Программирование и комп-ры

Расчет нагрузок с помощью ЭВМ



        F= 60*24=1440м2  - площадь цеха.

        Росв=19*60*24=27,36 квт.
                __________
        Spi =( Ppi2+Qpi2

      Расчетные нагрузки всех потребителей складываются. Результаты  расчета
электрических нагрузок цеха сведены в таблицу 2.1.



                      Spi


             Ipi= ((((

                    (3*Uн



In=Ip+Inycк наиб (много электроприемников).

1n=Iр-1н наиб +1пуск наиб(мало приемников),
-где In- пиковый ток.

I пуск наиб - пусковой ток наибольшего по мощности двигателя;
In наиб        - номинальный ток наибольшего по мощности двигателя;
1р                 - расчетный ток двигателя;

1пуск наиб = 5*1н наиб.

           2.2. Расчет электрических нагрузок фабрики.

    В практике проектирования систем электроснабжения сетей до 1000 В и выше
применяют различные методы определения электрических
нагрузок.
    Расчет  электрических  нагрузок  фабрики  произведем  по  установленной
мощности и  коэффициенту  спроса,  так  как  определение  расчетной  силовой
магрузки, по этому методу является приближенным  и  поэтому  его  применение
рекомендуется  для  предварительных  расчетов  и  определение  электрических
нагрузок.
    Расчетную нагрузку однофазных по режиму работы приемников определяют но
формуле:



      Рр = Кс,а * Рном;
                    (2.5)

      Qp=Pp*tg(;
                   (2.6)

               ________
      Sр=(  Pp2+Qp2;

  Где Кc,a коэффициент спроса по активной мощности, принят  по  Taблице  22
[2];
Рн м - номинальная (установленная) мощность электроприемника,
кВ .
tg( - соответствует cos( данной группы приемников, взят из табл.22 [2]
Sp полная мощность, кВа.
Пример расчета нагрузок для насосной станции 1 подъема:

      Рр =194*0,9 =174,6 кВт;

      Qp= 174,6*0,75 == 130,9 кВар;
            _____________
      Sp= (l30,952 +174,62 =218,2кВа.


    Расчетные нагрузки для остальных приемников электрической энергии
рассчитываются аналогичным образом, поэтому сведены в таблицу 2.3
    После расчета нагрузок приемников электрической  энергии  рассчитываются
потери в  цеховых  трансформаторных  подстанциях  (ТП).  Потери  активной  и
реактивной энергии в цеховых ТП принимаются 2% и  10%  (сooтветственно)   от
полной нагрузки всех цехов напряжением до 1000В.
    Потери в цеховых ТП составляют:

       (Р= 0,02*2667 = 53,34 кВт;

       (Q= 0,1*2667 = 266,7 кВар;

   После расчета электрических нагрузок  электроприемников  напряжением   до
1000В и расчета электрических нагрузок  электроприемников  напряжением  выше
1000В  их  суммируют  с  учетом  коэффициента  разновременности   максимумов
нагрузки   отдельных   групп.   Значение   коэффициенты     разновременности
максимумов нагрузки можно приближенно принимать равным 0,9 [6].
   Сумарная  полная  нагрузка  по  фабрике  с   учетом   коэффициента   раз-
новременности максимума:
                    __________________________
        Sp= ((Рр( +Pp()2 + (Qp(^ +Qp()2 * Кр. м.              (2.7)



      Где Рр( расчетная активная мощность  приемника  электрической  энергии
напряжением до 1000В, кВт;
      Qp( - расчетная реактивная мощность  приемника  электрической  энергии
напряжением до 1000В, кВар;
      Pp( - расчетная  активная  мощность  приемника  электрической  энергии
напряжением выше 1000В, кВт;
      Qp( расчетная  реактивная  мощность  приемника  электрической  энергии
напряжением выше 1000В,кВар;
  Кр. м = 0,9 - коэффициент разновременности максимумов нагрузки из [6].
             ________________
      Sp = ((4415,2)2+(2815,42)2 *0,9 = 4712,82.

  После расчета электрических нагрузок фабрики составляется сводная таблица
(2.3) электрических нагрузок отдельных приемников электрической энергии.



            2.3. Расчет электрических нагрузок с применением ЭВМ.

     Расчет электрических нагрузок - одна из тех операций, которые  наиболее
легко  поддаются  автоматизации  с   помощью   ЭВМ.   Предложено   несколько
алгоритмов и  программ  машинного  расчета  электрических  нагрузок,  однако
наиболее  простым  является  алгоритм   расчета   трехфазных   электрических
нагрузок, разработанный мной.
    В  основу  этого  алгоритма  положен  метод   упорядоченных   диаграмм.
Особенность алгоритма заключается в том, что  он  позволяет  за  один  прием
определить  расчетные  нагрузки  для  любого  количества  элементов  цеховой
электрической   сети   (ЦЭС)   с   неограниченным   количеством   приемников
электроэнергии.  Алгоритм  разработан  с  учетом   иерархичности   структуры
цеховых сетей и реализуется на ЭВМ любою класса.
      Исходная информация для расчета электрических нагрузок накапливается а
специальном оперативном массиве Н, число  строк  которого  равно  количеству
ступеней  распределения  электроэнергии.  Максимальное  количество  ступеней
распределения электроэнергии (  трансформаторы,   шинопроводы,   магистрали,
силовые  распределительные пункты) определяются конкретной  программой  и  в
данном случае принято равным 10. Количество столбцов принято  равным  шести,
что вытекает из сущности метода упорядоченных диаграмм.
      IIо каждому приемнику электроэнергии с переменным графиком нагрузки (с
коэффициентом использования Ки<0,6) для всех ступеней ЦЭС, через которые  он
получает   питание,   в   столбцах   соответственно   накапливаются   данные
номинальная мощность  Рном,  квадрат  номинальной  мощности  Рном2,  средние
активные Рср и реактивные Qcp нагрузки. По каждому приемнику  электроэнергии
с практически постоянным графикомнагрузки (Ки>=0,6) - средние  активные  Рср
и реактивные Qcp нагрузки.

      Вводить необходимо следующие показатели по порядку :

      1.Количество приемников (общее).
      2.Ступень.
      3.Группа.
      4.Количество однотипных приемников.
      5.Рном одного приемника.
      6.К(и) - коэффицент использования.
      7.tg (. - тангенс ( .

      Результаты расчета для примеров находятся в приложении.



     2.4. Выбор числа, мощности и расположения цеховых трансформаторных
                       подстанций низковольтной сети.

      Число трансформаторов выбирается в зависимости от  условий  окружающей
среды, мощности потребителей,  категорийности  и  режима  работы  приемников
электроэнергии.  Мощность  цеховых  трансформаторов  в  нормальных  условиях
должна обеспечивать питание всех приемников  промышленных  предприятий.  Так
как в  цехе  имеются  потребители  разных  категорий  надежности,  требуется
определить  коэффициент  загрузки   трансформаторов   средневзвешенный,   по
которому будет определятся число трансформаторов:


                   КзI*PpI+КзII*PрII+КзIII*РрIII'
       Kзсв=           ((((((((((((((;                   (2.8)
                        РрI+РрII+РрIII  PpI

      РрI -  мощность потребителей   1 категории (60%);
      PpII   - 40%- мощность потребителей  2 категории;
      PpIII  - мощность потребителей 3 категории;
      KзI =0,7коэффициент загрузки трансформаторов 1 категории;
      KзII =0,85 коэффициент загрузки трансформаторов 2 категории;
      KзIII=0 коэффициент загрузки трансформаторов 3 категории.


      Номинальная мощность трансформаторов определяется по удельной
плотности нагрузки:

                  0.7*60+0.85*40
      Кз св =    ((((((((;
                        60+40


      Принимаю номинальную мощность трансформатора Sнэ=160 квА. Определяем
число трансформаторов, требующихся для передачи полной мощности
потребителям:

            Sp         346.81
      (  =  ((  =  (((( =0.24;                            (2.9)
            F          1440



      Принимаю  3  трансформатора мощностью по 160 квА  ТСЗ  -  160/10.  Так
помещение  пожароопасное,  то  в  цехе   целесообразно   применение   cyxoго
трансформатора.


     2.5. Выбор числа, мощности и расположения цеховых трансформаторных
                       подстанций высоковольтной сети.


      Минимально возможное число тансформаторов:

                  Рр(
      Nmin=  —————— + (N                                       (2.11)
                  Кзсв*Sнэ


      где Pр( расчетная активная низковольтная нагрузка, кВт из табл.31
       Кз.св =0,7 - средневзвешенный коэффициент загрузки, из [6].
       (N   - добавка до целого числа.
      Sн.э =- 630 кВа - эффективная мощность  трансформаторов  при  удельной
плотности нагрузки до 0,2 кB*A/м2,из [6]
                 2250.6
      Nmin = -——— = 5,1 + 0,9 = 6 трансформаторов;
                 0.7*630

      Экономически оптимальное число трансформаторов:

      Noпt              =              Nmin               +               m;
 (2.12)

      Где m дополнительно установленные трансформаторы, принимается по рис.4-
6[6]

      Noпt=6+0=6 трансформаторов.

      Максимальная реактивная мощность, которую целесообразно передать через
трансформаторы:
                    _________________________________
         Qmx1m = ((Noon * Кзсв * Suum)2 - Pp2(;
          (2.13)

                 __________________
         Qmx1m =( (6*0,7*630)2-2250,62 =1391,44 кВар;



Суммарная мощность конденсаторных батарей на напряжение до 1000В:

      Qнк1=Qp(                           -                           Qmax1m;
       (2.14)

      где Qp(   -  расчетная  реактивная  мощность  приемника  электричеcкой
энергии без учета потерь в трансформаторах из табл.31
      Qнк1 =1262 -1391,44 = 129,4Квар;

      Так как расчете Qнк (  0,   тo  установка  батарей  конденсаторов  при
выборе оптимального числа трансформатров не  требуется.
      Определяг   коэффициент загрузки трансформаторов:
                    Sр(
                                       Кз=                              (((;
                       (2.15)
                 Nsном,т

      Sp( --полная низковольтная нагрузка из таб. кВа;
      n - количество устанавливаемых трансформаторов;
        S ном,т номинальная мощность трансформаторов, кВа;

Пример расчета коэффициента загрузки Кз для фабрики:

              1758,75
      Кз =   ------------ = 0.7;
               4*630

      Принимаем к установке на фабрике, а именно, в  цехе  рудоподготовки  и
цехе  обогащения четыре трансформатора, по  два  в  каждом  цеху,  марки  ТМ
630/6.

        Паспортные данные трансформаторов взяты из табл:

      Ubh  6кВ                     Ixx = 2%
      Uhh = 0,4кВ;                 (Раз = 7,6кВт
      (Рхх = 1,42кВ;
      Uкк = 5,5 %;.


      Результаты выбора трансформаторов для остальных приемников
электрической энергии и расчета коэффициента загрузки производится
аналогично и сведен в табл .2.4
                    3 ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЦЕХОВ.
            3.1  Выбор схемы и расчет низковольтной цеховой сети.

      Так как  мощность потребителей  большая  и  присутствуют  потребили  1
категории,  то  потребители  запитываются  с  шин  трансформатора.  В   цехе
принимаю  радиальную  схему  электроснабжения   с   одной   трансформаторной
подстанцией,  включающей  в  себя  два  трансформатора.  Так  как  помещение
пожароопасное,  то  питающие  проводики  выбираю  типа   АПРТО,   проводники
прокладываются  в   стальных   трубах.   Выбор   питающих   проводников   по
экономической плотности не производится, так как выбранное сечение  проводов
и жил кабелей в 2-3 раза превышают выбранные по нагреву расчетным током.   В
нормальном  и  аварийном  режимах  питающие   линии   должны   удовлетворять
условиям:

      Кпр*Iдоп1                            (                             Io;
(3.1)

      Кпр*Кпер*Iдоп (I ав;                                        (3.2)

      где Кпр коэффициент, учитывющий особенности прокладки;

      Кпр=1 - если прокладывается 1 кабель;

      Кпр=0,9- если прокладывается 2 кабеля;

      Iдоп - длительно допустимый ток выбранного проводника;

      Io номинальный ток;
      Кпер = 1,3- коэффициент перегрузки;
      Iaв - аварийный ток.
      Проверка    по согласованию  с  действием  защиты  производится  после
выбора защитных устройств, пункт 6.1.
      Номинальный ток единичного потребителя рассчитывается по формуле:

                  Рнно
         Iо =        ——————                                         (3.3)
            (3 *Uhho * cos(

      где Pном - номинальная мощность единичного потребителя;

      Uном -  номинальное напряжение (0,4 кв).


      Пример      расчета для потребителя номер один токарно-винторезный.


      При токе потребителя 35,ЗА выбираю кабель АПРТО сечением 10 мм2 (3  а;
провода по 10 мм2), допустимый ток при таком сечении 47 А.(табл.2,15 [2]  ).
Все   питающие   проводники   от   единичных   потребителей    сводятся    в
распределительные   пункты   типа   ПР   с   6-8   отходящими   линиями.   К
распределительным пунктам подходят кабели такого же типа, что и к  единичным
потребителям, но большего сечения.  Для  того,  чтобы  найти  расчетный  ток
кабелей,  подходящих  к  распределительным  пунктам,  составляется  таблица,
аналогичная  таблице  2.1.  "Расчет   электрических   нагрузок   цеха",   но
потребители   запитываются   по   группам    как    они    подключаются    к
распределительным пунктам. После расчета таблицы находится ток кабеля:
                 Sp

          Iпр=                                                           (((
             (3.4)

                  (3*Uн


    Все данные по расчету тока кабеля к распределительным пунктам сведены в
табл.3.1 Выбор питающих  проводников  сведен  в  табл.  3.2.  После  расчета
таблицы  находим  расчетный   ток,   который   протекает   по   проводу    к
распределительному пункту, например к ПР1:

              74,4
    Iо =   (((  = 107.4 А
            (3*0.4

    Пример выбора АВ для провода к ПР1;

Номинальный ток  в проводе 107.4А;   Выбираем АВ: А3710Б с  Iном=160А.   Ток
установки электромагнитного расцепителя;

                               27
      Iуэм = 1.25*(107,4 + 5 (((() = 628,5 А
                                         3*0.4*5


      Ток теплового расцепителя:

                      Iт                 =                 1.3*107,4=139,4А.
             (3.5)





смотреть на рефераты похожие на "Расчет нагрузок с помощью ЭВМ"