Электроснабжение железнодорожного предприятия (автоматизация учёта электроэнергии)

По территории депо нагрузки распределены в каждом цехе отдельными группами, поэтому будет предпочтительна радиально – магистральная схема их подключения от распределительных шкафов. В связи с этим будем выполнять расчет отдельно по каждому цеху, объединяя данные расчетов в таблице для выбора трансформатора комплектной трансформаторной подстанции (КТП) и оборудования сети внешнего электроснабжен

ия.

Произведем расчет электрических нагрузок цеха по методу упорядоченных диаграмм. По режиму работы делим электроприемники на две группы:

- электроприемники с переменным графиком нагрузки (kИ < 0.6);

- электроприемники с постоянным графиком нагрузки (kИ ≥ 0,6).

Определим средние нагрузки за максимально загруженную смену по группам электроприемников одного режима работы и занесём в таблицу 1.2.

Проведём расчет для группы состоящей из 14 ЭП расположенных в помещении механической мастерской, состоящей из металлообрабатывающих станков с переменным графиком нагрузки, и вентиляторов, питаемой от силового пункта СП – 1.

В графу 2 записываем количество электроприемников одного режима работы (с одинаковым kИ и сos φ). Для СП – 1, электроприёмников с переменным графиком нагрузки n = 12 шт. с постоянным графиком n = 2 шт.

В графу 3 записывается суммарная установленная мощность электроприемников всей группы, РН = 57,4 кВт.

В графу 4 и 5 записываются коэффициенты использования и сos φ групп одного режима работы выбранных по справочнику [3].

Определим средние нагрузки по группам электроприемников, например для токарного станка (ЭП 27) с рН = 12,7 кВт, при:

kИ = 0,12 и сos φ = 0,78( tg φ = 0,79):

рСМ = 0.12 ·×12,7 = 1,50 кВт;

QСМ = 0,79 · 0,50 = 1,2 квар.

Рассчитанные средние нагрузки заносятся в графы 6 и 7 таблицы 1.2.

Расчёт однофазных нагрузок

Особым образом определяется приведённая мощность для однофазных нагрузок, к которым относится однофазные сварочные трансформаторы, офисная и бытовая техника. Если расчетная номинальная мощность однофазных электроприемников больше 15% мощности трехфазной группы электроприемников, то эквивалентная трехфазная мощность (РНЭ ) определяется в зависимости от количества и схемы включения однофазных электроприемников в трехфазную сеть [3].

Бытовая и офисная техника входит в состав группы СП-8 и равномерно включается по фазам трёхфазной сети. Следовательно, её можно учитывать как трёхфазные нагрузки. При включении крупных однофазных электроприёмников на линейное напряжение эквивалентная трехфазная номинальная мощность РНЭ, при количестве электроприёмников 1…3 единиц, включенных возможно равномерно в разные плечи трехфазной системы определяется по формуле (1.6):

РНЭ =РНМФ. (1.6)

Для электроприемников с постоянным графиком нагрузки расчет ведется аналогично как с переменным графиком до графы 6, но при определении максимальных нагрузок для них, а также для осветительных нагрузок

PМ = PСМ;

QМ = QСМ

Рассчитаем итоговую строчку таблицы 1.2 по группам ЭП. Для группы СП – 1 с переменным графиком нагрузки: PСМ = 9,4 кВт, QСМ. = 15,5 квар.

По результатам граф 6 и 3 определяется групповой коэффициент использования КИ для электроприёмников с переменным графиком нагрузки по формуле (1.7):

КИ = SРСМ /SРН. (1.7)

Для группы с переменным графиком нагрузки питаемой от СП-1:

КИ = 9,4/54,0 = 0.17.

Далее для определения максимальной расчётной мощности необходимо определить коэффициент максимума КМ и эффективное число ЭП nЭ, шт.

Под nЭ понимается такое число одинаковых по режиму электроприёмников одинаковой мощности, которое создаёт такой же расчётный максимум, что и группа различных электроприёмников. Определяется nЭ, шт, по формуле:

. (1.8)

При этом, мощность многодвигательных станков и механизмов (кранов)

суммируется и не учитываются мелкие электроприёмники с суммарной мощность менее 5 % от мощности группы. Многодвигательными механизмами можно считать электродомкраты, которые работают по четыре одновременно [3].

В графу 9 записываем коэффициент максимума Км. или коэффициент загрузки kЗ. Если nЭ > 4, то коэффициент максимума по активной мощности определяем по кривым и заносится в графу 9.

Если число электроприёмников в группе равно четырём и более, то эффективное число ЭП допускается принимать равным фактическому при условии:

m ≤ ≤ 3, (1.9)

где РНMAX – номинальная мощность максимального электроприёмника, кВт;

РНMIN – номинальная мощность минимального электроприёмника, кВт.

При определении m исключаются мелкие электроприёмники с суммарной мощностью менее 5%.

Если m > 3, то nЭ можно определить по формуле

, (1.10)

где ΣРН – суммарная мощность ЭП группы, кВт.

Реактивная мощность, необходимая для создания магнитного потока электрических машин, изменяется в получасовой максимум не столь значительно и определяется:

- при nЭ ≤ 10, Q М = 1,1 Q СМ;

- при nЭ > 10, Q М = Q СМ

Таким способом в данном примере рассчитываются максимальные нагрузки, питаемые от СП – 1. Для ЭП повторно-кратковременного режима наибольшим ЭП является токарный станок (ЭП 27) с рН = 12,4 кВт, а наименьшим можно считать точило (ЭП 2) с рН = 224 кВт, и по формуле (1.9):

m =12,4/2,2 = 5,6.

Поскольку m > 3, то nЭ можно определить по формуле (1.10), тогда:

nЭ = 2 · 54,0/12,4 = 8,7 шт.

По кривым справочника [3] определяем, что: Км. = 2,10, тогда:

PМ = 9,4 · 2,10 = 19,7 кВт; QМ = 1,1 · 15,5 = 17,0 квар.

Для ЭП длительного режима работы:

PМ = PСМ = 2,9 кВт; QМ = QСМ = 3,0 квар.

Если число электроприемников больше 3, а nЭ меньше четырёх, то расчет максимальной нагрузки ведется по коэффициенту загрузки kЗ, который для электроприемников:

- длительного режима работы, kЗ = 0,90 при cosφ = 0,90, тогда:

PМ = 0,90 · PН; QМ= 0,75 · PМ;

- повторно-кратковременного режима работы kЗ = 0,75; cos j = 0,70; тогда:

PМ = 0,75 · PН; QМ = PН.

Таким способом рассчитываются максимальные нагрузки, питаемые от СП – 7. Подсчитываем итог по всем силовым нагрузкам группы ЭП питаемых от СП – 1, складывая итоги соответствующих граф (n, PН, PСМ, QСМ, PМ, QМ).

PСМ = 12,3 кВт; QСМ = 18,5 квар;

PМ = 22,6 кВт; QМ = 20,0 кВ·Ар.

Для выбора силового шкафа питающего группу подсчитаем среднюю мощность SСМ за максимально загруженную смену, кВ·А

SСМ =. (1.11)

Для группы СП-1:

SСМ == 22,2 кВ·А.

 Скачать реферат