Последовательность расчета электрических нагрузок
Расчет выполняется по форме табл. 4.
| Исходные данные | Расчетные величины | |||||||
| Наимено вание ЭП | Количество ЭП, шт.*n | Номинальная (установленная) мощность, кВт* | по справочным данным | КиРн | КиРнtgϕ | n p2 н | ||
| Коэффициент использования Ки | коэффициент реактивной мощности cos ϕ/tg ϕ | |||||||
Продолжение таблици 4.
| Эффективное число ЭП** nэ=(ΣРн)2 /Σn p2 н | Коэффициент расчетной нагрузки Кр | Расчетная активная мощность, кВт Рр=КрΣКиРн |
* Резервные ЭП, а также ЭП, работающие кратковременно, в расчете не учитываются.
** При расчете электрических нагрузок для магистральных шинопроводов, на шинах цеховых трансформаторных подстанций, в целом по цеху, корпусу, предприятию:
допускается определять nэ по выражению
nэ = 2ΣРн/рн.макс
расчетная реактивная мощность принимается равной
Qр = КрКиРнtgϕ=Рр tgϕ
Расчет электрических нагрузок ЭП напряжением до 1 кВ производится для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа, сборки, распределительного шинопровода, щита станций управления, троллея, магистрального шинопровода, цеховой трансформаторной подстанции), а также по цеху, корпусу в целом.
Исходные данные для расчета (графы 1-6) заполняются на основании полученных от специалистов технологов и согласно справочным материалам (графы 5, 6), в которых приведены значения коэффициентов использования и реактивной мощности для индивидуальных ЭП.
При этом:
· Все ЭП группируются по характерным категориям с одинаковыми Ки и tgϕ. В каждой строке указываются ЭП одинаковой мощности.
· Резервные электроприемники, ремонтные сварочные трансформаторы и другие ремонтные электроприемники, а также электроприемники, работающие кратковременно (пожарные насосы, задвижки, вентили и т. п.), при подсчете расчетной мощности не учитываются (за исключением случаев, когда мощности пожарных насосов и других противоаварийных ЭП определяют выбор элементов сети электроснабжения). В графах 2 и 4 указываются данные только рабочих ЭП.
· В случаях, когда nэ определяется по упрощенному выражению, все ЭП группируются построчно по характерным категориям независимо от мощности ЭП, а в графе 3 указываются максимальная и минимальная мощности ЭП данной характерной группы.
· Для многодвигательных приводов учитываются все одновременно работающие электродвигатели данного привода. Если в числе этих двигателей имеются одновременно включаемые (с идентичным режимом работы), то они учитываются в расчете как один ЭП номинальной мощностью, равной сумме номинальных мощностей одновременно работающих двигателей.
· Для электродвигателей с повторно-кратковременным режимом работы их номинальная мощность не приводится к длительному режиму (ПВ = 100%).
· При включении однофазного ЭП на фазное напряжение он учитывается в графе 2 как эквивалентный трехфазный ЭП номинальной мощностью:
рн = 3рн.о; qн = 3qн.о,
где рн.о, qн.о - активная и реактивная мощности однофазного ЭП.
При включении однофазного ЭП на линейное напряжение он учитывается как эквивалентный ЭП номинальной мощностью:
· При наличии группы однофазных ЭП, которые распределены по фазам с еравномерностью не выше 15% по отношению к общей мощности трехфазных и однофазных ЭП в группе, они могут быть представлены в расчете как эквивалентная группа трехфазных ЭП с той же суммарной номинальной мощностью. В случае превышения указанной неравномерности номинальная мощность эквивалентной группы трехфазных ЭП принимается равной тройному значению мощности наиболее загруженной фазы.
· При наличии в справочных материалах интервальных значений ku следует для расчета принимать наибольшее значение. Значения ku должны быть определены из условия, что вероятность превышения фактической средней мощности над расчетной для характерной категории ЭП должна быть не более 0,05.
В графах 7 и 8 соответственно записываются построчно величины KuPн и KuPнtgϕ. В итоговой строке определяются суммы этих величин
ΣKuPн ΣKuPнtgϕ
Определяется групповой коэффициент использования для данного узла питания
Ku = ΣKuPн / ΣPн
Значение Ku заносится в графу 5 итоговой строки.
Для последующего определения nэ в графе 9 построчно определяются для каждой характерной группы ЭП одинаковой мощности величины np2 н и в итоговой строке – их суммарное значение Σnp2 н . При определении nэ по упрощенной формуле графа 9 не заполняется.
Определяется эффективное число электроприемников nэ следующим образом:
· Как правило, nэ для итоговой строки определяется по выражению:
· При значительном числе ЭП (магистральные шинопроводы, шины цеховых трансформаторных подстанций, в целом по цеху, корпусу, предприятию) nэ может определяться по упрощенной формуле:
nэ = 2ΣРн / рн.макс
· Найденное по указанным выражениям значение nэ округляется до ближайшего меньшего целого числа. При nэ ≤ 4 рекомендуется пользоваться номограммой (см. рисунок).
В зависимости от коэффициента использования и эффективного числа электроприемников определяется и заносится в графу 11 коэффициент расчетной нагрузки Кр.
Расчетная активная мощность подключенных к узлу питания ЭП напряжением до 1 кВ (графа 12) определяется по выражению
Рр = Кр Σ Ки Рн
В случаях, когда расчетная мощность Рр окажется меньше номинальной наиболее мощного электроприемника, следует принимать Рр = рн.макс.
Расчетная реактивная мощность (графа 13) определяется следующим образом:
· Для питающих сетей напряжением до 1 кВ в зависимости от nэ:
при nэ ≤ 10 Qр = 1,1 ΣКи Рн tgϕ
при nэ > 10 Qр = ΣКи Рн tgϕ
· Для магистральных шинопроводов и на шинах цеховых трансформаторных подстанций, а также при определении реактивной мощности в целом по цеху, корпусу, предприятию:
Qр = Кр ΣКи Рн tgϕ = Рр tgϕ
К расчетной активной и реактивной мощности силовых ЭП напряжением до 1 кВ должны быть при необходимости добавлены осветительные нагрузки Рр.о и Qр.о.
Значение токовой расчетной нагрузки, по которой выбирается сечение линии по допустимому нагреву, определяется по выражению (графа 15):
где 
- полная расчетная мощность, кВА, (графа 14).
Расчет электрических нагрузок ЭП напряжением выше 1 кВ производится в целом аналогично , с учетом следующих особенностей:
· При получении от технологов коэффициентов, характеризующих реальную загрузку электродвигателей, в графу 5 заносится вместо Ки значение Кз, в графу 7 - значение КзРн.
· Расчетная нагрузка цеховых трансформаторных подстанций (с учетом осветительной нагрузки и потерь в трансформаторах) заносится в графы 7 и 8.
· Определяется число присоединений 6 - 10 кВ на сборных шинах РП, ГПП (графа 2 итоговой строки). Резервные ЭП не учитываются.
· Эффективное число ЭП nэ не определяется и графы 9 и 10 не заполняются.
· В зависимости от числа присоединений и группового коэффициента использования ΣКиРн/ΣРн, занесенного в графу 5 итоговой строки, по табл. 3 определяется значение коэффициента одновременности Ко. Значение Ко заносится в графу 11.
Таблица 3. Значение коэффициента одновременности Ко для определения расчетной нагрузки на шинах 6 (10) кВ РП и ГПП
| Средневзвешенный коэффициент использования | Число присоединений 6 (10) кВ на сборных шинах РП, ГПП | |||
| 2-4 | 5- 8 | 9 -25 | Более 25 | |
| Ки < 0,3 | 0,9 | 0,8 | 0,75 | 0,7 |
| 0,3 ≤ Ки < 0,5 | 0,95 | 0,9 | 0,85 | 0,8 |
| 0,5 ≤ Ки ≤ 0,8 | 0,95 | 0,9 | 0,85 | |
| Ки > 0,8 | 0,95 | 0,9 |
· Расчетная мощность (графы 12 - 14) определяется по выражениям:
Результирующий расчет нагрузок для каждой трансформаторной подстанции и выбор мощности трансформаторов рекомендуется выполнять по Таблица 5.
Таблица 5
| Наименование | Cos ϕ/tg ϕ | Расчетная нагрузка | Количество и мощность трансформаторов, шт.⋅кВ⋅А | ||
| кВт | кВАр | кВА | |||
Кривые коэффициента расчетных нагрузок Кр для различных коэффициентов использования Ки в зависимости от nэ (для постоянной времени нагрева То = 10 мин)