Для группы с Ки=0,05:
1. Найдем суммарную номинальную мощность электроприемников в группе, то есть для двигателей в пункте 7 таблицы 3.
Рном0,05=25+22+75=122 кВт
2. Найдем среднюю максимальную мощность за наиболее загруженную смену по (2) и (3):
активную Рср.мах.0,05=0,05*122=6,1 кВт
реактивную Qср.мах0,05=6,1*9,95=60,7 кВар
Аналогичные приведенному примеру последующие расчеты сведены в таблицу 4.
Средняя максимальная мощность освещения определяется по (6):
Рср.мах.о=0,95*100=95 кВт
Таблица 4 - Средние максимальные нагрузки за наиболее загруженную смену.
| Группа приемников | 0,05 | 0,16 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | Освещение |
| Рном.m, кВт | 122 | 9,2 | 1423,1 | 2297 | 590 | 100 |
| Рср.мах, кВт | 6,1 | 1,47 | 853,86 | 1607,9 | 472 | 95 |
| Qср.мах, кВар | 60,7 | 7,2 | 845,32 | 1205,9 | 292,64 | - |
Выясним среднесменную мощность по узлу по (4) и (5):
Рср.мах=6,1+1,47+853,86+1607,9+472+95=3036,33 кВт
Qср.мах=60,7+7,2+845,32+1205,9+292,64=2411,76 кВар
Sср.мах= кВА
6.2. Вычисление расчетных нагрузок
Расчет электрических нагрузок предприятий цветной металлургии производят методом упорядоченных диаграмм в соотвествии с [8] и [9].
Вычисление расчетных нагрузок предприятий цветной металлургии производят методом упорядоченных диаграмм [8] и [9].
Здесь Рр=Км*Рср.макс=Км*Ки*Рном, (8)
где Км - коэффициент максимума нагрузки; Ки - коэффициент использования данной группы n электроприемников; Рном - номинальная мощность рассматриваемых электроприемников n.
Значение Км в зависимости от коэффициента использования эффективного числа электроприемников (nэф) можно найти по кривым Км=f(Ки, nэф) или по таблице, приведенной в [2].
Эффективное число электроприемников в группе определяется по формуле
nэф (9)
Кроме вышеперечисленного определяем расчетную реактивную нагрузку по:
Qp=Pp*tg j (10)
Полную расчетную нагрузку группы определяют по формуле:
(11)
Для группы электроприемников с Ки=0,6:
1. Найдем эффективное число электроприемников в группе по (9)
nэф=(4,23
округляем полученное значение до nэф=4.
2. По таблицам определим значение Км, которое равно 1,14
3. По (8) определим расчетную активную нагрузку группы
Рр=1,14*853,86=973,4 кВт
4. По (8) определим расчетную активную нагрузку группы
Qр=973,4*0,9=876,06кВт
5. По (10) определим расчетную активную нагрузку группы
Sр= кВт
Аналогичные приведенному примеру последующие расчеты сведены в таблицу 5.
Для определения расчетной мощности электрического освещения воспользуемся формулой
Рр.о=0,8*Ру.о,
где 0,8 - коэффициент спроса для осветительных установок, принимаемый одинаковым во всех случаях; Ру.о - установленная мощность освещения.
В нашем случае:
Рр.о=0,8*100=80 кВт
Таблица 5 - Расчетные нагрузки характерных групп электроприемников.
| Группа приемников | 0,05 | 0,16 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | Освещ | Итого |
| nэф | 2 | 1 | 4 | 1 | 2 | - | - |
| Км | 4 | 3,7 | 1,14 | 1,45 | 1,2 | - | - |
| Рср.мах, кВт | 6,1 | 1,47 | 853,86 | 1607,9 | 472 | 95 | 3036,33 |
| Qср.мах, кВар | 60,7 | 7,2 | 845,32 | 1205,9 | 292,64 | - | 2411,76 |
| Рр, кВт | 24,4 | 5,44 | 973,4 | 2331,46 | 566,4 | 80 | 3981,1 |
| Qp, кВар | 232 | 25,59 | 876,06 | 1693,91 | 353,93 | - | 3181,49 |
| Sp, кВА | 233 | 26,16 | 1309,4 | 2881,85 | 667,89 | - | 5118,3 |
7. Выбор числа и мощности трансформаторов,
типа и числа подстанций.
7.1. Выбор трансформаторов.
В зависимости от исходных данных различают два метода выбора номинальной мощности трансформаторов:
1) по заданному суточному графику нагрузки цеха за характерные сутки года для нормальных и аварийных режимов;
2) по расчетной мощности для тех же режимов.
Выбор трансформаторов в первом случае выполняется аналогично выбору трансформаторов ГПП или ПГВ.
Во втором случае выбор мощности трансформаторов производится исходя из рациональной их загрузки в нормальном режиме и с учетом минимально необходимого резервирования в послеаварийном режиме.
При этом номинальная мощность трансформаторов определяется по средней нагрузке за максимально загруженную смену
Sном.т³Sср.мах/(N*Kз), (12)
где Sном.т - номинальная мощность трансформатора; Sср.мах - средняя нагрузка за наиболее загруженную смену; N - число трансформаторов; Кз - коэффециент загрузки трансформатора.
Наивыгоднейшая загрузка цеховых трансформаторов зависит от категории надежности потребителей электроэнергии, от числа трансформаторов и способа резервирования. Рекомендуется [5] принимать коэффециенты загрузки трансформаторов при преоблодании нагрузок II категории и в случае взаимного резервирования трансформаторов на низшем напряжении Кз=0,65¸0,7.
В аварийных условиях оставшийся в работе трансформатор должен быть проверен на допустимую перегрузкупо условию:
1,4Sном.т³Sср.мах. (13)
Если условие не выполняется, то вычисляется начальная загрузка трансформатора
Кз1=Sср.мах/2*Sном.т, (14)
где Кз1 - начальная загрузка трансформатора, для трансформаторов с системами охлаждения Д, ДЦ, Ц, М разрешается перегрузка 1,4 номинальной мощности трансформатора не более 5 суток подряд на время максимума нагрузки с общей продолжительностью не более 6 часов в сутки, при этом коэффициент начальной загрузки должен быть меньше 0,93 согласно [1].
Принятые к установке силовые трансформаторы должны быть проверены также на допустимые систематические перегрузки по условию
Sном.т£Sср.мах*1,4. (15)
Несмотря на то, что отключения трансформаторов довольно редки, однако с такой возможностью следует считаться и при наличии потребителей I и II категорий устанавливают два трансформатора. Проектировать подстанции с тремя трансформаторами не рекомендуется, так как такая схема неудобна в эксплуатации и вызывает большие трудности при устройстве АВР.
Для условий нормальной работы на подстанциях устанавливают два трехфазных трансформатора с номинальной мощностью каждого, рассчитанной в пределах от 60 до 70 % максимальной нагрузки. Ряд номинальных мощностей трансформаторов и автотрансформаторов, рекомендуемых для современных проектов, регламентировано ГОСТом 9680-61 [4, 9].
Произведем выбор трансформаторов для плавильного цеха:
1. Номинальная мощность трансформаторов будет по (12):
Sном.т=3873,13/(2*0,7)=2766,52 кВА
2. Из [6] выбираем трансформатор марки ТМ-2500/10 с Sном=2500 кВА, ВН 6-10 кВ, НН 0,4-10,5 кВ.
3. Проверим трансформатор для случая выхода из строя второго по (13):
1,4*2500³3873,13 условие не выполняется, поэтому вычисляем начальную загрузку трансформатора по (14)
Кз1=3873,13/2*2500=0,77<0,93 следовательно трансформатор допустим для такой перегрузки на указанных выше условиях.
4. Проверим выбранный трансформатор на систематические перегрузки по (15):
2500£3873,13*1,4 условие выполняется.
Следовательно, принимает вышеуказанный трансформатор к установке.
7.2. Выбор числа и типа подстанций.