Модуль 2. Расчет электрических нагрузок

Тема 3. «Расчет электрических нагрузок цехов предприятий»

Вопросы:

1. Методы определение расчетных электрических нагрузок.

2.Порядок расчета электрических нагрузок цехов предприятий.

1. К основные методам определения расчетных (ожидаемых) электрических нагрузок, следует отнести методы определения расчетных нагрузок по:

1) установленной мощности и коэффициенту спроса;

2) средней мощности и отклонению расчетной нагрузки от средней (статистический метод);

3) средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузок;

4) средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузок).

К вспомогательным можно отнести методы определения расчетных нагрузок по:

1) удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска продукции за определенный период;

2) удельной нагрузке на единицу производственной площади.

Первый из основных и вспомогательные методы определения расчетных нагрузок являются приближенными или эмпирическими методами расчета. Последние три из указанных выше основных методов определения расчетных нагрузок используют основные положения теории вероятностей.

Рассмотрим более подробно методы определения расчетных нагрузок и наметим возможную область их применения:

1) определения расчетных нагрузок по установленной мощности и коэффициенту спроса:

Расчетная нагрузка для группы однородных по режиму работы приемников определяется из следующих выражений:

где К_с - коэффициент спроса данной характерной группы приемников, принимаемый по справочным материалам;

tg - соответствует характерному для данной группы приемников cos , определяемому по справочным материалам.

Величина К_с. - может быть принята в зависимости от коэффициента использования K_И , адля данной группы приемников, для среднего коэффициента включения, равного 0,8:

К_с 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

K_И 0,5 0,6 0,65-0,7 0,75-0,8 0,85-0,9 0,92-0,95

Данные по К_с и cos для отдельных цехов и предприятий в целом для различных отраслей промышленности принимаются также по справочным материалам.

Расчетная нагрузка узла системы электроснабжения (цеха, корпуса, предприятия) определяется суммированием расчетных нагрузок отдельных групп приемников, входящих в данный узел, с учетом коэффициента разновременности максимумов нагрузки:

где - сумма расчетных активных нагрузок отдельных групп приемников;

- сумма расчетных реактивных нагрузок отдельных групп приемников;

- коэффициенты разновременности максимумов нагрузок отдельных групп приемников, принимаемый равным 0,85-1,0 в зависимости от места нахождения данного узла в системе электроснабжения предприятия.

2) Определения расчетных нагрузок по средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузок:

Расчетная нагрузка группы приемников по средней мощности и коэффициенту формы определяется из следующих выражений:

(3.1)

(3.2)

В рассматриваемом методе расчетная нагрузка принимается равной среднеквадратичной, т.е. Р_р == Р_ск; Q_p = Q_cк.

В общем случае допущение равенства расчетной нагрузки среднеквадратичной неприемлемо, но во многих случаях среднеквадратичная нагрузка может быть непосредственно использована как расчетная.

Согласно принципу максимума средней нагрузки оно вполне приемлемо для групп приемников с длительным режимом работы с групповым циклом Т_ц « 3Т₀ , например, для вспомогательных приводов реверсивных станов горячей прокатки.

В общем случае для группы приемников с длительным режимом работы зависимость К_ф._а от показателей режима работы и приведенного числа приемников группы определяется уравнением:

где - приведенное число приемников.

Из анализа этого уравнения ясно, что для узлов системы электроснабжения и отдельных групп с большим числом приемников электроэнергии график нагрузок выравнивается, т.е. стремится к Р (t) = const. Поэтому в установившемся режиме наиболее загруженной смены при неограниченном возрастании числа приемников ( ) групповой коэффициент формы графика К_Ф.а 1 и, следовательно, Р_ск Р_см или Р_р Р_см, если в группе отсутствуют достаточно мощные приемники по сравнению с остальными, способные резко исказить достаточно равномерный групповой график нагрузок.

Таким образом, формулы (3.1) - (3.2) могут быть рекомендованы для определения расчетных нагрузок цеховых шинопроводов, на шинах низшего напряжения цеховых трансформаторных подстанций, на шинах распределительной подстанции (ГРП, РП) при достаточно равномерных графиках нагрузок, когда значение К_Ф.а лежит в пределах от 1,0 до 1,2.

Как указывалось, значение К_ф.а достаточно стабильно, если производительность цеха или завода примерно постоянна и изменения формы группового графика нагрузок при данной производительности практически не влияют на значение К_ф.а .

Поэтому при определении расчетных нагрузок отдельных узлов системы электроснабжения проектируемого предприятия коэффициенты формы могут быть приняты по опытным данным для соответствующих узлов системы электроснабжения действующего предприятия, аналогичного по технологическому процессу и производительности проектируемому предприятию.

В случаях, когда опытным путем установить групповой коэффициент формы графика нагрузок по тем или иным причинам трудно, можно с достаточной степенью точности полагать значение К_ф.а = 1,1 - 1,2 (значение К_ф.а при этом уменьшается по направлению от низших к высшим ступеням системы электроснабжения).

Средние мощности за наиболее загруженную смену P_СМ, Q_СМ для определения расчетной нагрузки по формулам (3.1) находятся при проектировании одним из приводимых ниже способов:

1) по известным данным установленной мощности и коэффициенту использования;

2) по известным данным удельных расходов электроэнергии и производительности цеха или предприятия в единицах продукции;

3) по известным данным средней удельной нагрузки на единицу производственной площади.

В условиях эксплуатации среднюю мощность можно определить по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии и сопоставить со средней нагрузкой, определенной расчетным путем.

Общие рекомендации по выбору метода определения расчетных нагрузок.

Расчетная нагрузка определяется согласно «Указаниям по определению электрических нагрузок в промышленных установках».

Анализ рассмотренных выше различных методов определения расчетных нагрузок позволяет дать следующие общие рекомендации:

1. Для определения расчетных нагрузок по отдельным группам приемников и узлам напряжением до 1000 В, в цеховых сетях следует использовать метод упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузок.

2. Для определения расчетных нагрузок на высших ступенях системы электроснабжения (начиная с цеховых шинопроводов или шин цеховых трансформаторных подстанций и кончая линиями, питающими предприятие) следует применять методы расчета, основанные на использовании средней мощности и коэффициентов К_м..а , К_ф.а. В большинстве случаев значения К_м..а , К_ф.а практически лежат в пределах 1,05 - 1,2.

3. При ориентировочных расчетах на высших ступенях системы электроснабжения возможно применение методов расчета по уст-ной мощности и К_с..а , а в некоторых частных случаях - по удельным показателям потребления электроэнергии.

2. Расчёт электрических нагрузок цехов и предприятий (заводов) производят в следующем порядке.

1. Для определения электрических нагрузок составляют сводную ведомость установленной, расчётной и суммарной расчётной мощности по установке, цеху или предприятию.

2. Силовые нагрузки определяют методом коэффициента максимума (упорядоченных диаграмм) с применением для каждой группы ЭП соответствующих расчётных коэффициентов.

3. Осветительные нагрузки рассчитывают методом удельной мощности на освещаемую площадь (вт/м²).

4. Суммарную нагрузку на стороне НН трансформатора S₂ определяют без компенсации и с компенсацией реактивной мощности до заданного cosj.

5. Мощность нагрузки S₁ на стороне ВН трансформатора предварительно рассчитывают с учётом активных (2%) и реактивных (10%) потерь в трансформаторе от номинальной мощности предварительно намеченного к установке трансформатора:

S₁ = K S₂ (7.6)

где коэффициент K зависит от значения cosj нагрузки;

cosj . . . . . . . .1 0,9 0,8 0,7 0,6

К . . . . . . . . .1,02 1,06 1,08 1,085 1,09

6. При проектировании СЭ по данным расчётной нагрузки составляют таблицу электрических нагрузок отдельных цехов, позволяющую выбрать число и мощность трансформаторов с учётом компенсации реактивной мощности, а также определить число и мощность трансформаторов цеховых и заводских подстанций.

7. Далее, в соответствии с указанными параметрами СЭ, местоположением ИП (ТЭЦ, районная подстанция энергосистемы и др.) и категорией потребителя определяют местоположение, число и мощность трансформаторов на ГПП.

8. После выбора схемы питания цеховых ТП от ГПП или ЦРП определяют токовые нагрузки, сечения и потери в сети внутреннего электроснабжения напряжением 6-10 кВ.

9. Окончательные сечения сети уточняют после расчёта токов КЗ.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: