Понятие расчетной нагрузки. Расчетная нагрузка как экэквивалентная по нагреву

Расчет электрических нагрузок в сети напряжением до 1 кВ (от силовых и осветительных ЭП)

Расчет электрических нагрузок от силовых электроприемников
Расчет выполняется по одной характерной группе в текстовой части пояснительной записки. А расчеты остальных характерных групп сведены в типовую таблицу П.3.
Исходные данные расчета (графы 1-3) табл. П.3. заполняются данными, согласно варианту. В справочных материалах (графы 5, 6) табл. П.3. приведены значения коэффициентов использования, коэффициентов активной мощности характерных групп электроприемников. В графе 3. указываются единичные минимальная и максимальная установленная мощность ЭП характерных групп.
Для двигателей, работающих в повторно-кратковременном режиме (ПКР), приведение их паспортной мощности к длительному режиму (ПВ = 100%) осуществляется по выражению:

, кВт
, кВт

Данные графы 4. суммируются:

, кВт

где m – число характерных групп ЭП.

Для каждой характерной группы ЭП определяется среднесменная нагрузка за наиболее загруженную смену по выражению:

, кВт
, квар

где Кнi – коэффициент использования i – той характерной группы ЭП (табл. П.3.)
- коэффициент реактивной мощности i – той характерной группы ЭП, соответствующий коэффициенту активной мощности (табл. П.3.).

Расчеты по характерным группам заносятся в графы 7, 8 табл. П.3.
Определяются суммарные значения среднесменной нагрузки за наиболее загруженную смену по цеху:

, кВт
, квар

Определяется средневзвешенный (групповой) коэффициент использования:

Значения заносится в графу 5 итоговой строки.
Определение эффективного числа ЭП. На формирование абсолютного максимума группового графика нагрузки, являющегося исходной величиной, по которой выбирают параметры элементов СЭС по нагреву, влияет ряд случайных величин – число ЭП в расчетном узле, их номинальные мощности, режим работы ЭП и ряд других случайных величин.
Для упрощения методики определения расчетного максимума нагрузки вводят понятие эффективного числа ЭП, . Эффективным числом ЭП называется такое число одинаковых по установленной мощности и одинаковых по режиму работы ЭП, которые формируют тот же расчетный максимум нагрузки, что и действительное число ЭП, , различных по установленной мощности и режиму работы.
Эффективное число ЭП по всему узлу нагрузки (а не по каждой характерной группе ЭП) определяют по выражению:

nэф = ,

где Рнmax – единичная номинальная мощность наиболее мощного ЭП в расчетном узле.
Значения nэф заносится в графу 9 итоговой строки табл. П.3.
Определение коэффициента расчетной нагрузки КР.
В зависимости от средневзвешенного (группового) значения коэффициента использования, и эффективного числа ЭП, nэф по таблице. П.4., определяют коэффициент расчетной нагрузки КР.
Под активной расчетной максимальной нагрузкой, понимают такую неизменную по величине и во время нагрузку, которая эквивалентна действительной изменяющейся нагрузке по наиболее тяжелому тепловому воздействию на элемент СЭС.
Активная расчетная нагрузка группы ЭП напряжением до 1 кВ (графа 11 табл. П.3.) определяется по выражению:

Рр = кр· , кВт

Учитывая особенность потребления электроприемниками реактивной мощности, мало зависящую от нагрузки электроприемников активной мощностью, принимаем:

Qр= , квар

Полная расчетная нагрузка, формируемая силовыми ЭП (графа 13 табл. П.3.) определяется по выражению:

, кВА

Значение токовой расчетной нагрузки, по которой выбирают сечение ТВЧ по условию нагрева, а также параметры аппаратов, определяется по выражению:

, ·А (графа 14 табл.П.3.)
где – номинальное напряжение в рассматриваемом участке сети, кВ
Расчет электрических нагрузок от осветительных электроприемников
Расчетные нагрузки осветительных электроприемников определяют по установленной мощности осветительных электроустановок и коэффициенту спроса для них:
, кВт
, квар

где КС.О. – коэффициент спроса осветительных установок;
КС.О. = 0, 95 для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов;
КПРА – коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА) газоразрядных ламп;
КПРА = 1, 1 для ламп типа ДРЛ (ртутно-кварцевые лампы с исправленной цветностью) и ДРН (металлогалогенные).

Установленная мощность электрического освещения

кВт

где РУД.О, – удельная плотность осветительной нагрузки;
- для производственных цехов.
F – площадь цеха, м2 – см.условие задания

Результаты расчета сводятся в таблицу П.3.
Расчет ожидаемых электрических нагрузок требует существенных затрат времени, которые могут быть сокращены с помощью имеющихся на кафедре соответствующих программ на ЭВМ.

Пример расчета.
1. Согласно исходным данным (табл.П.2.) электроприемники цеха классифицируют по характерным группам (с одинаковым коэффициентом использования и коэффициентом активной мощности ).
2. Приводят паспортные данные отдельных групп ЭП, работающих в ПКР (сварочные машины шовной сварки и подъемно-транспортное оборудование), к номинальной мощности в кВт по выражению:

, кВт
, кВт

и заносим эти значения в соответствующую колонку табл.П.3.

3. Суммируем установленные мощности узла:

, кВт
4. По каждой характерной группе ЭП определяем среднесменную нагрузку за наиболее загруженную смену:

, кВт
, квар

где - соответствует среднему значению для характерной группы ЭП (см. табл. П.3.). По остальным группам расчеты аналогичны, производим их и результаты записываем в таблицу П.3.

5. Суммируем среднесменные нагрузки по узлу:

, кВт
, квар

6. Определяем средневзвешенный (групповой) коэффициент использования по узлу нагрузки:

7. Определяем эффективное число ЭП:

nэф = ,

8. По значениям группового коэффициента использования и эффективного числа ЭП по табл. П.4. определяем значение коэффициента расчетной нагрузки КР.

КР = 0, 72

9. Определяем расчетный максимум активной нагрузки по узлу:

Рр = кр· , кВт

• Учитывая особенность потребления реактивной мощности ЭП, мало зависящей от загрузки ЭП активной мощностью, принимаем:

Qр= , квар

• Полная расчетная силовая нагрузка по узлу равна:

, кВА

• Определение установленной мощности осветительных ЭП:

кВт

13. Определение расчетной нагрузки от осветительных ЭП

, кВт
, квар

14. Расчетные активные нагрузки силовых и осветительных ЭП, расчетные реактивные мощности суммируют и вносят в соответствующие графы табл. П.3.

• Расчет мощности компенсирующих устройств в сети

напряжением до 1 кВ

Суммарная расчетная мощность ККУ напряжением до 1 кВ определяется по минимуму приведенных затрат двумя последовательными расчетными этапами:

• выбором экономически оптимального числа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций (ТП), т.е. определение мощности ККУ – 0, 38 кВ, обеспечивающей оптимальное число цеховых трансформаторов, Qнк1, квар;
• определение дополнительной мощности ККУ – 0, 38 кВ в целях оптимального снижения потерь в трансформаторах цеховых ТП и питающих их сетей напряжением выше 1 кВ, Qнк2, квар, вызванных перетоками РМ через цеховые ТП.

Суммарная реактивная мощность ККУ – 0, 38 кВ равна:

Qнк = Qнк1 + Qнк2, квар

где Qнк1 и Qнк2 – суммарные мощности ККУ – 0, 38 кВ, определяемые на двух указанных этапах расчета.
Суммарная мощность ККУ – 0, 38 кВ распределяется между отдельными трансформаторами цеховых ТП пропорционально их реактивной мощности.

31.Надежность элементов электрооборудования. Показатели безотказности работы и ремонтопригодности. Надежность и ремонтопригодность оборудования Основные понятия и определения надежности

Надежность тесно связана с различными сторонами эксплуатации электроустановок. Надежность - свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения его эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортировки.

Надежность применительно к системам электроснабжения: бесперебойное снабжение электроэнергией в пределах допустимых показателей ее качества и исключение ситуаций, опасных для людей и окружающей среды. При этом объект должен быть работоспособным.

Под работоспособностью понимается такое состояние элементов электрооборудования, при котором они способны выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах установленных нормативно-технической документацией. При этом элементы могут не удовлетворять, например, требованиям, относящимся к внешнему виду.

Событие, заключающееся в нарушении работоспособности оборудования, называется отказом. Причинами отказов могут быть дефекты, допущенные при конструировании, производстве и ремонте, нарушения правил и норм эксплуатации, естественные процессы изнашивания и старения. По характеру изменения основных параметров электрооборудования до момента возникновения отказа различают внезапные и постепенные отказы.

Критерии оценки качества оборудования можно подразделить на две основные группы:

1. производственно-технологические,
2. эксплуатационные.

К первым относятся себестоимость оборудования, его металлоемкость и т. д. Наиболее важным эксплуатационным показателем является надежность. Остальные эксплуатационные показатели (производительность, экономичность, степень механизации и автоматизации и т. д.) без обеспечения надлежащей надежности не имеют значения.

Надежность – свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемых промежутков времени или наработки. Надежность, изделия определяется его работоспособностью, долговечностью и ремонтопригодностью.

Следует различать надежность:

1. функциональную,
2. параметрическую,
3. структурную.

Под функциональной надёжностью понимают надежность срабатывания механизмов и устройств системы в соответствии с заданной функцией.

Параметрическая надежность означает соответствие точности обработки детали параметрам, заданным в технической документации.

Структурная надежность определяется компоновочными решениями, реализованными в системе.

Работоспособность – состояние изделия, при котором оно может выполнять заданные функции так, что параметры соответствуют требованиям технической документации.

Безотказность – свойство изделия сохранять работоспособность в течение некоторой наработки без вынужденных перерывов.

Наработка – продолжительность или объем работы изделия, измеряемые в деталях, циклах, часах и т. д. Различают наработку за какой-либо период времени, до первого отказа, между отказами и т.д.

Отказ – нарушение работоспособности изделия.

Отказами оборудования автоматического (автоматизированного) производства являются поломка деталей, электрических и электронных устройств, разрегулировка, выход каких-либо параметров за пределы, установленные ГОСТ или ТУ, вследствие чего оборудование не может правильно выполнять свои функции.

Неисправность – состояние изделия, при котором оно не соответствует хотя бы одному из требований технической документации.

Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов.

Предельное состояние изделия характеризуется тем, что уже невозможна его дальнейшая эксплуатация либо снизилась эффективность использования, ниже допустимого уровня.

Ремонтопригодность – свойство изделия, заключающееся в его приспособлении к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность количественно оценивается затратами средств и времени на устранение отказов. Последнее включает время на обнаружение отказа, отыскание неисправностей, подготовку запасных деталей, ремонт, послеремонтную настройку, проверку качества ремонта и организационные потери времени.

Проведение планово- предупредительных ремонтов.

Система планово-предупредительного ремонта оборудования МПЗ

Планово-предупредительный ремонт (ППР) оборудования про­водят в определенной последовательности по заранее составленному плану с целью предупреждения аварий, преждевременного износа в выхода оборудования из строя. Система ППР обеспечивает опти­мальный коэффициент использования оборудования при его проект­ной производительности.

Виды работ по техническому обслуживанию и ремонту обору­дования. Система ППР предусматривает проведение периодического технического обслуживания (ТО), текущих (Т) и капитальных ремонтов (К). Работы, выполняемые по системе ППР, производят по утвержденным годовым графикам. Сроки проведения периодическо­го технического обслуживания и ремонта, а также длительность про­стоя оборудования устанавливают с учетом реальных условий экс­плуатации оборудования.