Электроснабжение цеха промышленного предприятия (стр. 3 из 7)
Найдем координаты центра электрических нагрузок механического отделения в соответствии с планом представленном в приложении 1. Совместим начало координат с точкой О. Расстояния находятся с учетом масштаба. Координаты ЦЭН находятся по формулам:
(1)Произведя вычисления, получим, что
Положение ЦЭН в зоне рассеяния зависит от координат мест расположения приемников в группе и их относительных нагрузок. Следовательно, зона рассеяния является геометрической характеристикой взаимного расположения объектов. Для определения зоны рассеяния ЦЭН необходимо найти закон распределения координат центра. Вычислим оценки параметров нормального закона распределения по формулам:
, (2)где
-значение относительной нагрузки i-го приемника.
Получим:
Как видно значения практически не отличаются от координат ЦЭН. Полученные значения используем для нахождения меры рассеяния (среднеквадратичного отклонения).
(3)Получим:
Оценки параметров нормального закона распределения являются состоятельными, так как при увеличении числа наблюдений они сходятся по вероятности. Они являются несмещенными, так как математические ожидания их равны самим параметрам. Наконец эти оценки являются эффективными, так как их дисперсия минимальна.
Для построения эллипса, ограничивающего зону рассеяния, определим его полуоси по формуле:
(4)где -
; 
, 
, тогда 
, 
; 
.Приняв в качестве доверительной вероятности значение
и решив данное уравнение, получим 
.Тогда значения полуосей будет выражаться формулой:
. (5)Найдем эти значения:
.Найдем коэффициент корреляции:
. 
(6)Вычислим направление полуосей эллипса, т.е. угол поворота осей:
. 
. (7)Для построения зоны рассеяния в данном случае достаточно перенести оси эллипса параллельно самим себе в точку с координатами
, по осям отложить расстояния 
и 
, затем повернуть оси на угол 
.2) Расчет электрических нагрузок
Создание любого промышленного объекта начинается с его проектирования. Не простое суммирование установленных (номинальных) мощностей ЭП предприятия, а определение ожидаемых (расчетных) значений электрических нагрузок является первым и основополагающим этапам проектированием СЭС. Расчетная максимальная мощность, потребляемая электрприемниками предприятия, всегда меньше суммы номинальных мощностей этих ЭП.
Завышение ожидаемых нагрузок приводит к удорожанию строительства, перерасходу проводникового материала и неоправданному увеличению мощности трансформаторов и прочего оборудования. Занижение может привести к уменьшению пропускной способности электросети, к лишним потерям мощности, перегреву проводов, кабелей и трансформаторов, а следовательно, к сокращению срока их службы.
При определении расчетных нагрузок предприятия в основном производят методом упорядоченных диаграмм (метод коэффициента максимума). Метод применяется в тех случаях, когда известны номинальные данные всех ЭП предприятия и их расположения на плане цеха.
2.1 Для расчета нагрузок разделим все ЭП цеха на: ШМА1, ШМА2, РП1, РП2 и ЩО
2.1.1 Расчет ШМА1
Данные по приемникам:
| Наименование | Нагрузка установочная | |||||
| РН, кВт | nшт | ΣРНкВт | КИ | Cosφ | tgφ | |
| 25 | 5,5 | 1 | 5,5 | 0,14 | 0,5 | 1,73 |
| 26 | 8,2 | 1 | 8,2 | 0,14 | 0,5 | 1,73 |
| 28 | 5,2 | 1 | 5,2 | 0,14 | 0,5 | 1,73 |
| 45,46 | 5 | 2 | 10 | 0,6 | 0,8 | 0,75 |
2) Определяем активную номинальную групповую мощность приемников, приведенных к длительному режиму:
ΣРН =28,9 кВт;
3) Определяем активную среднюю мощность:
Рсм = kиР5-8 + kиР11,12,39,40 + kиР13-16 + kиР9,10 + kиР43-50 = 8,6 кВт;
4) Определяем средний коэффициент использования группы электроприемников
;по таблице выбираем Км =1,24
5) Определяем среднюю реактивную мощность:
Qсм = Σ (Рсм · tgφ) = 9 квар;
6) Определяем среднюю полную мощность:
Sсм =
;7) Определяем средневзвешенный tgφ:
;8) Определяем показатель силовой сборки в группе
;9) Так как m < 3, kи > 0,2, n = 5 то: nэ =5.
10) Определяем максимальную мощность для группы приемников:
Pм= кmax·Pсм = 2×8,6 = 17,2 кВт;
.11) Определяем общую расчетную мощность для группы приемников
.12) Определяем расчетный ток для группы приемников
.2.1.2 Расчет строки итого на ШНН
1)
2)
3)
4)
Расчет остальных групп электроприемников производим аналогично. Результаты расчетов заносим в сводную таблицу нагрузок 2.1
2.2 Компенсация реактивной мощности.
Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели и индукционные печи. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные потери активной мощности в линиях, трансформаторах, генераторах электростанций, дополнительные потери напряжения, требует увеличение номинальной мощности или числа трансформаторов, снижает пропускную способность всей системы электроснабжения.
Меры по снижению реактивной мощности: естественная компенсация без применения специальных компенсирующих устройств; искусственные меры с применением компенсирующих устройств.
К естественной компенсации относятся: упорядочение и автоматизация технологического процесса, ведущие к выравниванию графика нагрузки; создание рациональной схемы электроснабжения за счет уменьшения количества ступеней трансформации; замена мало загруженных трансформаторов и двигателей трансформаторами и двигателями меньшей мощности и их полная загрузка; применение синхронных двигателей вместо асинхронных; ограничение продолжительности холостого ход двигателей и сварочных аппаратов.