Расчет электрических нагрузок автоматизированного цеха

При расчете силовых нагрузок важное значение имеет правильное определение электрической нагрузки во всех элементах силовой сети. Завышение нагрузки может привести к перерасходу проводникового материала, удорожанию строительства; занижение нагрузки – к уменьшению пропускной способности электрической сети и невозможности обеспечения нормальной работы силовых электроприемников.

Расчет электрических нагрузок основывается на опытных данных и обобщениях, выполненных с применением методов математической статистики и теории вероятности.

Расчет начинают с определения номинальной мощности каждого электроприемника независимо от его технологического процесса, средней мощности, затраченной в течение наиболее загруженной смены, и максимальной расчетной мощности участка, цеха, завода или объекта.

Методика расчета электрических нагрузок проводится методом коэффициента максимума.

Максимальная мощность – наибольшая мощность, потребляемая участком, цехом, заводом в течение первой смены за 30 минут.

Если за 30 минут провода выдерживают максимальную нагрузку и не перегреваются, то выбранного сечения достаточно, чтобы данные потребители получили требуемое количество электроэнергии.

Определяем номинальные мощности электроприёмников, группируя их по коэффициенту использования Ки, т.е. электроприёмников, имеющих одинаковый технологический процесс, но неодинаковую мощность (табл.1 приложение 1).

Производим расчет суммарной мощности каждого потребителя при

ПВ =100% по формуле:

, (1.1)

где n-количество электроприемников.

Для электроприемников, работающих в повторно-кратковременном режиме, приводим их работу к длительному режиму:

(1.2)

Кран-тележка

P_{ном.ПВ=100%}=P_ном √ПВ=2* √0,60=1,54кВт

полную мощность сварочных трансформаторов преобразуем в активную

, (1.3)

Определяем модуль силовой сборки, m как отношение номинальных мощностей электроприемника с максимальной мощностью к электроприемнику с минимальной мощностью по формуле:

, (1.4)

где m- показатель силовой сборки в группе; P_ном.нб. –наибольшая мощность электроприемника, P_ном.нб.- наименьшая мощность электроприемника.

Определяем сменные активную и реактивную мощность каждого электроприемника за наиболее загруженную смену по формуле:

Р_см=К_и*Р_ном, кВт; (1.5)

Q_см= Р_см*tgφ, кВАр (1.6)

где Р_см- средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт;

Q_см- средняя реактивная мощность за наиболее нагруженную смену, кВАр;

K_и- коэффициент использования электроприемников, определяется по таблице1 (ПРИЛОЖЕНИЕ 1)

tgφ- коэффициент реактивной мощности определяется по таблице1 (ПРИЛОЖЕНИЕ 1)

Определяем средний коэффициент использования

, (1.7)

где K_{и ср.}- средний коэффициент использования группы электроприемников

Определяем коэффициент максимума К_макс., который определяется по коэффициенту использования К_и таблицы 2 (ПРИЛОЖЕНИЕ 1) и эффективному числу электроприемников n_э.

При расчете n_э используем следующие правила:

Таблица 2

Упрощенные варианты определения n_э

n	Ки.ср	m	Рн	Формула для nэ
<5	≥0,5	≥3	Переменная
≥5	≥0,2	≥3	Постоянная
≥5	≥0,2	<3	Переменная
≥5	<0,2	<3	nэ не определяется, а , где Кз – коэффициент загрузки Кз(пкр)=0,75 (повторно-кратковременный режим) Кз(др)=0,9 (длительный режим) Кз(ар)=1 (автоматический режим)
≥5	≥0,2	≥3
≥5	<0,2	≥3	Применяют относительные единицы ; ; ;
>300	≥0,2	≥3		nэ=n

Примечание.

В таблице 2 К_з – коэффициент загрузки;

- относительное число эффективных электроприемников определяется по таблице 3 (ПРИЛОЖЕНИЕ 2);

n₁ – число электроприемников с единичной мощностью больше или равной 0,5Р_н.нб;

- относительное число наибольших по мощности электроприемников;

n_э- эффективное число электроприемников;

n- фактическое число электроприемников в группе;

Р^* - относительная мощность наибольших по мощности электроприемников.

Максимальные мощности определяются: активная

,кВт (1.8)

реактивная определяется в зависимости от количества электроприемников в группе: при n≤10, Q_max=1,1Q_см;

при n>10, Q_max= Q_см;

Полная мощность

, (1.9)

K_м- коэффициент максимума активной нагрузки;

К_м=F(n_э, К_и) определяется по таблице 2 (ПРИЛОЖЕНИЕ 1)

Максимальный расчетный ток определяется по формуле:

, (1.10)

= 99,3 А