и другие электроприёмники потребляемые около 10% реактивной мощности.

При увеличении потребляемой реактивной мощности электроустановка вызывает рост тока в проводниках и снижение коэффициента мощности электроустановки и из-за этого нам приходится выбирать провод большего сечения, а это ведёт к большим затратам. Для того чтобы уменьшить ток нужно чтобы реактивная мощность была больше и это дает нам экономию в затратах на материал. А повышение коэффициента мощности зависит от снижения реактивной потребляемой мощности. Повысить коэффициент мощности можно с помощью компенсирующего устройства, которые снижают реактивную мощность.

Компенсации реактивной мощности и количества компенсирующих устройств определяется основным методом расчета и рассчитывается по расчётным данным цеха.

Расчётные данные метизного цеха представлены в таблице 2.3.1.

Таблица 2.3.1 Расчетные данные цеха.

Поднять косинус до величины не ниже 0,93.

Определяется значение коэффициента мощности до компенсации:

[7]

где – активная мощность цеха до компенсации, кВт

– полная мощность цеха до компенсации, кВА

Определяется коэффициент заполнения графика по активной нагрузке.

[7]

где – максимальная мощность графика, кВт

– период, час

– мощность на определенном участке времени, кВт

– время определенного участка мощности, час

Определяется мощность, которую нужно скомпенсировать, чтобы повысить косинус до заданной величины.

, кВАр [7]

где – среднегодовая активная мощность, кВт

– значение угла до компенсации

– значение угла после компенсации

_{, кВт} [7]

где – коэффициент заполнения графика по активной нагрузке

– активная мощность предприятия до компенсации, кВт

кВт

кВАр

Выбирается компенсирующее устройство УК-0,38-54ОН в количестве 2 штук. Определяется реактивная мощность компенсирующего устройства.

, кВАр [7]

где – номинальная реактивная мощность одного компенсирующего устройства, кВАр

– количество компенсирующих устройств

кВАр

Определяется реактивная мощность после компенсации:

, кВАр [7]

где – реактивная мощность компенсирующего устройства, кВАр

– полная расчётная мощность предприятия до компенсации, кВАр

кВАр

Определяется добавочная активная мощность:

, кВт [7]

где – реактивная мощность компенсирующего устройства, кВАр

– тангенс угла потерь, который всегда равен 0,003

кВт

Определяется активная мощность предприятия после компенсации:

, кВт [7]

где – активная мощность цеха до компенсации, кВт

– добавочная активная мощность, кВт

кВт

Определяется величина полной мощности после компенсации:

, кВА [7]

где – активная мощность предприятия после компенсации, кВт

– реактивная мощность предприятия после компенсации, кВАр

кВА

Определяется значение коэффициента мощности после компенсации:

[7]

где – активная мощность предприятия после компенсации, кВт

– полная мощность предприятия после компенсации, кВА

Так как коэффициент мощности получился в пределах допустимого значения, то расчет компенсации реактивной мощности произведен правильно, и выбор компенсирующих устройств произведен верно.

2.4 Выбор варианта электроснабжения, числа и мощности трансформаторов на подстанции

Подстанция – это электроустановка, состоящая из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительных устройств напряжением до 1000 вольт и выше, служащая для приема, преобразования, распределения и передачи электроэнергии потребителям.

Основное электрооборудование на подстанции являются трансформаторы и распределительные устройства, содержащие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, сборные и соединительные шины и другие вспомогательные устройства.

Для выбора числа и мощности трансформаторов на подстанции необходимо знать полную мощность цеха и некоторые другие данные, которые приведены в таблице 2.4.1.

Таблица 2.4.1 Технические данные для выбора трансформаторов

Определяется средняя мощность нагрузки:

, кВА [7]

где – коэффициент заполнения графика по активной нагрузке

– полная мощность цеха,кВА

кВА

Определяется количество трансформаторов на подстанции:

Так как в цехе есть потребители первой категории, то на подстанции должно быть установлено два трансформатора.

Определяется намечаемая мощность трансформатора:

, кВА [7]

где – средняя мощность нагрузки, кВА --

– количество трансформаторов

кВА

Выбираются два варианта трансформаторных подстанций:

1 вариант: КТП –6\0,4– руб.

2 вариант: КТП –6\0,4– руб.

где , – стоимость трансформаторной подстанции

Определяется максимальный коэффициент загрузки по каждому варианту:

[7]

где – полная мощность цеха, кВА

– количество трансформаторов

– мощность трансформатора, кВА

Определяется средний коэффициент загрузки трансформаторов:

[7]

где – средняя мощность нагрузки, кВА

Определяется значение эквивалентной охлаждающей температуры:

С помощью значения эквивалентной охлаждающей температуры по таблице “Указания к пользованию графиками зависимости” определяем номер кривой зависимости коэффициента допустимой перегрузки. По графику №17.

Определяется значение допустимого коэффициента загрузки по каждому варианту:

Сравниваем допустимые коэффициенты загрузки с максимальными:

<

<

В техническом отношении подходят оба варианта, так как допустимый коэффициент нагрузки больше максимального.

Определяется аварийная перегрузка трансформатора в случае выхода из строя другого:

, кВА [7]

где – коэффициент допустимой перегрузки

кВА

кВА

В аварийном режиме предпочтительнее второй вариант, так как позволяет оставить в работе большее число электроприемников.