ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЁТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
План:
6.1. Определение расчётной электрической нагрузки по удельному расходу
электроэнергии на единицу продукции.
6.2. Определение расчётной электрической нагрузки по удельной мощности
на единицу производственной площади.
6.3. Общие рекомендации по выбору метода определения расчётных
электрических нагрузок.
6.1. Определение расчётной электрической нагрузки по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции. (методу УРЭ)
Ряд приёмников электроэнергии характеризуется неизменными или мало изменяющимися графиками нагрузок. К этим ЭП относятся электроприводы вентиляторов, насосов, преобразовательных агрегатов, электролизных установок, печи сопротивления, ЭП бумажной и химической промышленности, поточно-транспортных систем.
Для ЭП с неизменной или малоизменяющейся во времени нагрузкой расчётная нагрузка совпадает со средней за наиболее загруженную смену и может быть определена по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданном объёме выпуска продукции за определённый период времени
Рр = Рср.м = (ЭУД х NCM) / ТСМ , (6.1)
где ЭУД – удельный расход электроэнергии на единицу продукции, квт·ч;
NCM – количество продукции, выпускаемой за смену (производитель-
ность установки за смену);
ТСМ – продолжительность наиболее загруженной смены, ч.
При наличии данных об удельных расходах электроэнергии на единицу продукции в натуральном выражении ЭУД и годовом объёме выпускаемой продукции NГОД цеха (предприятия в целом) расчётную нагрузку определяют по формуле
Рр = (ЭУД х NГОД) / Т МАКС, Ц , (6.2)
где ТМАКС,Ц – число часов использования максимума активной нагрузки цеха (принимается по отраслевым инструкциям и справочным данным).
Удельные расходы электроэнергии для различных производств устанавливаются на основе анализа материалов, обследования и статистических
отчётных данных действующих предприятий. Данные удельных расходов электроэнергии по видам промышленной продукции даются в справочниках.
Время использования максимума нагрузки ТМАКС определяется характером нагрузки потребителей отдельных отраслей промышленности и принимается (ч): для металлургической промышленности – до 6500; для химической – до 6000; горнорудной – до 5000; для машиностроительной – до 4000.
Метод УРЭ может быть использован для предварительных и поверочных расчётов и технико-экономических обоснований намечаемых вариантов СЭС промышленного предприятия, когда известен годовой выпуск продукции. Главное преимущество метода УРЭ заключается в том, что определение расхода электроэнергии по этому методу не зависит от номинальных мощностей электроприводов различных механизмов. Расчёт нагрузок по методу УРЭ особенно эффектен для производств с непрерывным технологическим процессом (обогатительные фабрики, предприятия химической промышленности и т.п.). Следует отметить, что этот метод пригоден для расчётов по предприятиям с узкой номенклатурой и крупносерийным или массовым типом производств.
6.2. Определение расчётной электрической нагрузки по удельной мощности на единицу производственной площади
Метод удельной нагрузки на единицу производственной площади носит оценочный характер и его применяют для расчёта нагрузок на ВН схемы электроснабжения (узлы 3, 5-8 на рис. 5.1), а также при проектировании универсальных сетей машиностроения, характеризующихся большим числом ЭП малой и средней мощности, равномерно распределённых по площади цеха. Универсальные сети выполняют магистральными шинопроводами и прокладывают с учётом возможных перемещений технологического оборудования.
Расчётную нагрузку группы ЭП определяют по формуле
РР = РУДF, (6.3)
где РУД – удельная расчётная мощности на 1 м2 производственной площади, квт/м2; F – площадь размещения ЭП группы, м2.
Удельную нагрузку определяют по статистическим данным. Значение её зависти от рода производства, площади цеха, обслуживаемого магистральным шинопроводом, и изменяется в пределах 0,06-0,6 кВт/м2.
Этот метод расчёта целесообразно применять для определения расчётной нагрузки на стадии проектного задания при технико-экономическом сравнении вариантов, а также для других ориентировочных расчётов.
6.3. Общие рекомендации по выбору метода определения расчётных электрических нагрузок
В зависимости от стадии проектирования и места расположения расчётного узла в схеме электроснабжения применяют методы определения электрических нагрузок упрощённые и более точные.
Проектирование электроснабжения промышленных предприятий осуществляется, как правило, в два этапа: стадия проектного задания и стадия рабочих чертежей. На стадии проектного задания (или технологического проекта) предварительных расчёт электрических нагрузок производится приближённо на основании, например, данных о суммарной установленной мощности отдельных потребителей (отделения, цеха, корпуса и так далее). На стадии рабочих чертежей производится окончательный уточнённый расчёт электрических нагрузок с использованием конкретных данных о единичных приёмниках отделений, цехов и так далее.
Определение расчётных нагрузок выполняется от низших к высшим ступеням СЭ по отдельным расчётным узлам в сетях напряжением до 1000 В и выше. Расчёт электрических нагрузок схемы электроснабжения промышленного предприятия производится с целью выбора сечений питающих и распределительных сетей напряжением до 1 кВ и выше, числа и мощности трансформаторов ТП и ГПП, сечений шин РУ, РП и ГПП, коммутационной и защитной аппаратуры напряжением до 1000 в и выше и т.п.
Анализ рассмотренных выше различных методов определения расчётных нагрузок позволяет дать следующие общие рекомендации:
1. Для определения расчётных нагрузок по отдельным группам ЭП и узлам напряжением до 1 кВ в цеховых сетях следует использовать метод упорядоченных диаграмм графиков нагрузок согласно указаниям по определению электрических нагрузок промышленных установок и статистический метод.
2. Для определения расчётных нагрузок на высших ступенях СЭ (начиная с цеховых шинопроводов или шин цеховых трансформаторных подстанций и кончая линиями, питающими предприятие) следует применять методы расчёта, основанные на использовании средней мощности и коэффициентов КМ.А и КФ.А. В большинстве случаев их значения практически лежат в пределах 1,05-1,2.
При ориентировочных расчётах (на стадии проектного задания) на высших ступенях СЭ возможно применение метода расчёта по установленной мощности и КС, а в некоторых частных случаях – по удельным показателям потребления электроэнергии