Краткие теоретические сведения
Практическая работа №2
«Расчет электрической нагрузки методом коэффициента максимума»
Учебная цель закрепить навыки расчёта электрической нагрузки методом коэффициента максимума.
Перечень оборудования, аппаратуры, материалов и их характеристики: методические указания по выполнению практической работы; индивидуальное задание, калькулятор; карандаш; шариковая ручка; линейка.
Порядок выполнения работы
По индивидуальной карточке- задания выполнить расчёт электрической нагрузки методом упорядоченных диаграмм. Последовательность выполнения расчёта:
1 По исходным данным определяется суммарная мощность и суммарное количество электроприёмников:
∑Рном = ∑(Рном i ∙ n i); 2 Определяется показатель силовой сборки:
| 𝑚 = 𝑃ном 𝑚𝑎𝑥 𝑃ном 𝑚𝑖𝑛 | (1) |
3 По заданному значению коэффициента мощности (cosj) определяется коэффициент реактивной мощности (tgj).
| (2) |
4 
Определяется средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену, по формулам:
| 𝑃ср = 𝐾и ∙ (𝑃ном 𝑖 ∙ 𝑛𝑖) , кВт | (3) |
| 𝑄ср = 𝑃ср ∙ 𝑡𝑔𝜑 , квар | (4) |
где Ки – коэффициент использования, табличное значение
5 Определяется суммарные активная и реактивная мощности Рср и Qср,
| 𝑃срΣ = Σ𝑃см, кВт | (5) |
|
|
|
| 𝑄срΣ = Σ𝑄сс, квар | (6) |
6 
Определяется значение средневзвешенного коэффициента использования узла, по формуле:
| 𝑃срΣ 𝐾и уз = ΣPном | (7) |
7 
Рассчитывается эффективное число электроприёмников (ЭП):
- если в группе пять и более электроприёмников и значение m, равное отношению номинальный мощности наибольшего электроприёмника группы Рномmaxк мощности наименьшего приёмника Рномmin, определяемой по формуле (1), меньше или равно 3, можно считать nэ≈n;
- если при m>3 и Ки³0,2
| (8) |
Если найденное по формуле nэ оказывается больше действительного числа ЭП n, следует принимать nэ= n.
если количество ЭП n≤3, то можно не определять эффективное число ЭП nэ, ограничившись нахождением расчётной мощности:
| 𝑃расч = 𝑃ном ∙ 𝐾заг | (9) |
где Кзаг- коэффициент загрузки, принимаемый для продолжительного режима равным 0,9; для повторно- кратковременного режима 0,75 и для продолжительного автоматического режима 1. Коэффициент загрузки Кзаг представляет собой отношение средней за время включения в цикле мощности ЭП к его номинальной мощности. Cредневзвешенное значение:
|
|
|
| 𝑄см.уз 𝑡𝑔𝜑уз = 𝑃см.уз | (10) |
-при m>3 и Ки <0,2, то эффективное число ЭП определяется с помощью относительного эффективного числа ЭП, nэ*
| 𝑛∗ = 𝑛1/𝑛 Э | (11) |
и в свою очередь зависит от Р*=Рном1/Рном;
где n1- число наибольших ЭП в группе из которых имеет мощность не менее половины наибольшего по мощности ЭП данной группы Рномmax;
Рном1- суммарная номинальная мощность этих n1 ЭП, кВт;
Рном- суммарная номинальная мощность всей группы n ЭП, кВт.
-если полученное nэ окажется больше действительного числа ЭП, то следует принимать nэ=n.
-для остальных случаев
| (Σ𝑃ном)2 𝑛Э = Σ𝑃2 ном | (12) |
8 В зависимости от полученных значений Киуз и nэ определяется по справочным таблицам коэффициент максимума Км.
С учетом Км определяется расчетная максимальная нагрузка Рmax, кВт, по формуле:
| 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 𝐾м ∙ 𝑃ср 𝛴 | (13) |
9 Определяется расчетная реактивная мощность, квар, по формуле:
| 𝑄𝑚𝑎𝑥 = 𝐾′ ∙ 𝑄 м ср𝛴 | (14) |
где: К'м - коэффициент максимума реактивной мощности, принимается равным: К'м =1,1 при Ки<0,2 и nэ<100, а также при Ки>0,2 и nэ<10, в остальных случаях К'м =1.
|
|
|
10 Рассчитывается полная максимальная мощность, кВА, по формуле:
 (15)
|
При nэ>200 и любых значениях Ки, а также при Ки>0,8 и любых значениях nэ допускается расчетную нагрузку принимать равной средней за наиболее загруженную смену:
| 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 𝑃срΣ, кВт | (16) |
| 𝑄𝑚𝑎𝑥 = 𝑄срΣ, квар | (17) |
Для мощных ЭП ( Рном=200 кВт и более) можно принять
| Рmax = Рср = Ки * Рном | (18) |
|
Краткие теоретические сведения
При расчёте 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 электроприёмников.
|
|
|
При определении расчётных электрических нагрузок можно пользоваться основными методами:
1 упорядоченных диаграмм (метод коэффициента максимума)- метод применим в тех случаях, когда известны номинальные данные всех ЭП
предприятия и их размещение на плане цехов и на территории предприятия. Основные коэффициенты:
Ки- коэффициент использования, характеризует связь между номинальной мощностью группы ЭП и средней ожидаемой нагрузкой, создаваемой этими ЭП за наиболее загруженную смену.
Кmax- коэффициент максимума, характеризует превышение максимальной нагрузки над средней за максимально загруженную смену.
Кз- коэффициент заполнения графика – это отношение средней нагрузки за максимально загруженную смену к расчётной максимальной нагрузке.
2 удельного потребления электроэнергии на единицу продукции;
3 коэффициентом спроса (Кс) – связывает расчётную максимальную нагрузку с номинальноймощностью ЭП.
4 удельной плотности электрической нагрузки на 1 м2 производственной площади
Пример расчёта
Расчет активной мощности сетевых насосов, по формуле (1)
Pср=0,8∙(250∙2)=445 кВт
Расчет реактивной сетевых насосов, квар, по формуле (3):
Qср = 1417,5∙0,48=680,4 квар
Таблица 1 – Расчет электрических нагрузок КТП-1-0,4кВ
| Наименование потребителей | Тип | Рном х n кВт | Кu | cosφ | tgφ | Pср кВт | Qср кВар |
| Дутьевой вентилятор | 4А132S4У | 7,5х10 | 0,6 | 0,84 | 0,64 | 45 | 28,8 |
| Электрозадвижка | 1МJ3070 | 2,2х10 | 0,23 | 0,5 | 1,73 | 5,06 | 8,75 |
| Кислотный насос №1 | 4АМ100S4 | 75*2 | 0,7 | 0,85 | 0,57 | 105 | 60 |
| Сетевой насос 1,2 | 200 Д 90 | 250х2 | 0,8 | 0,86 | 0,59 | 400 | 236 |
| Сетевой насос 3 | Д1250-125 | 315 | 0,8 | 0,86 | 0,59 | 252 | 148,7 |
| Итого | 1062 | 807,1 | 482,25 |
Определяется коэффициент использования каждой группы потребителей, КТП-1 по формуле по формуле (6):
К и гр =
807,1 = 0,76
1062
Определяется коэффициент групповой, по формуле (1):
m = 315 =143
2,2
Эффективное число потребителей, определяется по формуле(8)
nэф =
2 ×1062
315
= 6,7
Если nэф расчётное больше n действительного числа электроприёмников, то n эффективное равно действительному числу электроприёмников.
Зная эффективное число электроприёмников и средний коэффициент использования, определяется коэффициент максимума, Кmax= 1,09.
Определяется максимальная активная мощность, кВт, группы потребителей по формуле (13):
Рmax = 807,1*1,09=879,7кВт
Определяется максимальная реактивная мощность, квар, группы потребителей по формуле (10):
Qmax=482,2 квар
Определяется полная суммарная максимальная мощность, кВ∙А, по формуле (15):
Smax =
=1003,2кВ∙А
Для окончательного определения суммарной расчетной мощности всех потребителей, необходимо найти потери мощности при передаче электроэнергии во внешней системе электроснабжения.
Содержание отчёта:
1 Тема, цель;
2 Условие задачи
3 Решение задачи
4 Вывод о проделанной работе
Контрольные вопросы
1 Что характеризует коэффициент максимум? 2 Что такое коэффициент заполнения графика?
3 Что понимают под эффективным числом электроприёмника? 4 Перечислите методы определения расчётных нагрузок.
5 Что такое коэффициент использования?
Таблица П1 Индивидуальное задание
| Вариант №1 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Нагреватели – 5 х 60кВт, Ки=0,53, cos φ = 0,9; 2. Краны - 3 х 270кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65; 3 Станки токарные - 4 х 12кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,6; 4 Фрезерные станки - 6 х 7,5кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,65. 5 Освещение - 2кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95 |
| Вариант №2 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Подъемно-транспортные механизмы - 5 х 45кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,45; 2. Вентиляторы - 10 х 5,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8; 3. Нагревательные печи - 2 х 48кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8. 4. Фрезерные станки - 3 х 7,5кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,65. 5 Освещение - 2кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95 |
| Вариант №3 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Шлифовальные станки – 10 х 82кВт, Ки=0,15, cos φ = 0,6; 2. Нагревательная печь - 3 х 48кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,85; 3. Сварочный агрегат - 10 х 36кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,4; 4. Освещение – 4,5кВт, Ки=0,85, cos φ = 0,95. |
| Вариант №4 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Насос-дозатор – 20 х 2,8кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,8; 2. Вентилятор - 10 х 6кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,8; 3. Воздуходувка - 20 х 3кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,75; 4. Освещение - 4,5кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95. |
| Вариант №5 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Фрезерный станок – 10 х 5,5кВт, Ки=0,26, cos φ = 0,6; 2. Токарный станок - 20 х 10кВт, Ки=0,13, cos φ = 0,5; 3. Вентиляторы - 10 х 5,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8; 4. Освещение - 5,6кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95. |
| Вариант №6 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Сварочный агрегат – 4 х 36кВт, Ки=0,35, cos φ = 0,55; 2. Краны - 2 х 220кВт, Ки=0,3, cos φ = 0,8; 3. Станки - 11 х 51,6кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65; 4. Освещение - 10,0кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95. |
| Вариант №7 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Металлорежущие станки – 11 х 51,6кВт, Ки=0,26, cos φ = 0,65; 2. Вентиляторы - 12 х 52кВт, Ки=0,75, cos φ = 0,8; 3. Индукционная печь - 3 х 48кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,85; 4. Освещение - 8,5кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95. |
| Вариант №8 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Электрический кран – 2 х 13,0кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,5; 2. Токарный станок - 16 х 10кВт, Ки=0,14, cos φ = 0,6; 3. Вентиляторы - 10 х 3,0кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8; 4. Насосы - 5 х 2,2кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,7; 5. Освещение - 3,5кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,95. |
| Вариант №9 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Лебедка – 6 х 4,5кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,45; 2. Токарный станок - 2 х 50кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,65; 3. Индукционная печь - 2 х 48кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,87; 4. Вентилятор - 6 х 5,5кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,8; 5. Освещение – 2,5кВт, Ки=0,5, cos φ = 0,95. |
| Вариант №11 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Шлифовальный станок – 2 х 10кВт, Ки=0,15, cos φ = 0,6; 2. Токарный станок - 2 х 82кВт, Ки=0,18, cos φ = 0,56; 3. Металлорежущий станок - 2 х 120кВт, Ки=0,32, cos φ = 0,8; 4. Вентиляторы - 4 х 5,5кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,85; 5. Освещение - 6кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95. |
| Вариант №12 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Эл. печь сопротивления – 6 х 35кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,95; 2. Вентиляторы - 7 х 36кВт, Ки=0,35, cos φ = 0,5; 3. Индукционная печь - 4 х 48кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,87; 4. Освещение - 10кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95. |
| Вариант №13 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Нагреватели – 5 х 70кВт, Ки=0,53, cos φ = 0,9; 2. Краны - 3 х 120кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65; 3. Сварочный пост - 100кВт, Ки=0,5, cos φ = 0,75; 4. Станки токарные - 6 х 12кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,6; |
| 5 Освещение - 2кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95. |
| Вариант №14 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Металлорежущие станки – 10 х 50кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65; 2. Подъемно-транспортные механизмы - 2 х 35кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,45; 3. Вентиляторы - 6 х 5,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8; 4. Нагревательные печи - 6 х 48кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,9. 5Освещение - 3кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95 |
| Вариант №15 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Шлифовальные станки – 10 х 82кВт, Ки=0,15, cos φ = 0,6; 2. Токарные станки - 10 х 10кВт, Ки=0,18, cos φ = 0,7; 3. Нагревательная печь - 4 х 48кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,85; 4. Сварочный агрегат - 4 х 36кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,4; 5. Освещение – 6,8кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95. |
| Вариант №16 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Насос-дозатор – 8 х 2,8кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,8; 2. Краны - 2 х 13кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,6; 3. Вентилятор - 6 х 3кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,8; 4. Воздуходувка - 10 х 3кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,75; 5. Освещение - 3,5кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95. |
| Вариант №17 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Фрезерный станок – 8 х 5,5кВт, Ки=0,26, cos φ = 0,6; 2. Токарный станок - 6 х 10кВт, Ки=0,13, cos φ = 0,5; 3. Точильный станок - 4 х 1,5кВт, Ки=0,12, cos φ = 0,65; 4. Индукционная печь - 2 х 48кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,87; 5. Освещение – 8,8кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95. |
| Вариант №18 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Сварочный агрегат – 3 х 30кВт, Ки=0,35, cos φ = 0,55; 2. Краны - 3 х 100кВт, Ки=0,3, cos φ = 0,8; 3. Станки - 18 х 51,6кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65; 4. Освещение - 8,0кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95. |
| Вариант №19 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Металлорежущие станки – 8 х 51,6кВт, Ки=0,26, cos φ = 0,65; 2. Подъемные механизмы - 8 х 45кВт, Ки=0,18, cos φ = 0,55; 3. Вентиляторы - 10 х 52кВт, Ки=0,75, cos φ = 0,8; 4Сварочный агрегат - 4 х 36кВт, Ки=0,35, cos φ = 0,5; 5. Освещение - 9,5кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95. |
| Вариант №20 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Электрический кран – 2 х 13,0кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,5; |
| 2. Токарный станок - 6 х 10кВт, Ки=0,14, cos φ = 0,6; 3. Вентиляторы - 10 х 3,0кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8; 4. Насосы - 2 х 2,2кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,7; 5. Дробилка - 4 х 100кВт, Ки=0,62, cos φ = 0,67; 6. Освещение - 4,5кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95. |
| Вариант №21 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Лебедка – 4 х 3,5кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,45; 2. Токарный станок - 9 х 50кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65; 3. Индукционная печь - 6 х 48кВт, Ки=0,82, cos φ = 0,87; 4. Вентилятор - 10 х 5,5кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,8; 5. Освещение – 3,5кВт, Ки=0,5, cos φ = 0,95. |
| Вариант №22 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Электрический кран – 2 х 25,0кВт, Ки=0,15, cos φ = 0,6; 2. Токарный станок - 8 х 15кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,75; 3 Насос-дозатор – 20 х 2,8кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,8; 4 Краны - 20 х 13кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,6; 5. Освещение - 20кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,96 |
| Вариант №23 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Лебедка – 2 х 4,0кВт, Ки=0,35, cos φ = 0,55; 2. Индукционная печь - 2 х 60кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,89; 3. Вентилятор - 5 х 23,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,82; 4 Воздуходувка - 20 х 3кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,75; 5. Освещение – 5,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,94. |
| Вариант№24 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Нагреватели – 5 х 60кВт, Ки=0,53, cos φ = 0,9; 2. Краны - 2 х 270кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65; 3. Сварочный пост - 2 х 100кВт, Ки=0,5, cos φ = 0,75; 4. Станки токарные - 4 х 12кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,6; 5. Фрезерные станки - 6 х 7,5кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,65. |
| Вариант №25 Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности следующие: 1. Металлорежущие станки – 10 х 50кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65; 2. Подъемно-транспортные механизмы - 2 х 45кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,45; 3. Вентиляторы - 10 х 5,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8; 4. Нагревательные печи - 2 х 48кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8. 5. Освещение – 5,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,94. |
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 802; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!