Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора

Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).

2.2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания (распределительный пункт), а также по сварочному участку в целом.

2.2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица 4).

2.2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми К_и и tg φ на 3 распределительных пункта (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).

№ на плане	Наименование электроприемника	Рн , кВт	N	Kи	cos φ	tgφ
РП -1
1,4	Сварочные преобразователи			0,35	0,89	0,75
	Сварочный п/авт.			0,65	0,92	0,75
3,9,13,16	Вентиляционные установки			0,55	0,8	0,75
5,6,7	Сварочные выпрямители	10,4		0,14	0,82	0,75
8,10	Токарные станки	16,6		0,8	0,9	0,75
11,12,14,15	Сварочные агрегаты	24,8		0,14	0,9	0,75
22,23,24,25,26	Слиткообдирочные станки			0,75	0,9	0,75
РП-2
	Слиткообдирочные станки			0,35	0,9	0,75
18,19	Электропечи сопротивления			0,65	0,92	0,75
30,34	Конвейеры ленточные			0,55	0,75	0,75
	Кран - балка			0,14	0,78	0,75
31,32,33,36	Обдирочно-шлифовальные ст			0,8	0,86	0,75
37,38,39,27,35	Сверлильные станки			0,14	0,91	0,75
РП - 3
	Электропечи сопротивления			0,35	0,92	0,75
42,43	Сварочные транс.	44 кВ·А		0,65	0,87	0,75
44,46	Кондиционеры			0,55	0,84	0,75
	Сварочный стенд	19,6		0,14	0,9	0,75

 

2.2.4. Рассчитаем РП 1:

· Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании задания из таблицы № 3;

· Определяем групповую номинальную активную мощность, следовательно сумма активных номинальных мощностей будет равна Р_н = Р₁ + Р₂ + Р₃ + Р₁₇ + Р₄ + Р₅ + Р₈ + Р₇ + Р₁₀ + Р₁₁ + Р₁₂ + Р₁₃ + Р₁₄ + Р₁₅ + Р₁₆ + Р₂₂ + Р₂₃ + Р₂₄ + Р₂₅ + Р₂₆ + Р₉ = 40+ 45 + 10 + 35 + 40 + 10,4 + 10,4 + 10,4 + 16,6 + 24,8 + 24,8+ 24,8 + 10 + 24,8 + 10 + 10 + 10 + 14 + 14 + 14 + 10 = 409кВт

· Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам, которые приведены в таблице № 4 (столбцы 5,6), в них приведены значения коэффициентов использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.

· Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы электроприемников:

Р_с = Р_н × К _и = 409 × 1,27 = 519,43 кВт

Q_{с =} Р_с × tgφ = 519,43 × 1,98 = 1028,47 квар

К_и - коэффициент использования мощности Р_ср(отношение средней потребляемой мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной Р_уст(установочной) мощности)

_и = 1,27

Мы выбираем по таблице среднее значение К_и для данного типа потребителей, он составляет 1,27 и tgφ = 1,98, так как ЭП относится к группе ЭД повторно-кратковременного режима работы.

 

· Определяем эффективное число электроприемников по выражению

n_э = = , где Р_{н max} - номинальная мощность наиболее мощного ЭП, полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).

· В зависимости от средневзвешенного К_{и гр} = и n_э определяем коэффициент расчетной нагрузки К_р = 1,35

· Определяем в зависимости от средней мощности Р_с и значение К_р расчетную активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4),

Р_р = К_р × Р_с = 1,35 × 519,43 = 701,23 кВт

· Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от n_э: при n_э ≤ 10, Q_p = 1,1 × Q_c = 1,1 × 701,23 = 771,35 квар (столбец 12 таблица № 4); при n_э ≥ 10, Q_p = Q_c, а для определения активной мощности в целом по цеху Q_p = К_р Q_c.

· Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)

Sp = = 1042,45 кВА

· Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)

Ip = = А

 

2.2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу – ведомость № 4

2.2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции (КТП)

2.2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и реактивную мощности освещения: P_осв = 81,6 кВт Q_осв = 45,94 квар

2.2.8 Определяем потери в трансформаторе, результаты также заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок

Δ P_т = 0,02 S_p (НН) = 20,84

Δ Q_т = 0,01S_p (НН) = 10,42

Δ ST = 23,3 кВ·А

2.2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь, но без компенсации реактивной мощности.

S_T = = 4034 кВт

I_T (BB) = А

 

2.2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 250/10/0,4

 

 

Ориентировочная мощность трансформатора: S_op = S_p/К_ав (n - 1), где

К_ав = 1,4 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;

n = 2 – количество трансформаторов;

S_ор = 173,65 кВ·А

На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.

На низкой стороне 0,4 кв установлены два линейных и один секционный выключатель В-0,4.

2.2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные потери активной мощности.

При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности. Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.

Q_цел = = 4845 квар, где

n – количество трансформаторов; β = 0,6 …0,7 (если два трансформатора).

Q_цел = 4845 квар; Q_р = 2897,68 квар так как Q_цел ≥ Q_р - компенсирующее устройство не нужно.

Результаты также заносим в сводную таблицу № 4