Расчет нагрузки электроприемников напряжением выше 1 кВ

Расчетная нагрузка электроприемников напряжением выше 1 кВ, подключенных к распределительной подстанции напряжением 6-10 кВ, принимается равной средней мощности.

Расчетная нагрузка группы силовых приемников цеха определяется из соотношений:

Р_{расч.в.н.} = к_и Р_н.вн.,

Q_{расч.в.н.} = к_и.· Р_ном.вн · tg

где к_и — коэффициент использования электроприемника напряжением выше 1 кВ; Р_ном.вн — активная установленная (номинальная) мощность электроприемника высшего напряжения, принимается по исходным данным; tg — коэффициент реактивной мощности (прил. Б, ).

Для привода насосов, вентиляторов, компрессоров широко применяются синхронные двигатели, с опережающим коэффициентом мощности cos = - 0,9, которые могут длительно работать в режиме перевозбуждения, т.е. генерации реактивной мощности. Коменсирующая способность СД характеризуется отношением реактивной мощности, отдаваемой СД в сеть (квар) к активной мощности СД (кВАр). При cos = 0,9 компенсирующая способность СД составляет = 48% Для синхронного двигателя СД определяется максимальная реактивная мощность Q_сд , которую синхронный двигатель может генерировать. Значения реактивной мощности, которую можно получить от СД, зависят от его загрузки активной мощностью и относительного напряжения на зажимах двигателя:

где Р_ном.сд — суммарная установленная мощность группы СД; tg =0,48 — коэффициент реактивной мощности; К_{з.реакт.} — коэффициент наибольшей допустимой нагрузки СД по реактивной мощности (0,7; 0,8; 0,9); η_сд — коэффициент полезного действия СД.

При расчете суммарной реактивной нагрузки потребителей для СД, работающих с «опережающим» коэффициентом мощности

cos = - 0,9, значение Q_сд берется со знаком минус.

Пример: компрессорная станция 6 кВ имеет установленную мощность синхронных двигателей Р_н = 1290 кВт , tg = - 0,48.

Расчетная активная нагрузка группы силовых электроприемников напряжением 6 кВ определяется из соотношений:

Р_{расч.в.н.} = к_и Р_н. =0,8× 1290 = 1032 кВт

Q_{расч.в.н.} = Р_{расч.в.н.} × tg = 1032×·(- 0,48) = - 495 квар

Расчет электрической нагрузки предприятия

Расчетные полная S_p.п., активная Р_р.п. и реактивная Q_р.п. мощности промышленного предприятия, отнесенные к шинам вторичного напряжения главной понижающей подстанции ГПП, вычисляются по расчетным активным и реактивным нагрузкам цехов (как силовым до 1 кВ Р_р.н.н, Q_р.н.н.,. и выше 1000 В:_,. Р_р.в.н.,. Q_р.в.н, так и осветительным_-. Р_р.осв, Q_р.осв с учетом потерь мощности Р_, в трансформаторах цеховых подстанций и цеховых сетях напряжением до 1 кВ и коэффициента одновременности максимумов силовой нагрузки к _м:

Р_р.п.= ( Р_р.н.н.+_. Р_р.в.н) ·К_рм + Р_р.осв.+   Р,

Q_{р.п .}= ( Q_р.н.н.+  Q_р.в.н -_. Q_с.д.) К_рм+  Q_р.осв.+   Q,

Коэффициент одновременности максимумов к_м для шин ГПП выбирается по табл. 2.12 в зависимости от величины средневзвешенного коэффициента использования К_и всей группы электроприемников, подключенных к шинам ГПП.

Средневзвешенный коэффициент использования определяется по формуле:

Таблица 2.12

Зависимость коэффициента разновременности максимумов от коэффициента использования

Коэффициенты	Пределы
ки	≤0,3	0,3 –0,5	≥0,5
крм	0,75	0,8	0,85

Суммарные потери активной и реактивной мощностей в трансформаторах цеховых подстанций и цеховых сетях до 1кВ приближенно принимаются равными соответственно 3 и 10 % полной трансформируемой мощности.

Р = 0,03 S_рн.н.;  Q_.= 0,1 S_рн.н.;

где S_рн.н. полная расчетная нагрузка завода на низкой стороне.

Полная расчетная нагрузка предприятия S_рп (кВА) определяется по формуле:

Пример: определить полную расчетную мощность предприятия.

Дано: Р_р.нн =5156 кВт; Р_р.осв = 504 кВт;

Q_р.нн =5108 квар; Q_р.осв=108 квар; Р_ном.нн =12540кВт;

Р_р.вн. =1032 кВт; Q_р.вн =495 квар ;; Р_ном.вн = 1290 кВт.

Определяется средневзвешенный коэффициент использования К_и всей группы электроприемников, подключенных к шинам ГПП.

По табл.2.12 определяется коэффициент разновременности максимумов К_рм = 0,8

Определяется полная мощность со стороны низкого напряжения:

где

Определяются потери активной и реактивной мощностей в трансформаторах цеховых подстанций и цеховых сетях до 1кВ:

 Р = 0,03 S_рн.н = 0,03 ∙ 7647 = 229 кВт

 Q_.= 0,1 S_рн.н. = 0,1 ∙ 7647 = 765 квар

Расчетная мощность предприятия:

Р_р.п.= ( Р_р.н.н.+_. Р_р.в.н) ·К_рм + Р_р.осв.+   Р =

= (5156+1032)∙0,8+504+229=5683 кВт

Q_{р.п .}= ( Q_р.н.н.+  Q_р.в.н -_. Q_с.д.) К_рм+  Q_р.осв.+   Q=

= (5108 - 495) · 0,8 + 108 + 765 = 4563 квар

Данные расчетов сводятся в табл.2.13

Таблица 2.13

Сводная ведомость нагрузок

№ на плане	Наименование цеха	Силовая нагрузка						Осветительная нагрузка						Суммарная нагрузка
		Рн, кВт	кс	сosφ	tgφ	Рр, кВт	Qр, квар	рудр, Вт/м2	F, м2	Рн ос, кВт	кс	Рр,ос кВт	Qр ос квар	Рр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА
	Итого по НН	12540				5156	5108					504	108	5592	5216
	Итого по ВН	1290				1032	495							1032	495
	Всего по заводу	13830		0,78	0,8									5683	4563	7288

Таблица 2.2

Определение расчетных нагрузок завода

№ на плане	Наименование цеха	Силовая нагрузка						Осветительная нагрузка						Силовая и осветительная нагрузки
		Рн кВт	kc	сos φ	tgφ	Pp кВт	Qp кВАр	Рудо Вт/м2	F (axb) м2св.	Рн.осв кВт	Кс	Рр. осв кВт	Qр.осв. квар	Pp+Pp.oс кВт	Qp+ Qp.осв квар			Sр, кВА
		Нагрузка 0,4 кВ
1	Сборочный цех	5870	0,4	0,7	1,02	2348	2395	11	22500	16,0	360	0,95			342		2690
17	РМЦ
2	Компрессорная станция	6540	0,4	0,7	1,02	2616	2668	9	2400	16,0	448	0,95			426		3042
3	Литейный цех	4560	0,4	0,7	1,02	1824	1861	10	19200	16,0	197	0,95			187		2011
	Освещение территории	280	0,8	0,9	0,48	224	108	0,12		19,5	48	0,95			46		270
	Итого по низкой стороне (Рн.нн, Рр.нн, Qр.нн , Рн.осв, Рр.осв, Qр.осв)	12540				5156	5108			530		504	108	5592		5216	7647
Потребители 6- 10 кВ
2	Компрессорная станция, СД-6 кВ	1290	0,8	0,9	0,48	1032	-495							1032		-495
	Итого по высокой стороне (Рн.вн, Рр.вн, Qр.вн, Sр.вн)	1290				1032	-495							1032		-495	1145
	Потери в трансформаторах и линиях ( Σ∆Р, Σ∆Q)													229		765
	Нагрузка предприятия (Рр.g, Qр.g, Sр.g))	13830												5683		4563	7288