Расчет электрических нагрузок в целом по цеху.

Исходные данный по термическому цеху. Данные К_исп, Cos φ, tg φ взяты из справочника [].

Исходя из исходных данных, для сварочного выпрямителя К_исп=0, 2, поэтому коэффициент использования принимаем < 0, 6.

Расчетный данные нагрузок по цеху (К_исп< 0, 6)

Найдем среднюю потребляемую мощность за одну смену (Р_см) для каждого ЭП с Кисп > 0.6:

Pсм 18 = K_и * P_{ном 18} = 0.7 * 28 = 19.6 кВт

Pсм 9 = K_и * P_{ном 9} = 0.7 * 3 = 2.1 кВ

Pсм 31 = K_и * P_{ном 31} = 0.2 * 42 = 8.4 кВ

Pсм 45 = K_и * P_{ном 45} = 0.75 * 300 = 225 кВ

Pсм 46 = K_и * P_{ном 46} = 0.75 * 100 = 75 кВ

Pсм 47 = K_и * P_{ном 47}= 0.75 * 224 = 168 кВ

Pсм 48 = K_и * P_{ном 48} = 0.75 * 30 = 22.5 кВ

Pсм 49 = K_и * P_{ном 49}= 0.7 * 380 = 266 кВ

Вычислим суммарную среднюю потребляемую мощность:

Σ Pсм = 794.16 кВт

Найдем среднюю потребляемую реактивную мощность (Q_см) для каждого ЭП:

Q_{см 18} = Pсм 18 * tgα = 19.6 * 0.75 = 14.7 кВар

Q_{см 9} = Pсм 9 * tgα = 2.1 * 0.62 = 1.3 кВар

Q_{см 31} = Pсм 31 * tgα = 8.4 * 2.3 = 19.32 кВар

Q_{см 45} = Pсм 45 * tgα = 225 * 0.33 = 74.25 кВар

Q_{см 46} = Pсм 46 * tgα = 75 * 0.33 = 24.75 кВар

Q_{см 47} = Pсм 47 * tgα = 168 * 0.33 = 55.44 кВар

Q_{см 48} = Pсм 48 * tgα = 22.5 * 0.33 = 7.4 кВар

Q_{см 49} = Pсм 49 * tgα = 266 * 2.68 = 712.9 кВар

Вычислим суммарную реактивную мощность всех ЭП:

Σ Q_см = 910 кВар

Произведём расчёт ЭП с Кисп < 0.6.

Найдём

n_эф = (n*Σ Pном)²/ Σ Pном²

n_эф31 = (3 * 42)²/42² = 9

Так как расчетное значение n_эф31 =9, то исходя из справочных данных Kм = 1.9

Следовательно, максимальная потребляемая мощность:

Pmax = Pсм 31 * Kм = 15.96 кВт

Т. к. n_эф < 10, то Kм.р. = 1.

Qmax = Kм.р. * Qсм = 19.32 * 1 = 19.32 кВар.

Расчёт осветительной нагрузки.

Общая площадь цеха S=4032 м², из расчета 20 В/ м² вычислим установочную мощность освещения цеха:

Pуст = S*20 В/ м²= 4032*20= 80640Вт=80, 6 кВт

Вычислим среднюю потребляемую активную мощность в смену цеха с учетом осветительной нагрузки:

Σ Pсм + Pосв = 794, 16+80, 6= 874, 16 кВт

Найдем реактивную мощность осветительной нагрузки:

Qуст = Pуст* tgα = 80, 6*0, 4= 32, 24 кВар

Вычислим среднюю потребляемую реактивную мощность в смену цеха с учетом осветительной нагрузки:

Σ Qсм + Qосв =910+32, 24 = 942, 24 кВар

Найдём суммарную мощность:

S = √ 874.16² + 942.24² = 1261.8 кВА

2.3. Расчет мощности компенсирующих устройств (КУ), выбор количества и мощности понижающих трансформаторов цеховой ТП, выбор рационального варианта размещения КУ.

Рассмотрим два варианта минимальной мощности цеховых трансформаторов.

S1 = Pm / n1 * Kз;

Где Kз – максимальный коэффициент загрузки трансформатора.

Кз = 0, 6 - 0, 8 для 2-х трансформаторных подстанций (ТП) или

Кз = 0, 7 - 0, 9 для однотрансформаторных ТП.

1) Однотрансформаторная ТП

S1 = Pm / n1 * Kз = 874.16 / 1*0.9 = 971.3кВА

Выбираем трансформатор с мощностью Sн = 1000 кВА – ТМЗ 1000/6

2 ) Двухтрансформаторная ТП

S2 = Pm / n2 * Kз = 874.16 / 2 * 0.8 = 546.35 кВА

Выбираем трансформатор с мощностью Sн = 630 кВА; ТМЗ – 630/6

При нормативном tgφ = 0.2 максимальная мощность, поступающая из энергосистемы:

Qэ = Pm * tgα = 874.16 * 0.2 = 174.8 кВар