Практическая работа № 4
Расчет электрических нагрузок цеха,
Расчет мощности и выбор трансформаторов
Цель работы: научиться выполнять расчет электрических нагрузок цеха, рассчитывать мощность и выбирать трансформатор (по справочной литературе)
Порядок выполнения расчетов
1. Необходимые исходные данные определяются по таблицам 21, 22, 23 [3]в соответствии с индивидуальным вариантом и заносятся в таблицы 8, 9,10 данной тетради.
2. Расчет выполняется по форме ф636-90 (таблица 11).
3. Исходные данные для каждого узла питания заносятся в таблицу 11 (графы 1, 2, 3, 4, 7, 8) отдельной строкой для каждого узла питания.
4. Результаты расчета силовой нагрузки цеха заносятся одной строкой в графы 1¸14.
5. Количество электроприемников цеха 
, шт, определяется по формуле:
,
где 
- количество электроприемников в каждого узла питания, шт.
расчет:
_________________________________________________________________________
Результаты расчета заносятся в графу 2 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
6. По графе 3 таблицы 11 данной тетради определяется наименьшая 
и наибольшая 
мощности силовых электроприемников всех узлов питания.
__________ кВт; 
__________ кВт
Результаты выбора записываются в графу 3 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
7. Общая номинальная (установленная) мощность силовых электроприемников цеха 
, кВт, определяется по формуле:
где 
– номинальные (установленные) мощности узлов питания цеха, кВт.
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 4 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
Таблица 8 – Исходные данные для расчета силовой нагрузки цеха
| Вариант | Категория электроприемников цеха по надежности электроснабжения | Наименование узлов питания | Количество
электроприемников
, шт
| Номинальная мощность электроприемников цеха и узлов питания | Средняя мощность узлов питания цеха | ||
максимальная
 , кВт
| общая
 , кВт
| активная
 , кВт
| реактивная
 , квар
| ||||
Таблица 9 – Исходные данные для расчета осветительной нагрузки цеха
| Вариант | Удельная мощность
осветительной нагрузки
 ., Вт/м2
| Площадь помещения F, м2 | Тип ламп | Характеристика помещения |
Таблица 10 – Исходные данные для расчета нагрузок сторонних потребителей
| Вариант | Количество потребителей | Номинальная (установленная)
мощность
одного стороннего потребителя
 , кВт
| Коэффициент использования ки | Коэффициент мощности cosj |
Таблица 11 – Расчет электрических нагрузок цеховой трансформаторной подстанции
| Исходные данные | Средняя мощность | Эффективное число ЭП п э | Коэффициент расчетной нагрузки кр | Расчетная мощность | Расчетный ток Iр, А | ||||||||
| по заданию технологов | по справочным данным | активная Рс, кВт | реактивная Qс, квар | активная Рр, кВт | реактивная Qр, квар | полная Sр, кВА | |||||||
| наименование характерных категорий ЭП, подключаемых к узлу питания | кол-во ЭП п, шт. | номинальная (установленная) мощность, кВт | коэффициент использования ки | коэффициент мощности cosj ¤tgj | |||||||||
| одного ЭП рнмин¸ рнмак | общая Рн | ||||||||||||
| Итого силовая нагрузка по цеху |
Продолжение таблицы 11
| Исходные данные | Средняя мощность | Эффективное число ЭП п э | Коэффициент расчетной нагрузки кр | Расчетная мощность | Расчетный ток Iр, А | ||||||||
| по заданию технологов | по справочным данным | активная Рс, кВт | реактивная Qс, квар | активная Рр, кВт | реактивная Qр, квар | полная Sр, кВА | |||||||
| наименование характерных категорий ЭП, подключаемых к узлу питания | кол-во ЭП п, шт. | номинальная (установленная) мощность, кВт | коэффициент использования ки | коэффициент мощности cosj ¤ tgj | |||||||||
| одного ЭП рнмин¸ рнмак | общая Рн | ||||||||||||
| Освещение цеха Руд= Вт/м2 Fцеха= м2 тип ламп | |||||||||||||
| Итого с освещением | |||||||||||||
| Сторонние потребители | |||||||||||||
| Итого со сторонними потребителями | |||||||||||||
| Компенсация реактивной мощности | |||||||||||||
| Всего по цеху |
8. Средняя активная мощность силовой нагрузки цеха 
, кВт, определяется по формуле:
где 
– средние активные мощности узлов питания цеха, кВт.
расчет:
______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 7 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
9. Средняя реактивная мощность силовой нагрузки цеха 
, квар, определяется по формуле:
где 
– средние реактивные мощности узлов питания цеха, квар.
расчет:
______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 8 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
10. Средневзвешенный коэффициент использования силовой нагрузки цеха 
определяется по формуле:
расчет:
________________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 5 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
11. Средневзвешенный коэффициент реактивной мощности силовой нагрузки цеха 
определяется по формуле:
расчет:
_______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 6 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
12. Коэффициент мощности 
определяется по таблице 11 Справочного пособия к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Электроснабжение промышленных и гражданских зданий» с учетом значения коэффициента мощности и указывается в графе 6 таблицы 11 данной тетради.
13. Эффективное число силовых электроприемников 
, шт, определяется по формуле:
,
где – номинальная мощность наиболее мощного электроприемника цеха (из графы 3 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради), кВт.
расчет:
________________________________________________________________________
Если найденное по этой формуле число 
окажется больше , то следует принимать 
. Результат заносится в графу 9 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
Внимание! В таблицу расчета электрических нагрузок может быть записано только целое число .
Принимается 
___________.
14. Коэффициент расчетной нагрузки 
определяется по таблице 7 Справочного пособия к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Электроснабжение промышленных и гражданских зданий» с учетом значения средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа электроприемников и указывается в графе 9 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
Принимается 
___________.
Результаты выбора записываются в графу 10 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
15. Расчетная активная мощность силовой нагрузки цеха 
, кВт, определяется по формуле:
.
расчет:
______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 11 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
16. Расчетная реактивная мощность силовой нагрузки цеха 
, квар, определяется по формуле:
.
расчет:
_______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 12 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
17. Полная расчетная мощность силовой нагрузки цеха 
, кВА, определяется по формуле:
.
расчет:
______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 13 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
18. Значение расчетной токовой нагрузки силовой нагрузки цеха 
, определяется по формуле:
,
где 
– номинальное напряжение электроприемников силовой нагрузки цеха, кВ.
расчет:
______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 14 строки «Итого силовая нагрузка по цеху» таблицы 11 данной тетради.
19. Далее выполняется расчет осветительной нагрузки цеха. Результаты расчета заносятся в строку «Освещение» таблицы 11.
20. Все исходные данные заносятся в графу 1 строки «Освещение» таблицы 11:
· удельная мощность осветительной нагрузки Руд = ______Вт/м2;
· площадь помещения F =__________м2;
· тип ламп ______________.
21. Общая номинальная (установленная) мощность осветительной нагрузки 
, кВт, определяется по формуле:
,
где 
– удельная мощность осветительной нагрузки, Вт/м2;
– площадь цеха, м2.
расчет:
_______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 4 строки «Освещение» таблицы 11 данной тетради.
22. Коэффициент спроса осветительной нагрузки 
определяется по таблице 18 Справочного пособия к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Электроснабжение промышленных и гражданских зданий» с учетом наименования организации, учреждения или предприятия, а также значения номинальной (установленной) мощности осветительной нагрузки рассчитанной в п.21 данной практической работы.
Принимается 
___________.
Результаты выбора записываются в графу 5 строки «Освещение» таблицы 11 данной тетради.
23. Определяются коэффициенты мощности осветительной нагрузки 
и в зависимости от типа ламп:
· люминесцентные с компенсированными
пускорегулирующими аппаратами – 0,95 / 0,33
· ртутные (ДРЛ) – 0,57 /1,44
· накаливания – 1 / 0
Принимаются 
___________, ___________.
Результаты выбора записываются в графу 6 строки «Освещение» таблицы 11 данной тетради.
24. Средняя активная мощность осветительной нагрузки 
, кВт, определяется по формуле:
.
расчет:
_______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 7 строки «Освещение» таблицы 11 данной тетради.
25. Средняя реактивная мощность осветительной нагрузки 
, квар, определяется по формуле:
.
расчет:
_______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 8 строки «Освещение» таблицы 11 данной тетради.
26. Определяется коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре 
в зависимости от типа ламп (графа 10):
· люминесцентные – 1,2
· ДРЛ, ДРИ и ДНаТ до 400 Вт включительно – 1,1
· накаливания – 1,0
Принимается 
___________.
Результаты выбора записываются в графу 10 строки «Освещение» таблицы 11 данной тетради.
27. Расчетная активная мощность осветительной нагрузки 
, кВт, определяется по формуле:
.
расчет:
_______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 11 строки «Освещение» таблицы 11 данной тетради.
28. Расчетная реактивная мощность осветительной нагрузки 
, квар, определяется по формуле:
расчет:
_______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 12 строки «Освещение» таблицы 11 данной тетради.
29. Полная расчетная мощность осветительной нагрузки 
., кВА, определяется по формуле:
расчет:
_______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 13 строки «Освещение» таблицы 11 данной тетради.
30. Расчетный ток осветительной нагрузки 
, А, определяется по формуле:
,
где 
– номинальное напряжение осветительной сети цеха, кВт.
расчет:
_______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 13 строки «Освещение» таблицы 11 данной тетради.
31. Далее рассчитывается суммарная нагрузка силовых электроприемников и освещения. Результаты расчета заносятся в строку «Итого с освещением» таблицы 11.
32. Общая номинальная (установленная) мощность силовой и осветительной нагрузки 
, кВт, определяется по формуле:
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 4 строки «Итого с освещением» таблицы 11 данной тетради.
33. Средняя активная мощность силовой и осветительной нагрузки 
, кВт, определяется по формуле:
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 7 строки «Итого с освещением» таблицы 11 данной тетради.
34. Средняя реактивная мощность силовой и осветительной нагрузки 
, квар, определяется по формуле:
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 8 строки «Итого с освещением» таблицы 11 данной тетради.
35. Расчетная активная мощность силовой и осветительной нагрузки 
, кВт, определяется по формуле:
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 11 строки «Итого с освещением» таблицы 11 данной тетради.
36. Расчетная реактивная мощность силовой и осветительной нагрузки 
, квар, определяется по формуле:
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 12 строки «Итого с освещением» таблицы 11 данной тетради.
37. Полная расчетная мощность силовой и осветительной нагрузки 
, кВА, определяется по формуле:
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 13 строки «Итого с освещением» таблицы 11 данной тетради.
38. Расчетный ток силовой и осветительной нагрузки 
, А, определяется по формуле:
,
где 
– номинальное напряжение на сборных шинах трансформаторной подстанции, кВ.
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 14 строки «Итого с освещением» таблицы 11 данной тетради.
39. Далее рассчитывается нагрузка сторонних потребителей. Результаты расчета заносятся в строку «Сторонние потребители» таблицы 11.
40. Исходные данные для расчета электрических нагрузок сторонних потребителей заносятся в таблицу 11 (графы 2, 3, 5, 6).
41. Общая номинальная (установленная) мощность сторонних потребителей 
, кВт, определяется по формуле:
,
где 
– количество сторонних потребителей, шт;
– номинальная (установленная) мощность одного стороннего потребителя, кВт.
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 4 строки «Сторонние потребители» таблицы 11 данной тетради.
42. Коэффициент реактивной мощности определяется по таблице Брадиса с учетом заданного в таблице 10 значения коэффициента мощности .
Принимается для ________ значение ________.
43. Средняя активная мощность сторонних потребителей 
, кВт, определяется по формуле:
,
где 
– коэффициент использования сторонних потребителей (принимается по таблице 10 данной тетради).
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 7 строки «Сторонние потребители» таблицы 11 данной тетради.
44. Средняя реактивная мощность сторонних потребителей 
, квар, определяется по формуле:
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 8 строки «Сторонние потребители» таблицы 11 данной тетради.
45. Эффективное число электроприемников 
, шт, определяетсяпо формуле:
,
где 
– номинальная мощность одного стороннего потребителя (из графы 3 строки «Сторонние потребители» таблицы 11 данной тетради), кВт.
расчет:
________________________________________________________________________
Если найденное по этой формуле число 
окажется больше 
, то следует принимать 
. Результат заносится в графу 9 строки «Сторонние потребители» таблицы 11 данной тетради.
Внимание! В таблицу расчета электрических нагрузок может быть записано только целое число .
Принимается ___________.
46. Коэффициент расчетной нагрузки определяется по таблице 7 Справочного пособия к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Электроснабжение промышленных и гражданских зданий» с учетом значения коэффициента использования сторонних потребителей 
и эффективного числа электроприемников и указывается в графе 9 строки «Сторонние потребители» таблицы 11 данной тетради.
Принимается ___________.
Результат выбора записывается в графу 10 строки «Сторонние потребители» таблицы 11 данной тетради.
47. Расчетная активная мощность сторонних потребителей цеха 
, кВт, определяется по формуле:
.
расчет:
______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 11 строки «Сторонние потребители» таблицы 11 данной тетради.
48. Расчетная реактивная мощность сторонних потребителей цеха 
, квар, определяется по формуле:
.
расчет:
______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 12 строки «Итого со сторонними потребителями» таблицы 11 данной тетради.
49. Полная расчетная мощность сторонних потребителей цеха 
, кВА, определяется по формуле:
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 13 строки «Сторонние потребители» таблицы 11 данной тетради.
50. Расчетный ток сторонних потребителей 
, А, определяется по формуле:
,
где – номинальное напряжение на шинах трансформаторной подстанции, кВ.
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 14 строки «Сторонние потребители» таблицы 11 данной тетради.
51. Далее в строке «Итого со сторонними потребителями» таблицы 11 определяется нагрузка на шинах цеховой трансформаторной подстанции с учетом силовой и осветительной нагрузки цеха и его сторонних потребителей.
52. Количество электроприемников цеховой трансформаторной подстанции 
, шт, определяется по формуле:
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 2 строки «Итого со сторонними потребителями» таблицы 11 данной тетради.
53. В графе 3 строки таблицы 11 указываются минимальная и максимальная мощности электроприемников, питающихся от шин цеховой трансформаторной подстанции:
_________кВт; 
_________ кВт.
Результаты выбора записываются в графу 3 строки «Итого со сторонними потребителями» таблицы 11 данной тетради.
54. Общая номинальная (установленная) мощность 
, кВт, определяется по формуле:
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 4 строки «Итого со сторонними потребителями» таблицы 11 данной тетради.
55. Средняя активная мощность 
, кВт, определяется по формуле:
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 7 строки «Итого со сторонними потребителями» таблицы 11 данной тетради.
56. Средняя реактивная мощность 
, квар, определяется по формуле:
расчет:
_____________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 8 строки «Итого со сторонними потребителями» таблицы 11 данной тетради.
57. Средневзвешенный коэффициент использования 
определяется по формуле:
расчет:
________________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 5 строки «Итого со сторонними потребителями» таблицы 11 данной тетради.
58. Средневзвешенный коэффициент реактивной мощности определяется по формуле:
расчет:
_______________________________________________________________________
Результаты расчета записываются в графу 6 строки «Итого со сторонними потребителями» таблицы 11 данной тетради.
59. Коэффициент мощности определяется по таблице 11 Справочного пособия к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Электроснабжение промышленных и гражданских зданий» с учетом значения коэффициента мощности и указывается в графе 6 строки «Итого со сторонними потребителями» таблицы 11 данной тетради.
60. Эффективное число электроприемников , шт, определяется по формуле:
,
где – номинальная