Расчет ведется по узлу нагрузки в следующем порядке:
1.1. Все электроприемники узла нагрузки делят на характерные технологические группы;
1.2. По табл.1.1. (для нефтепромысловых установок по табл.1.2) для каждой группы находят коэффициент использования Ки, коэффициенты активной cosφ и реактивной tgφ мощности;
1.3. Для каждой группы определяют суммарную номинальную Рн и суммарную установленную Ру мощности,
для электроприемников длительного режима работы: Ру = Рн;
для электроприемников ПКР: Ру = Рн· √ ПВ;
для сварочного оборудования: Ру= Sн∙ cosφ ∙ √ ПВ,
где Sн – полная номинальная мощность, кВА;
ПВ – продолжительность включения, отн.ед.
1.4. Для каждой группы находят среднесменные активную Рсм и реактивную Qсм мощности по формулам:
Рсм = Ки ∙ Ру , Qсм = Рсм ∙ tg φ
1.5. На шинах ШР находят суммарные номинальную Рн∑, установленную Ру∑, среднесменные активную Рсм∑ и реактивную Qсм∑ нагрузки по формулам:
Рн∑= Σ Рн.i; Ру∑= Σ Ру i ; Рсм∑ = Σ Рсм i; Qсм Σ = Σ Qсмi,
|
|
где Рн.i - суммарная активная номинальная мощность i – ойтехнологической группы электроприемников, кВт
Ру i - суммарная установленная мощность i - ой технологической группы электроприемников, кВт;
Рсм i - суммарная среднесменная активная мощность i - ой технологической группы электроприемников, кВт;
Qсм i - суммарная среднесменная реактивная мощность i - ой технологической группы электроприемников, кВт;
1.6. Определяют групповой коэффициент использования Ки.гр.:
1.7. Определяют модуль нагрузки m по формуле:
где Рн.max - активная номинальная мощность наибольшего по мощности электроприемника в группе, кВт;
Рн.min – активная номинальная мощность наименьшего по мощности электроприемника в группе, кВт;
1.8. Определяют эффективное число электроприемников nэ одним из упрощенных способов:
а) при m ≤ 3 и действительном числе электроприемников n ≥ 4 принимают, что nэ = n;
б) при m> 3 и Ки.гр. ≥ 0,2
в) при m> 3 и Ки.гр.< 0,2 nэ определяют в следующем порядке:
- выбирается наибольший по мощности электроприемник расcматриваемого узла нагрузки;
- выбираются электроприемники, мощность каждого из которых равна или больше половины мощности наибольшего по мощности электроприемника, подсчитывают их число n' и их суммарную номинальную мощность Рн';
- находят относительные значения и , по формулам:
;
- по табл.1.3 в зависимости от и , находят ;
- определяют nэ по формуле:
1.9. при nэ>n принимают, что nэ = n
1.10. при nэ< 4 активная расчетная нагрузка Рм определяется по формуле:
Рм = Σ Рнi · Кзi,
|
|
где Кзi - коэффициент загрузки i – го электроприемника, для электроприемников длительного режима работы Кзi = 0,9, для электроприемников ПКР Кзi= 0,75;
Рн.i - номинальная активная мощность i - го электроприемника, кВт.
1.11. В зависимости от nэ и Ки.гр определяют коэффициент максимума Км по табл.1. 4;
1.12. Определяют максимальные активную Рм и реактивную Qм мощности по формулам:
Рм = Км · Рсм Σ;
при nэ > 10 Qм = Qсм;
при nэ ≤ 10 Qм = 1,1Qсм;
1.13. Определяют полную максимальную расчетную нагрузку Sм и рас-четный ток Iм по формулам:
где Uн – номинальное напряжение, кВ.
При определении суммарных активной и реактивной нагрузок на шинах 0,38кВ ТП учитывают потери в силовых трансформаторах.
При полной нагрузке трансформаторов мощностью до 1600кВА ориентировочно принимают:
Потери в меди (кВт) — ∆Р = (0,02…..0,025)Sм;
Потери в стали (кВАр) — ∆Q = (0,105…0,125) Sм;
Находят полную суммарную нагрузку на шинах 0,38 кВ ТП:
S Σ= S м = √(Рм + ∆Р)² +(Qм + ∆Q)²
Результаты расчетов сводят в таблицу 1.
Таблица 1 - Результаты расчета электрических нагрузок
Наименование узла нагрузки, группы эл.приемников |
n | Установленная мощность группы эл.приемников Ру, кВт |
Ки | Средне- сменная нагрузка |
cosφ tg φ |
m n э |
Км | Расчетная мощность | I м, А А | |||
Рсм, кВт | Qсм, квар | Рм, кВт | Qм, кВАр | S м, кВА | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
Таблица 1.1. - Показатели электрических нагрузок электроприемников[ 1, табл. 5.3 ]
Электроприемники | К и | К с | cos φ | tg φ |
Металлорежущие станки мелкосерийного производства: мелкие токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные, карусельные, точильные и т.п. | 0,12 – – 0,14 | 0,14 – - 0,16 | 0,4-0,5 | 2,29 – - 1,73 |
То же крупносерийного производства | 0,16 | 0,2 | 0,5-0,6 | 1,73 – -1,33 |
Штамповочные прессы, автоматы, револьверные, обдирочные, зубофрезерные, а также крупные токарные, строгальные, фрезерные, карусельные и расточные станки | 0,17 | 0,25 | 0,65 | 1,17 |
Приводы молотов, ковочных машин, волочильных станков, бегунов, очистных барабанов | 0,2-0,24 | 0,35-0,4 | 0,65 | 1,17 |
Многоподшипниковые автоматы для изготовления деталей из прутков | 0,2 | 0,23 | 0,5 | 1,73 |
Автоматические поточные линииобработки металлов | 0,5– 0,6 | 0,5– 0,6 | 0,7 | 1,02 |
Насосы, компрессоры, двигатель – – генераторы | 0,7 | 0,75 | 0,85 | 0,62 |
Эксгаустеры, вентиляторы | 0,6- 0,65 | 0,65-0,7 | 0,8 | 0,75 |
Элеваторы, транспортеры, шнеки, конвейеры несблокированные | 0,4 | 0,5 | 0,75 | 0,88 |
То же, сблокированные | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,88 |
Краны, тельферы при ПВ = 25 % | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 1,73 |
То же, при ПВ = 40 % | 0,1 | 0,2 | 0,5 | 1,73 |
Сварочные трансформаторы дуговой сварки | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 2,29 |
Сварочные машины шовные | 0,2 - 0,5 | 0,35 | 0,7 | 1,02 |
То же, стыковые и точечные | 0,2-0,25 | 0,5 | 0,6 | 1,32 |
Сварочные автоматы | 0,35 | 0,5 | 0,5 | 1,73 |
Однопостовые сварочные двигатель – генераторы | 0,3 | 0,35 | 0,6 | 1,33 |
Многопостовые сварочные двигатель – генераторы | 0,5 | 0,7 | 0,7 | 1,02 |
Печи сопротивления с автоматической загрузкой изделий, сушильные шкафы | 0,75-0,8 | 0,71 | 0,95 | 0,33 |
То же, с неавтоматической загрузкой | 0,5 | 0,8 | 0,95 | 0,33 |
Мелкие нагревательные приборы | 0,6 | 0,7 | 1 | 0,00 |
Индукционные печи низкой частоты | 0,7 | 0,8 | 0,35 | 2,68 |
Двигатель – генераторы индукционных печей высокой частоты | 0,7 | 0,8 | 0,65 | 1,17 |
Ламповые генераторы индукционных печей | 0,7 | 0,8 | 0,65 | 1,17 |
Переносной электроинструмент | 0,06 | 0,1 | 0,5 | 1,73 |
Таблица 1.2 - Показатели электрических нагрузок для нефтепромысловых электроприемников [2, табл.16; табл.17]
Электроприемники | К и | К с | cos φ |
Буровые установки | 0,15 | 0,25-0,75 | 0,66-0,97 |
Станки - качалки | 0,63 | 0,6-0,7 | 0,75 |
Электропогружные насосы | 0,54-0,74 | 1-1,3 | 0,7-0,8 |
Компрессорные станции | 0,75-0,85 | 0,8-0,9 | 0,8-0,9 |
Насосные станции (поддержание пластового давления и внешней перекачки нефти) | 0,6-0,7 | 0,7-0,8 | 0,9 |
Насосные станции внутрипромысловой перекачки нефти | 0,4-0,6 | 0,6-0,7 | 0,85 |
БКНС | 0,71 | 0,8 | 0,9 |
Насосы водозаборных скважин | 0,66 | 0,9 | 0,9 |
Насосы артезианских скважин | 0,64 | 0,9 | 0,8 |
Пневмонасосные | 0,81 | 0,9 | 0,8 |
Насосные подготовки воды | 0,72 | 0,9 | 0,82 |
Блоки гребенки | 0,29 | 0,4 | 0,81 |
Блок-боксы станций управления | 0,88 | 0,95 | 0,9 |
Дренажные насосы | 0,56 | 0,6 | 0,8 |
Вентиляторы насосных блоков | 0,32 | 0,5 | 0,8 |
Замерные установки | 0,81 | 0,8 | 0,9 |
|
|
Таблица 1.3 - Относительные значения эффективного числа электроприемников , в зависимости от и ,[ 2, табл. 15]
| Значение | ||||||||||||||||||
1 | 0,95 | 0,9 | 0,85 | 0,8 | 0,75 | 0,7 | 0,65 | 0,6 | 0,55 | 0,5 | 0,45 | 0,4 | 0,35 | 0,3 | 0,25 | 0,2 | 0,15 | 0,1 | |
0,005 | 0,005 | 0,005 | 0,006 | 0,007 | 0,007 | 0,009 | 0,010 | 0,011 | 0,013 | 0,016 | 0,019 | 0,024 | 0,03 | 0,039 | 0,051 | 0,073 | 0,11 | 0,18 | 0,34 |
0,01 | 0,009 | 0,011 | 0,012 | 0,013 | 0,015 | 0,017 | 0,019 | 0,023 | 0,026 | 0,031 | 0,037 | 0,047 | 0,059 | 0,076 | 0,10 | 0,14 | 0,20 | 0,32 | 0,52 |
0,02 | 0,01 | 0,02 | 0,02 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,04 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,09 | 0,11 | 0,14 | 0,19 | 0,26 | 0,36 | 0,51 | 0,71 |
0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,04 | 0,04 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,11 | 0,13 | 0,16 | 0,21 | 0,27 | 0,36 | 0,48 | 0,64 | 0,81 |
0,04 | 0,04 | 0,04 | 0,05 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,10 | 0,12 | 0,15 | 0,18 | 0,22 | 0,27 | 0,34 | 0,44 | 0,57 | 0,72 | 0,86 |
0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,06 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,10 | 0,11 | 0,13 | 0,15 | 0,18 | 0,22 | 0,26 | 0,33 | 0,41 | 0,51 | 0,64 | 0,79 | 0,90 |
0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,08 | 0,08 | 0,09 | 0,10 | 0,12 | 0,13 | 0,15 | 0,18 | 0,21 | 0,26 | 0,31 | 0,38 | 0,47 | 0,58 | 0,70 | 0,83 | 0,92 |
0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,09 | 0,11 | 0,12 | 0,15 | 0,15 | 0,17 | 0,20 | 0,24 | 0,28 | 0,33 | 0,40 | 0,48 | 0,57 | 0,68 | 0,79 | 0,89 | 0,94 |
0,10 | 0,09 | 0,10 | 0,12 | 0,13 | 0,15 | 0,17 | 0,19 | 0,22 | 0,25 | 0,29 | 0,34 | 0,40 | 0,47 | 0,56 | 0,66 | 0,76 | 0,85 | 0,92 | 0,95 |
0,15 | 0,14 | 0,16 | 0,17 | 0,20 | 0,23 | 0,25 | 0,28 | 0,32 | 0,37 | 0,42 | 0,48 | 0,56 | 0,67 | 0,72 | 0,80 | 0,88 | 0,93 | 0,95 | – |
0,20 | 0,19 | 0,21 | 0,23 | 0,26 | 0,29 | 0,33 | 0,37 | 0,42 | 0,47 | 0,64 | 0,64 | 0,69 | 0,76 | 0,83 | 0,89 | 0,93 | 0,95 | – | – |
0,25 | 0,24 | 0,26 | 0,29 | 0,32 | 0,36 | 0,41 | 0,45 | 0,51 | 0,57 | 0,64 | 0,71 | 0,78 | 0,85 | 0,90 | 0,93 | 0,95 | – | – | – |
0,30 | 0,29 | 0,32 | 0,35 | 0,39 | 0,42 | 0,48 | 0,53 | 0,60 | 0,66 | 0,73 | 0,80 | 0,86 | 0,90 | 0,94 | 0,95 | – | – | – | – |
0,35 | 0,33 | 0,37 | 0,41 | 0,45 | 0,50 | 0,56 | 0,62 | 0,68 | 0,74 | 0,81 | 0,86 | 0,91 | 0,94 | 0,95 | – | – | – | – | – |
0,40 | 0,38 | 0,42 | 0,47 | 0,52 | 0,57 | 0,63 | 0,69 | 0,75 | 0,81 | 0,86 | 0,91 | 0,93 | 0,95 | – | – | – | – | – | – |
0,45 | 0,43 | 0,47 | 0,52 | 0,58 | 0,64 | 0,70 | 0,76 | 0,81 | 0,87 | 0,91 | 0,93 | 0,95 | – | – | – | – | – | – | – |
0,50 | 0,48 | 0,53 | 0,58 | 0,64 | 0,70 | 0,76 | 0,82 | 0,89 | 0,91 | 0,94 | 0,95 | – | – | – | – | – | – | – | – |
0,55 | 0,52 | 0,57 | 0,63 | 0,69 | 0,75 | 0,82 | 0,87 | 0,91 | 0,94 | 0,95 | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
0,60 | 0,57 | 0,63 | 0,69 | 0,75 | 0,81 | 0,87 | 0,91 | 0,94 | 0,95 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
0,65 | 0,62 | 0,68 | 0,74 | 0,81 | 0,86 | 0,91 | 0,94 | 0,95 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
0,70 | 0,66 | 0,73 | 0,80 | 0,86 | 0,90 | 0,94 | 0,95 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
0,75 | 0,71 | 0,78 | 0,85 | 0,90 | 0,93 | 0,95 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
0,80 | 0,76 | 0,83 | 0,89 | 0,94 | 0,95 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
0,85 | 0,8 | 0,88 | 0,93 | 0,95 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
0,90 | 0,85 | 0,92 | 0,95 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
1,00 | 0,95 | – | – | – | – | –– | – | – | – |
Таблица 1.4 - Коэффициенты максимума Км для различных Ки в зависимости от nэ [ 3, табл. 4.7 ]
|
|
nэ | Значение Км при Ки | ||||||||
0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | |
4 | 3,43 | 3,11 | 2,64 | 2,14 | 1,87 | 1,65 | 1,46 | 1,29 | 1,14 |
5 | 3,23 | 2,87 | 2,42 | 2,00 | 1,76 | 1,57 | 1,41 | 1,26 | 1,12 |
6 | 3,04 | 2,64 | 2,24 | 1,88 | 1,66 | 1,51 | 1,37 | 1,23 | 1,10 |
7 | 2,88 | 2,48 | 2,10 | 1,80 | 1,58 | 1,45 | 1,33 | 1,21 | 1,09 |
8 | 2,72 | 2,31 | 1,99 | 1,72 | 1,52 | 1,40 | 1,30 | 1,20 | 1,08 |
9 | 2,56 | 2,20 | 1,90 | 1,65 | 1,47 | 1,37 | 1,28 | 1,18 | 1,08 |
10 | 2,42 | 2,10 | 1,84 | 1,60 | 1,43 | 1,34 | 1,26 | 1,16 | 1,07 |
12 | 2,24 | 1,96 | 1,75 | 1,52 | 1,36 | 1,28 | 1,23 | 1,15 | 1,07 |
14 | 2,1 | 1,85 | 1,67 | 1,45 | 1,32 | 1,25 | 1,20 | 1,13 | 1,07 |
16 | 1,99 | 1,77 | 1,61 | 1,41 | 1,28 | 1,23 | 1,18 | 1,12 | 1,07 |
18 | 1,91 | 1,70 | 1,55 | 1,37 | 1,26 | 1,21 | 1,16 | 1,11 | 1,06 |
20 | 1,84 | 1,65 | 1,50 | 1,34 | 1,24 | 1,20 | 1,15 | 1,11 | 1,06 |
25 | 1,71 | 1,55 | 1,40 | 1,28 | 1,21 | 1,17 | 1,14 | 1,10 | 1,06 |
30 | 1,62 | 1,46 | 1,34 | 1,24 | 1,19 | 1,16 | 1,13 | 1,1 | 1,05 |
40 | 1,50 | 1,37 | 1,27 | 1,19 | 1,15 | 1,13 | 1,12 | 1,09 | 1,05 |
50 | 1,40 | 1,30 | 1,23 | 1,16 | 1,14 | 1,11 | 1,10 | 1,08 | 1,04 |
60 | 1,32 | 1,25 | 1,19 | 1,14 | 1,12 | 1,11 | 1,09 | 1,07 | 1,03 |
70 | 1,27 | 1,22 | 1,17 | 1,12 | 1,10 | 1,10 | 1,09 | 1,06 | 1,03 |
80 | 1,25 | 1,20 | 1,15 | 1,11 | 1,10 | 1,10 | 1,08 | 1,06 | 1,03 |
90 | 1,23 | 1,18 | 1,13 | 1,10 | 1,09 | 1,09 | 1,08 | 1,05 | 1,02 |
100 | 1,21 | 1,17 | 1,12 | 1,10 | 1,08 | 1,08 | 1,07 | 1,05 | 1,02 |
120 | 1,19 | 1,16 | 1,12 | 1,09 | 1,07 | 1,07 | 1,07 | 1,05 | 1,02 |
140 | 1,17 | 1,15 | 1,11 | 1,08 | 1,06 | 1,06 | 1,06 | 1,05 | 1,02 |
160 | 1,16 | 1,13 | 1,10 | 1,08 | 1,05 | 1,05 | 1,05 | 1,04 | 1,02 |
180 | 1,16 | 1,12 | 1,10 | 1,08 | 1,05 | 1,05 | 1,05 | 1,04 | 1,01 |
200 | 1,15 | 1,12 | 1,09 | 1,07 | 1,05 | 1,05 | 1,05 | 1,04 | 1,01 |
Примечание. При nэ > 200 Км принимается равным единице