Краткие методические указания к выполнению отдельных разделов курсового проекта

1 Расчет электрических нагрузок

1.1 Расчет нагрузки по предприятию

Расчетная электрическая нагрузка для отдельных цехов определяется упрощенно по методу коэффициента спроса [2]:

, (1.1)

, (1.2)

где - обобщенный коэффициент спроса потребителей цеха, принимается по справочникам [3,4];

- суммарная установленная мощность цеха, кВт;

- тангенс фи, коэффициент мощности потребителей цеха.

Расчетная активная осветительная нагрузка i- го цеха рассчитывается методом удельной мощности на единицу площади:

,

где - коэффициент спроса освещения [2];

- удельная мощность освещения, Вт/м² [2];

F - площадь цеха, м².

При выполнении освещения люминесцентными лампами следует определять также реактивную мощность.

Реактивная осветительная мощность, квар:

,

где - коэффициент реактивной мощности осветительной нагрузки, [2] .

Площади цехов F (необходимые для расчета освещения) берут из ситуационного плана. Удельная мощность освещения принимается в пределах от 10 до 20 Вт/м², для внешнего освещения 0,2 Вт/м². Коэффициент спроса освещения для внешнего освещения принимается равным 1.

Площадь территории предприятия определяется по ситуационному плану вычетом из общей площади предприятия площади цехов.

Расчетные активная и реактивная мощности высоковольтной нагрузки определяются аналогично по формулам (1.1), (1.2).

Генерируемая синхронными электродвигателями с номинальной мощностью до 2500 кВт и частотой вращения до 1000 мин^-1 реактивная мощность не учитывается и в графе 7 (табл. А.2) проставляется прочерк. Целесообразность использования генерируемой этими СД реактивной мощности в целях компенсации реактивной мощности определяется согласно Указаниям по выбору средств компенсации реактивной мощности в сетях общего назначения.

Для синхронных электродвигателей с номинальной мощностью свыше 2500 кВт или с частотой вращения свыше 1000 мин^-1 независимо от номинальной мощности в графу 8 (табл. А.2) заносится значение реактивной мощности со знаком минус.

Результаты расчета нагрузок сводятся в таблицы (табл. А.1 и А.2 приложения А).

Суммарная расчетная нагрузка по предприятию:

, (1.3)

, (1.4)

где - коэффициент разновременности максимума низковольтной и высоковольтной нагрузки, принимается равным 0,85-1,0;

- расчетная активная (реактивная) низковольтная электрическая нагрузка предприятия, кВт (квар);

- расчетная активная (реактивная) высоковольтная электрическая нагрузка предприятия, кВт (квар);

- потери активной (реактивной) мощности в трансформаторах цеховых трансформаторных подстанций (ЦТП);

- расчетная активная (реактивная) осветительная нагрузка предприятия, кВт (квар).

Поскольку цеховые ТП еще не выбраны, ориентировочно активная и реактивная мощность потерь в трансформаторах ТП определяется по формулам:

,

,

где - полная расчетная мощность низковольтной нагрузки, кВА.

1.2 Компенсация реактивных нагрузок

При решении вопросов компенсации реактивных нагрузок основной целью является определение мощности компенсирующих устройств и выбор места их установки.

В качестве компенсирующих устройств могут быть использованы конденсаторные батареи и установленные в цеху синхронные двигатели, работающие в режиме перевозбуждения (при номинальном токе возбуждения).

С целью упрощения расчетов принимается установка всех конденсаторных батарей на главной понизительной подстанции (ГПП) с подключением к шинам РУ низкого напряжения 6-10 кВ.

Требуемая мощность Q_к.р конденсаторной установки (КУ) определяется из условия компенсации до значения cos_к в пределах от 0,92 до 0,95, когда tg_к находится в диапазоне (0,43 - 0,33). В этом случае

. (1.5)

где значение Р_рΣ и tg_рΣ берутся по результатам расчета нагрузок по предприятию по формулам (1.3), (1.4). Коэффициент α учитывает возможность повышения cos естественным способом. При наличии асинхронных двигателей с переключением обмоток статора со звезды на треугольник и (или) синхронных двигателей α=0,9, а при их отсутствии α=1.

По граничным значениям tg_к вычисляется диапазон Q_к.р, из которого выбирается стандартная мощность Q_к.н конденсаторной установки.

С учетом компенсации реактивной мощности реактивная нагрузка, потребляемая предприятием:

. (1.6)

Полная мощность с учетом компенсации

. (1.7)