3.2 Определение основных расчетных параметров – расчетной мощности на вводе, коэффициента мощности, полной мощности
Расчет электрических нагрузок по методу суточного графика ведется на основании руководящего технического материала «Указания по расчету электрических нагрузок» РТМ 36.18.32.4-92.
График электрических нагрузок строится для определения расчётной мощности проектируемого здания Рр, а через эту величину несложно определить значение расчетного тока Iр и другие необходимые показатели.
Перед построением графика выделим электроприёмники, длительно работающие. К ним относятся – освещение (рабочее и дежурное), вентиляция и отопление. Затем определим времена включения и отключения электроприёмников, работающих периодически.
Число часов работы двух кормораздатчиков определим по формуле [4]:
(3.1)
где - количество выдаваемого корма за сутки, т;
;
- количество голов (по заданию );
- производительность кормораздатчика, , по табл. 12.5 [4].
Вычисленное время распределяем по времени суток (исходя и принятого трёхразового кормления). Результаты заносим в табл. 3.1 в виде горизонтальных отрезков, соответствующих времени работы электрооборудования. Потребляемую мощность электроприемников (ЭП) определяем по формуле:
, (3.2)
где - установленная (номинальная) мощность ЭП, кВт;
- КПД ЭП, %;
- коэффициент использования;
Подсчитывается потребляемая мощность Рпотр и график строится по величинам этой мощности. График строят в координатах «Р» и «t» (рис. 3.1).
Классический способ построения графика заключается в последовательном суммировании электрических нагрузок пооперационно в соответствии с технологическим процессом объекта.
В целях упрощения построения графика начинаем построение с постоянно действующих нагрузок (3 и 4). Далее надстраиваем нагрузки по уменьшению времени их работы в сутки.
Вначале по графику определяется максимальная пиковая мощность электроустановки Рм =23,3 кВт. На графике три участка, где величины Рм одинаковы.
Для определения величины расчётной мощности Рр выявляют длительность действия Рм. При этом, в формировании максимума нагрузки участвуют 2 нагрузки. На графике они отражены ступенями в пределах 14-и минутного участка графика.
Расчетная мощность рассчитывается как среднеквадратичная величина мощностей Рi за смену и определяется по формуле:
, (3.3)
где n – число ступеней графика, входящих в рассчитываемый 14-ти минутный участок времени ГЭН;
Pi – мощность соответствующая i -й ступени.
ti - длительность действия Pi .
Расчет электропотребления за смену (сутки) – W.
Электропотребление любой электроустановки есть произведение её мощности на время потребления, то есть
W=P.t (кВт.ч).
Величина W соответствует (равна) площади фигуры, очерченной графиком.
При определении W нагрузки электроприёмников, работающих в автоматическом режиме и принятых при построении ГЭН, как постоянно действующих, необходимо принимать с коэффициентом равным 0,4….0,8 (в зависимости от характера ЭП) для учёта их фактического не непрерывного, а периодического действия.
Рассчитывается величина коэффициента мощности электроустановки здания сos j.
Этот коэффициент определяется за период действия максимальной расчетной мощности. Величину cosj находят как средневзвешенное значение коэффициентов мощности отдельных нагрузок, участвующих в формировании Рр.
φ = φ ср.взв. =, (3.4)
где Рi – номинальная мощность ЭП, участвующих в формировании максимума нагрузки;
tgj – коэффициент реактивной мощности ЭП, участвующих в формировании максимума нагрузки (определяется через cos j по паспортным данным ЭП);
n – количество ЭП, участвующих в формировании максимума нагрузки.
Собственно расчет следует ниже:
1. Максимальная нагрузка, Рм = 23,3 кВт.
2. Расчетная нагрузка Рр.
Так как Рм длится менее получаса, то Рр находим через Рэкв , или через среднеквадратичную за тридцатиминутный промежуток времени. На участке получасового максимума действуют две нагрузки (i =1):
Р1=Рм=23,3 кВт (t1=14 мин) и Р2=(Pпотр2+ Pпотр3+ Pпотр4)=
=8,1+5,6+5=18,7 кВт. (t2=60 мин).
Тогда .
3. Установленная мощность определяется суммированием мощностей всех электроприемников, имеющихся на объекте.
Ру = 14,2+6+8,8+11,1=30,1 кВт
4. Электропотребление за смену (сутки) определяют через геометрическую площадь графика:
электробезопасность электрический схема заземление
W = Sгр. S гр. = S1+S2+S3+S4
Sгр.= 9,6 ·14·3+ 8,1 · 24·0,5 + 5,6·24·0,5+ 5·60·3= 1468
Таким образом электропотребление составит Wсут = 1468кВт . час
( здесь в первом слагаемом для автоматизированных ЭП принят к = 0,5).
5. Определяется средневзвешенное значение коэффициента мощности нагрузок, участвующих в формировании максимума (той электрической нагрузки, которая определила величину Рр):
φср.взв.==0,85;
Значение величины tg j=0,59 определяем через каталожное значение cos j=0,86 для конкретных электроприемников, участвующих в формировании максимума нагрузки.
Учитывая, что в формировании максимума нагрузки участвуют все нагрузки объекта, подсчитываем величину å Рi :
å Рi = Ру - Р2 =34,4 кВт.
Тогда .
4 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ, АППАРАТОВ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ
4.1 Выбор коммутационных аппаратов
Для распределительного пункта на вводе выберем рубильник ВР32-37В (прил. Д табл. 1 [3]). Произведем проверку выбранного рубильника.
По номинальному напряжению рубильника:
Uн.р ≥ Uн.уст = 380 B (4.1)
По номинальному току рубильника:
Iн.р ≥ Iр.л = 14,82 ∙ 2 + 6,14 ∙ 2 + 4,63 ∙ 4 + 0,94 ∙ 30 = 88,64 А (4.2)
400 ≥ 88,64 А
4.2 Характеристика и расчет защитных аппаратов
Произведем выбор предохранителей (плавкой вставки) устанавливаемых в РП для защиты группы электродвигателей.
FU1 выбираем для нагрузки на ШР1 и FU2 соответственно для ШР2.
Рабочие токи приемников (табл. 2.1):
Iр = Iдв.см. + Iдв.тр + 2Iвент.прит + 3Iклимат=14,82+6,14+2∙4,63+3∙5,64= 47,1 А (4.3)
Находим пусковой ток наибольшего двигателя:
Iпуск дв1 = Iдв.см. ∙ ki =14,82 ∙ 7 = 103,7A (4.4)
Находим пусковой ток линии:
Iп.л = Iпуск дв1 + Iдв.тр + 2Iвент.прит + 3Iклимат= 136 A (4.5)
По номинальному напряжению
Uн.пр ≥ Uн.уст = 380 B (4.6)
где - Uн.пр и Uн.уст – номинальные напряжения предохранителя и установки ;
По номинальному току плавной вставки:
Iвст ≥ Iр.л = 47,1 А (4.7)
Iвст≥ Imax / α = (К0∑Iн+Iп.max) /α (4.8)
где - ∑Iн –сумма номинальных токов электродвигателей без учёта наибольшего.
Iп.max – наибольший пусковой ток электродвигателя в данной группе.
К0 –коэффициент одновремённости : K0 =1.
α – коэффициент учитывающий условия пуска: α = 2,5 - пуск легкий.
Iвст ≥ = 54,2 A
Выбираем предохранитель НПН2 – 60 Iн.пр = 63 А , Iн.пл.вст = 63 А.
Расчет других предохранителей производим аналогично и сводим в табл. 4.1:
Таблица 4.1 – Выбор предохранителей
|
Место расположения на схеме |
Ток,А |
a |
Iм/a, А |
Защитный аппарат |
||||
|
Iр, А |
Iм, А |
Обозн. |
Тип |
Iн,А |
Iвст,А |
|||
|
Ввод 1 |
88,6 |
371,2 |
2,5 |
148,5 |
FU1 |
ПН2 |
250 |
160 |
|
Ввод 2 |
88,6 |
371,2 |
2,5 |
148,5 |
FU2 |
ПН2 |
250 |
160 |
|
ПР1 |
47,1 |
136 |
2,5 |
54,4 |
FU3 |
ПН2 |
100 |
80 |
|
ПР2 |
41,5 |
130 |
2,5 |
52,1 |
FU4 |
ПН2 |
100 |
80 |
|
1Н1 |
14,8 |
103,7 |
2,5 |
41,5 |
FU5 |
НПН2 |
63 |
63 |
|
2Н1 |
6,1 |
43 |
2,5 |
17,2 |
FU6 |
НПН2 |
63 |
20 |
|
П3Н1 |
9,2 |
37 |
2,5 |
14,8 |
FU7 |
НПН2 |
63 |
16 |
|
В5Н1 |
5,6 |
11,3 |
2,5 |
4,5 |
FU8 |
НПН2 |
63 |
6 |
|
В11Н1 |
5,6 |
11,3 |
2,5 |
4,5 |
FU9 |
НПН2 |
63 |
6 |
|
В17Н1 |
5,6 |
11,3 |
2,5 |
4,5 |
FU10 |
НПН2 |
63 |
6 |
|
23Н1 |
14,8 |
103,7 |
2,5 |
41,5 |
FU11 |
НПН2 |
63 |
63 |
|
24Н1 |
6,1 |
43 |
2,5 |
17,2 |
FU12 |
НПН2 |
63 |
20 |
|
П25Н1 |
9,2 |
37 |
2,5 |
14,8 |
FU13 |
НПН2 |
63 |
16 |
|
В27Н1 |
5,6 |
11,3 |
2,5 |
4,5 |
FU14 |
НПН2 |
63 |
6 |
|
В33Н1 |
5,6 |
11,3 |
2,5 |
4,5 |
FU15 |
НПН2 |
63 |
6 |
