Снабжение КУРСАЧ мой


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова”

(ФГБОУ ВПО «ЧГУ им. Ульянова»)

ФАКУЛЬТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Контрольная работа по дисциплине:

«Электроснабжение предприятий и режимы»

Задание № 52123 (вариант 3)

.

Выполнил: студент группы

ЗЭТ 52-12 Козлов С. И.

Проверила: Миронова А.Н.

Чебоксары — 2014

Оглавление

Задание.3

Определение и математические выражения коэффициентов и мощностей, характеризующих графики нагрузки потребителей4

Рассчет коэффициентов и мощностей, характеризующих графики нагрузки потребителей20

Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ20

Определение расчетной нагрузки для выбора источников питания ТП.28

Подбор КТП.29

Список литературы30

Задание.

Дать определение и математические выражения коэффициентов и мощностей, характеризующих графики нагрузки потребителей.

Рассчитать коэффициенты и мощности, характеризующие графики нагрузки потребителей (см. задание).

Определить расчетную нагрузку для выбора источников питания ТП.

Теоритическая часть

Определение и математические выражения коэффициентов и мощностей, характеризующих графики нагрузки потребителей

Коэффициенты, характеризующие графики нагрузок

При проектировании и эксплуатации СЭС для характеристики режимов работы электроприемников и графиков их нагрузок часто используют не сами графики нагрузок, а их расчетные величины и коэффициенты, характеризующие эти графики нагрузок. Как было сказано ранее, все показатели, характеризующие индивидуальный приемник электроэнергии, обозначать строчными буквами (p, q, s, i), а показатели группы ЭП (потребителей) – прописными (P, Q, S, I). Коэффициенты, характеризующие графики, дополнительно обозначаются индексами: коэффициенты графиков активной мощности индексом «а», реактивной мощности – индексом «q», графиков по току — индексом «i». При расчетах нагрузок, как правило, пользуются графиками активной мощности. Остальные показатели нагрузок определяются по активной мощности с учетом поправочных коэффициентов.

Коэффициент включения

Коэффициент включения характерен для графика нагрузки отдельного ЭП, работающего в повторно-кратковременном режиме, и зависит от характера технологического процесса.

Коэффициент включения по графику активной мощности () – есть отношение времени работы ЭП () к времени цикла ()

, (3.1)

где время работы ЭП, мин., ч.; время цикла, мин., ч.; время паузы, мин., ч.

Так как , то . Время работы, паузы и цикла определяются по графику нагрузки ЭП. Для ЭП, работающих в длительном режиме с равномерным графиком нагрузки, . На практике, коэффициент включения задается как паспортная величина, характеризующаяся продолжительностью включения ЭП (), %.

Коэффициент включения может быть определен по графикам как активной, реактивной мощности так и по току.

Коэффициент использования

Коэффициент использования активной мощности индивидуального ЭП (kи.а) или группы ЭП (Ки.а) есть отношение среднего значения потребленной активной мощности индивидуальным ЭП (рс) или группой ЭП (Рс) за наиболее загруженную смену к его (их) номинальной активной мощности (рс или Рс).

Для отдельного ЭП

, (3.2)

где — среднего значения потребленной активной мощности ЭП за наиболее загруженную смену, кВт; — номинальная активная мощность ЭП, кВт.

Так как , то . Для ЭП, работающего в длительном режиме с равномерным графиком загрузки, .

Для группы ЭП, работающих в одинаковом режиме

, (3.3)

где Рс — среднего значения потребленной активной группой ЭП за наиболее загруженную смену, кВт; Рн- номинальная активная мощность группы ЭП, кВт.

Для группы ЭП, работающих в различных режимах, средневзвешенный коэффициент использования для данной группы рассчитывается по формуле:

, (3.4)

где число ЭП в данной группе.

Так как , то . Для ЭП, работающих в длительном режиме с равномерным графиком загрузки, . Соотношения коэффициентов

kи= kз∙kв

При наличии индивидуальных и групповых графиков по реактивной мощности и по току коэффициенты использования по реактивной мощности и по току этих графиков определяются аналогично по формулам (3.2; 3.3; 3.4), подставляя значения соответственно реактивной мощности или тока.

Коэффициент загрузки

Коэффициент загрузки по активной мощности отдельного ЭП () или группы ЭП (Кз.а) — есть отношение его (их) средней нагрузки за время включения в течении рассматриваемого промежутка времени (рс.в или Рс.в) к его (их) номинальной мощности (рн или Рн).

Для отдельного ЭП

, (3.5)

где — средняя нагрузка за время включения ЭП, кВт; — номинальная активная мощность ЭП, кВт.

Так как , то . Коэффициент загрузки так же, как и , зависит от характера технологического процесса и изменяется с изменением режима работы ЭП. Когда нагрузка ЭП равномерна и постоянна .

Для группы электроприемников

или , (3.6)

где Рс.в — средняя нагрузка за время включения группы ЭП, кВт; Рн — номинальная активная мощность этой группы ЭП, кВт.

Соотношение коэффициентов kз = kи/ kв

При наличии графиков по реактивной мощности и по току, коэффициенты загрузки этих графиков определяются аналогично по формулам (3.5; 3.6), подставляя значения соответственно реактивной мощности или тока.

Коэффициент формы графика

Коэффициент формы графика характеризует неравномерность графика нагрузки и определяется как отношение среднеквадратичной мощности приемника или группы ЭП за определенный промежуток времени к среднему значению нагрузки за тот же период времени.

Коэффициент формы графика по активной мощности

, (3.7)

где — среднеквадратичная мощность, определяемая по графику нагрузки за рассматриваемый период времени, кВт; Так как , то .

Для группы электроприемников

, (3.8)

где Рс.к. и Рс – среднеквадратичная и средняя мощности соответственно, кВт.

При наличии графиков по реактивной мощности и по току, коэффициенты формы этих графиков определяются аналогично по формулам (3.7; 3.8), подставляя значения соответственно реактивной мощности или тока.

Коэффициент спроса

Коэффициент спроса применяется только для групповых графиков и при числе ЭП в группе . Коэффициент спроса – это отношение потребляемой (в условиях эксплуатации) или расчетной (при проектировании) мощности к номинальной мощности группы ЭП

, (3.9)

где Рп – потребляемая мощность из сети группой ЭП, кВт. Так как , то .

Значение для определенных технологических процессов и отраслей промышленности является практически постоянным. При , поэтому Кс можно использовать только при большом значении ().

Соотношения коэффициентов .

Коэффициент максимума

Коэффициент максимума характерен для группового графика нагрузок.

Коэффициент максимума (Км) по активной мощности есть отношение максимальной нагрузки за определенный промежуток времени к средней за тот же промежуток времени.

(3.10)

где Рmax – максимальное значение мощности (30-минутный максимум), кВт.

Коэффициент одновременности максимумов нагрузки

Коэффициент одновременности максимумов нагрузки () – это отношение расчетной мощности на шинах 6; 10 кВ к сумме расчетных мощностей потребителей до и выше 1 кВ, подключенных к этим шинам 6; 10 РП или ПГВ.

Для узла СЭС, к которому подключена группа ЭП можно записать

, (3.11)

где расчетное значение активной мощности всех ЭП, подключенных к шинам 6; 10 кВ, кВт; сумма расчетных активных мощностей групп ЭП до и выше 1 кВ, подключенных к шинам 6; 10 кВ.

Как правило, меньше, чем сумма расчетных нагрузок () групп ЭП, присоединенных к узлу, поэтому . Для распределительных сетей

одного уровня напряжения принимают .

Время использования максимальных нагрузок

Время использования максимальных нагрузок определяется по годовому графику по продолжительности за рассматриваемый промежуток времени.

Годовое число часов использования максимума активной нагрузки это отношение годового расхода активной электроэнергии к получасовой максимальной мощности

, (3.12)

где Ти — годовое число часов использования максимальной активной нагрузки, ч.; Wг — годовой расход активной электроэнергии, кВт·ч; Pmax — получасовая максимальная мощность, кВт.

По времени использования максимальных нагрузок определяется согласно [1] экономическая плотность тока при выборе проводников.

Для удобства инженерных расчётов электрических нагрузок коэффициенты, характеризующие графики нагрузок индивидуальных ЭП, аналитические выражения для их определения и соотношения между этими коэффициентами приведены в таблице 3.1, а коэффициенты, характеризующие графики нагрузок группы ЭП в таблице 3.2. В этих таблицах все коэффициенты записаны применительно к активной мощности. Определение коэффициентов по реактивной мощности и току производится аналогично приведённым формулам.

Таблица 3.1

Коэффициенты, используемые при расчёте нагрузок индивидуальных ЭП

Коэффициент

Обозначение

Для одиночного ЭП

Включения

kв

Использования

kи.а

Загрузки

kз.а

Формы графика

kФ

Таблица 3.2

Коэффициенты, используемые при расчёте электрических нагрузок

Коэффициент

Обозначение

Для группы ЭП

Использования

Ки

Загрузки

Кз

Формы графика

КФ

Спроса

Кс

Одновременности

Ко

Время использования максимальных нагрузок

Ти

Показатели нагрузок, характеризующие группу электроприемников

Все показатели нагрузок, характеризующие группу электроприемников (потребителей) и их графики, условились обозначать прописными буквами P, Q, S, I. Для характеристики электрических нагрузок пользуются следующими определениями.

Установленная мощность

Установленная мощность узла нагрузки (группы электроприемников) на любом уровне СЭС равна сумме установленных (номинальных) мощностей однородных по режиму работы ЭП без каких-либо поправочных коэффициентов [2]. Будем считать установленным любой ЭП, подключенный к электрической сети (работающий или не работающий), но который можно включить в любое время по требованию технологии.

Номинальные нагрузки

Номинальные нагрузки для группы трехфазных электроприемников с симметричной нагрузкой можно принять:

- номинальная активная мощность

, (4.17)

где — номинальная активная мощность группы ЭП, кВт; — номинальная активная мощность отдельного ЭП, входящего в группу, кВт; число ЭП в группе;

- номинальная реактивная мощность

или , (4.18)

где — номинальная реактивная мощность группы ЭП, кВ·Ар; — номинальная реактивная мощность отдельного ЭП, входящего в группу, кВт; — средневзвешенное значение для группы ЭП (соответствует средневзвешенному значению группы ЭП или );

- номинальная полная мощность

, (4.19)

где — номинальная полная мощность группы ЭП, кВ·А;

- номинальный ток

, (4.20)

где — значение номинального тока группы ЭП, А; — номинальное напряжение узла нагрузки, кВ.

Средние нагрузки

Среднее значение изменяющейся во времени узла нагрузки является ее основной статистической характеристикой. Средние значения нагрузок рассматриваются за определенный период времени (цикл, смена, сутки, месяц, год) и определяется по групповому графику узла нагрузок:

- среднее значение активной мощности для группы электроприемников

или или , (4.21)

где — среднее значение активной мощности группы ЭП, за рассматриваемый промежуток времени (определяется из графика нагрузки по активной мощности), кВт; — количество активной энергии, потребляемой группой ЭП за рассматриваемый период времени Т, кВт·ч; — активная мощность, потребляемая группой ЭП; — интервал времени за который определяется , мин., ч; , – рассматриваемый промежуток времени, ч; число ЭП в группе;

- среднее значение реактивной мощности для группы электроприемников

или или , (4.22)

где — среднее значение реактивной мощности для группы ЭП, кВ·Ар; — количество реактивной энергии, потребляемой электроприемниками за рассматриваемый период времени Т, кВ·Ар·ч; Т – время, ч; — соответствует средневзвешенному значению электроприемников входящих в группу;

- среднее значение полной мощности для группы электроприемников (кВ·А)

, (4.23)

где — среднее значение полной мощности группы ЭП, кВ·А;

- среднее значение тока для группы ЭП

, (4.24)

где — среднее значение тока для группы ЭП, А; Uн – номинальное напряжение узла нагрузки, кВ.

Среднеквадратичные нагрузки

В связи с тем, что потери мощности пропорциональны квадрату нагрузки, в практике часто используют среднеквадратичную (эффективную) нагрузку за определенный промежуток времени. Как правило, среднеквадратичную нагрузку рассчитывают для узла нагрузки по групповому графику нагрузок.

- Среднеквадратичная активная мощность узла нагрузки

, (4.25)

где — среднеквадратичная активная мощность, потребляемая группой ЭП за рассматриваемый промежуток времени (определяется из графика нагрузки по активной мощности), кВт; — активная мощность, потребляемая группой ЭП за принятый интервал времени, кВт; — интервал времени за который определяется , мин., ч.

- Среднеквадратичная реактивная мощность узла нагрузки

или , (4.26)

где — среднеквадратичная реактивная мощность, потребляемая группой ЭП за рассматриваемый промежуток времени, кВ·Ар; — реактивная мощность, потребляемая группой ЭП за принятый интервал времени, кВ·Ар; — интервал времени за который определяется , мин., ч; — соответствует средневзвешенному значению электроприемников входящих в группу.

- Среднеквадратичная полная мощность узла нагрузки

, (4.27)

где — среднеквадратичная полная мощность, потребляемая группой ЭП за рассматриваемый промежуток времени, кВ·А; — полная мощность, потребляемая группой ЭП за принятый интервал времени, кВ·Ар; — интервал времени за который определяется , мин., ч.

- Среднеквадратичный ток узла нагрузки

, (4.28)

где — среднеквадратичное значение тока, А.

Максимальные нагрузки

В зависимости от продолжительности различают два вида максимальных электрических нагрузок:

- максимальные длительные нагрузки;

- максимальные кратковременные нагрузки.

За максимальные длительные нагрузки принимаются максимальные значения активной, реактивной, полной мощности и тока продолжительностью за принятый интервал осреднения по допустимому нагреву элементов СЭС равным 30 минутам.

Максимальная нагрузка за 30 минут в проектной практике принимается за расчетную нагрузку по допустимому нагреву. При учебном проектировании интервал осреднения принимается продолжительностью равным 60 минутам.

Все значения максимальных нагрузок определяются по графикам нагрузок за характерный промежуток времени (за наиболее загруженную смену, сутки).

За максимальные кратковременные нагрузки принимаются пиковые нагрузки продолжительностью 1-2 с. Определение пиковых нагрузок сводится к определению пиковых токов. Значения пиковых токов определяют, как правило, пусковые токи электрических машин. Значения максимальных кратковременных нагрузок определяют по соответствующим графикам нагрузок или расчетным путем при известных параметрах электрических машин.

Расчётные электрические нагрузки

Одним из основных этапов при проектировании систем электроснабжения промышленного предприятия является правильное определение ожидаемых электрических нагрузок — их называют расчетными нагрузками. Расчетные нагрузки, как правило, определяются для зла питания (силовой пункт напряжением до 1 кВ; шины НН цеховых трансформаторных подстанций; шины НН силовых РП напряжением выше 1 кВ; шины НН главной понизительной подстанции).

Под расчётными электрическими нагрузками (Pp, Qp, Sp, Ip) понимаются нагрузки значения которых соответствуют такой неизменной токовой нагрузке, которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения.




Страницы: Первая | 1 | 2 | 3 | ... | Вперед → | Последняя | Весь текст


Предыдущий:

Следующий: