Расчет мощности цеха

Силовая нагрузка предприятия или цеха обычно состоит из электроприемников различных по мощности и по режиму работы.

Определение расчетной максимальной нагрузки по методу коэффициента максимума Км производится в определенном порядке. Составляется таблица. Заполнение отдельных граф и расчеты производятся следующим образом:

Все электроприемники в питающей линии разбиваются на группы (А, Б, В…) по значениям коэффициента использования Ки (графа 1);

Подсчитывается количество электроприемников в каждой группе и в целом по питающей линии (графа 2);

В каждой группе указывают минимальную и максимальную мощности. При этом все электроприемники должны быть приведены к ПВ=100% (графа 3);

Затем подсчитываются суммарные установленные мощности всех электроприемников, кроме резервных (графа 4);

Для каждой питающей линии определяется отношение:

m=Pmax/Pmin.

где: Pmax — наибольшая мощность электроприемника в данной линии (графа 5) [кВт].

Pmax-наименьшая мощность электроприемника в данной линии (графа 5) [кВт].

Коэффициент использования Ки и cosц определяется из таблицы. (графа 6);

По значениям cosц определяется tgц (графа 7);

Далее определяется активная мощность смены:

Pсм=Kи· Pн.

где: Kи — коэффициент использования.

Pн — номинальная мощность Затем определяется реактивная мощность:

Qсм=Pсм· tgц.

где: Рсм — сменная мощность [кВт].

Для расчетов Киср для данной питающей линии пользуемся данной формулой:

Ки_ср=?Рсм/?Рн.

где: ?Рсмсуммарная сменная мощность [кВт].

?Рнсуммарная номинальная мощность [кВт].

Среднее значение tgц линии определяется по формуле:

tgц_ср= ?Qсм/?Рсм.

где: ?Qсмсуммарная реактивная мощность [кВАр].

По среднему значению tgц определяется среднее значение cosц (по линии и цеху).

Эффективное число электроприемников nэ (графа 10) определяется различными способами:

При числе электроприемников до 5 nэ определяется по формуле:

nэ=(?Рн)2/?Рн2.

При n>5 и Ки<0,2 обозначим n₁— число электроприемников, имеющих мощность больше половины наибольшего по мощности электроприемника данной линии, тогда:

n_*= n₁/ n.

где: n — общее количество электроприемников (графа 2).

Далее определяем суммарную номинальную мощность этих электроприемников. Затем рассчитываем величину Р_*:

Р_*= Рн₁/ Рн.

где: Рн₁— суммарная номинальная мощность [кВт].

Рн — общая номинальная мощность всех электроприемников [кВт] (графа 4).

По n_* и Р_* определяем n_*э по таблице. Тогда n_э определяется по формуле:

n_э= n_*э· n.

При числе электроприемников 4 и более допускается принимать n_э равным фактическому количеству n в случае, если m>3.

При m>3, Ки?0,2 эффективное число электроприемников определяется по формуле:

n_э=2?Рн/ Pmax.

где: ?Рнсуммарная номинальная мощность [кВт].

Pmaxнаименьшая мощность электроприемника в данной линии (графа 5) [кВт].

При n_э> n берется n_э= n.

По таблице по значениям n_э и Ки определяется коэффициент максимума Км (графа 11).

Максимальная активная и реактивная мощности определяется по формулам:

Рм=Км· ?Рсм (графа 12).

где: Км — коэффициент максимума.

?Рсм — суммарная сменная мощность [кВт].

Qм=Км· ?Qсм (графа 13).

где: ?Qсм — суммарная сменная реактивная мощность [кВА Далее определяется полная или кажущая мощность по формуле:

Sм=vРм²+Qм² (графа 14).

Максимальная ток в линии или по цеху определяется по формуле:

Iм=Sм/(v3· Uн) (графа15).

Питающая линия 1.

Электроприемники группы А: Ки=0,05- № 1(1), Их общее количество 1. Р_н=36 кВт Электроприемники группы Б: Ки=0,4- № 2, № 3,Их общее количество 2. Рн= 2· 3,2=6,4кВт.

Электроприемники группы В: Ки=0,12- № 6,7,8. Их общее количество 3. Рн=2+2· 2,2=6,4кВт.

Электроприемники группы Г: Ки=0,17- № 9,10,11−14,15−20. Их общее количество12 .

Рн=2· 10+4·13+6·3=90 кВт.

Кол-во электроприемников по линии 18 шт.

Определяем активную и реактивную мощность смены по каждой группе электроприемников.

Рсм_А=Ки_А· Рн_А=0,05·36=1,8 кВт.

Qсм_А=Рсм_А· tgц_А=1,8·1,73=1,298кВАр.

Рсм_Б=Ки_Б· Рн_Б=0,4·6,4=2,56кВт.

Qсм_Б=Рсм_Б· tgц_Б=2,56·1,37=3,5кВАр.

Рсм_В=Ки_В· Рн_В=0,12·6,4=0,768кВт.

Qсм_В=Рсм_В· tgц_В=0,768·2,35=1,8кВАр.

Рсм_Г=Ки_Г· Рн_Г=0,17·90=15,3кВт.

Qсм_Г=Рсм_Г· tgц_Г=15,3·1,15=17,5кВАр.

Всего по линии 1:

Определяем отношение.

m=Pmax/Pmin=36/2=18.

• ?Рсм₁=Рсм_А+Рсм_Б+Рсм_В+Рсм_Г=1,8+2,56+0,768+15,3=20,4кВт.
• ?Qсм₁=Qсм_А+Qсм_Б+Qсм_В+Qсм_Г=1,298+3,5+1,8+17,5=25,9кВАр.
• ?Рн=36+6,4+6,4+90=138,8кВт.

Находим Ки_ср по линии 1:

Ки_ср=?Рсм/?Рн=20,4/138,8=0,14.

Определяем среднее значение tgцср:

tgц_ср= ?Qсм/ ?Рсм=25,9/20,4=1,26.

Затем определяем cosц_ср, при tgц_ср=1,26 cosц_ср=0,61.

Находим эффективное число электроприемников nэ по 2 способу при n>5 и Ки<0,2:

n_*= n₁/ n=1/18=0,05.

Р= Рн₁/ Рн=36/138,8=0,25.

n_э= n_*э· n=0,51· 18=9 станков По значениям Ки=0,14 и nэ=9 находим коэффициент максимума Км. Он будет равен Км=2,2.

Затем рассчитываем активную и реактивную мощности:

Рм=Км· ?Рсм=2,2·20,4=44,88кВт.

Qм=Км· ?Qсм=2,2·25,9=56,98 кВАр.

Далее находим полную мощность:

Sм=vРм²+Qм² =v44,88²+56,98²=72,5 кВА.

Далее находим максимальный ток:

Iм=Sм/(v3· Uн)=72,5 /(v3· 0,38)=110,2А.

Питающая линия 2.

Электроприемники группы А: Ки=0,05- № 21. Их общее количество 1. Рн=36кВт.

Электроприемники группы Б: Ки=0,4- № 22, № 23,Их общее количество 2. Рн = 2· 3,2=6,4кВт.

Электроприемники группы В: Ки=0,12-№ 24−28(1). Их общее количество 5. Рн=2· 7+2·2,2+2=18,2 кВт.

Электроприемники группы Г: Ки=0,17 — № 29,30,33−37. Их общее количество 1. Рн=5· 3+2·10=35 кВт.

Электроприемники группы Д: Ки=0,16 — № 31,32,38−40. Их общее количество 5. Рн=3· 75+2·10=245кВт.

Электроприемники группы Е: Ки=0,1 — № 41 Их общее количество 1.

Рн=5кВт.

Рсм_А=Ки_А· Рн_А=0,05·36=1,8 кВт.

Qсм_А=Рсм_А· tgц_А=1,8·1,73=1,298кВАр.

Рсм_Б=Ки_Б· Рн_Б=0,4·6,4=2,56кВт.

Qсм_Б=Рсм_Б· tgц_Б=2,56·1,37=3,5кВАр.

Рсм_В=Ки_В· Рн_В=0,12·18,2=2,184кВт.

Qсм_В=Рсм_В· tgц_В=2,184·2,35=5,1324кВАр.

Рсм_Г=Ки_Г· Рн_Г=0,17·35=5,95кВт.

Qсм_Г=Рсм_Г· tgц_Г=5,95·1,15=6,84 кВАр.

Рсм_Д=Ки_Д· Рн_Д=0,16·245=39,2кВт.

Qсм_Д=Рсм_Д· tgц_Д=39,2·1,73=67,8кВАр.

Рсм_Е=Ки_Е· Рн_Е=0,1·5=0,5кВт.

Qсм_Е=Рсм_Е· tgц_Е=0,5·1,73=0,865 кВАр Всего по линии 2:

Определяем отношение m=Pmax/Pmin=75/2=37,5.

• ?Рсм₂=Рсм_А+Рсм_Б+Рсм_В+Рсм_Г+Рсм_Д+Рсм_Е =1,8+2,56+2,184+5,95+39,2+0,5 = 52,1 кВт.
• ?Qсм₂=Qсм_А+Qсм_Б+Qсм_В+Qсм_Г+Qсм_Д+Qсм_Е =3,1+3,5+5,13+6,8+67,8+0,86= 87,1 кВАр.
• ?Рн=12,5+65,8+7,5+5=90,8кВт.

Находим Ки_ср по линии 2:

Ки_ср=?Рсм/?Рн=52,1/345,6=0,15.

Определяем среднее значение tgц_ср:

tgц_ср= ?Qсм/ ?Рсм=87,1/52.1=1,67.

Затем определяем cosц_ср, при tgц_ср=1,67 cosц_ср=0,51.

Находим эффективное число электроприемников nэ по 2 способу при n>5 и Ки<0,2:

n_*= n₁/ n=3/21=0,14.

Р_*= Рн₁/ Рн=225/345,6=0,65.

n_э= n_*э· n=0,32· 21=7 станков.

По значениям Ки=0,15 и nэ=7 находим коэффициент максимума Км. Он будет равен Км=2,48.

Затем рассчитываем активную и реактивную мощности:

Рм=Км· ?Рсм=2,48·52,1=129,2кВт.

Qм=Км· ?Qсм=2,48·87,1=216кВАр.

Далее находим полную мощность:

Sм=vРм²+Qм² =v129,2²+216=251,69кВА.

Далее находим максимальный ток:

Iм=Sм/(v3· Uн)=251,6/(v3·0,38)=382,8А.

Питающая линия 3 (РП1).

Электроприемники группы А: Ки=0,65- № 42, № 43.

Их общее количество 2.

Рн=2· 4,5=9 кВт.

Рсм_А=Ки_А· Рн_А=0,65·9=5,85 кВт.

Qсм_А=Рсм_А· tgц_А=5,85·0,73=4,27кВАр.

Всего по линии 3:

Определяем отношение.

m=Pmax/Pmin=4,5/4,5=1.

Находим Ки_ср по линии 3:

Ки_ср=?Рсм/?Рн=5,85/9=0,65.

Определяем среднее значение tgц_ср:

tgц_ср= ?Qсм/ ?Рсм=4,27/5,85=0,73.

Затем определяем cosц_ср, при tgц_ср=0,73 cosц_ср=0,8.

Эффективное число электроприемников nэ по1 способу не определяют.

По значениям Ки находим коэффициент максимума Км. Он будет равен Км=1,46.

Затем рассчитываем активную и реактивную мощности:

Рм=Км· ?Рсм=1,46·5,85=8,54 кВт.

Qм=Км· ?Qсм=1,46·4,27=6,23 кВАр.

Далее находим полную мощность:

Sм=vРм²+Qм² =v8,54²+6,23²=10,57кВА.

Далее находим максимальный ток:

Iм=Sм/(v3· Uн)=10,57/(v3·0,38)=16,07А.

Всего по цеху: Количество электроприемников равно 41. Определяем отношение, 5.

m=Pmax/Pmin=75/2=37.

• ?Рсм=Рсм₁+Рсм₂+Рсм₃=20,4+52,1+5,85=78,35кВт
• ?Qсм=Qсм₁+Qсм₂+Qсм₃ =25,9+87,1+4,27= 117,27кВАр.
• ?Рн=138,8+345,6+9=493,4 кВт.

Находим Ки_ср по цеху:

Ки_ср=?Рсм/?Рн=78,35/493,4=0,16.

Определяем среднее значение tgц_ср:

tgц_ср= ?Qсм/ ?Рсм=117,27/78,35=1,49.

Затем определяем cosц_ср, при tgц_ср=1,49 cosц_ср=0,55.

Находим эффективное число электроприемников nэ по 2 способу при n>5 и Ки<0,2:

n*= n1/ n=3/41=0,07.

Р_*= Рн₁/ Рн=225/493,4=0,45.

n_э= n_*э· n=0,26· 41=10 станков По значениям Ки=0,16 и nэ=10 находим коэффициент максимума Км. Он будет равен Км=2,1.

Затем рассчитываем активную и реактивную мощности:

Рм=Км· ?Рсм=2,1·78,35=164,5 кВт.

Qм=Км· ?Qсм=2,1·117,2=246,12кВАр.

Далее находим полную мощность:

Sм=vРм²+Qм² =v164,5 ²+246,12²=296кВА.

Далее находим максимальный ток:

Iм=Sм/(v3· Uн)=296/(v3·0,38)=450А.