Файл: Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 375
Скачиваний: 11
чения изделия и в среднем может быть принят 0,01 % (Рт = 0,0001).
Для практических расчетов можно пользоваться веро ятностью Р т = 0,01 для машин, включенных, например, на фазы AB и ВС. Тогда вероятность суммарного пика
1 |
2 3 4 - 5 |
10 |
20 |
4-0 ВО 100150200 |
Рт = 0,01
Рис. 5-14. Кривые вероятности для опре деления количества одновременно работа ющих сварочных машин.
в фазе В от присоединенных к фа^ам AB и ВС машин будет равна произведению этих вероятностей:
Ртв = 0,01 -0,01 = 0,0001.
На рис. 5-14 приведены кривые значений Р т в зави симости от ПВф и общего числа машин п при вероятности совпадения 0,01.
При одинаковой мощности машин расчетный пик лю бой пары фаз, например AB,
П
Su(AB) — ~ ^ ^ з і5паспі» 1
154
где т — число одновременно работающих машин (по кривым рис. 5-14); п — число машин, подключенных к дан ной паре фаз; К зі — коэффициент загрузки каждой сва рочной машины; snaon — номинальная мощность каждой сварочной машины, кВ-А.
При различных мощностях машин и ПФф расчет пико вого тока, создаваемого наибольшими машинами, произ водят в следующем порядке:
а) все машины, подключенные к данной паре фаз, раз биваются на группы с одинаковыми мощностями и ПВф числом щ + и2 + ... == п;
б) по кривым рис. 5-14 определяется количество одно временно работающих машин т для каждой группы машин в отдельности;
в) подсчитывается среднее значение П В ф С для всех п машин, подключенных к данной паре фаз по формуле
ПВ ф.о — ' |
ПВфЛПі -f-ПВф2п2- |
(5-35) |
г) по кривым рис. 5-14 определяется количество т машин, одновременно работающих из общего числа п машин при ПВф с,
д) при известном количестве одновременно работающих машин в каждой группе т* выбираются группы с наиболь шими мощностями пика, начиная с самого большого, до тех пор пока сумма числа совпавших машин в группах не будет равна т = т1 + т2 + ... + шг;
е) для всех выбранных групп, участвующих в расчет ном пике, определяется пиковая нагрузка
|
m l |
WiSni. |
^ m2 |
^2'^П2 ^ |
Дм |
|
где snl — пиковая мощность одной машины данной группы; |
||||||
тх — число машин данной группы, участвующей |
в рас |
|||||
четном пике; |
|
|
|
|
|
|
ж) |
определяется расчетный пик для данной пары фаз, |
|||||
например AB, |
|
|
|
|
|
|
|
|
S n |
= |
1 |
|
(5-36) |
где k — число |
|
|
|
|
||
групп, |
участвующих в |
расчетном |
пике. |
|||
Пиковая нагрузка для линейного провода определя |
||||||
ется по обычной формуле, соответственно пикам двух пар |
||||||
фаз, например в фазе В, |
|
|
|
|||
|
$П(В) — У |
+ |
А-Sn(AB)Sn(BC), |
(5-37) |
155
где Sn(AB)', S n(BC) — пиковая нагрузка для пары фаз AB и для пары фаз ВС.
Как указано, пиковая нагрузка фазы В соответствует вероятности появления 0,0001.
Пиковый линейный ток
где Sn(B) — пиковая нагрузка фазы, кВ-Л; ІІЛ— линей ное напряжение, В.
Средняя длительность расчетного пика, с,
В В ф. с (1 ПВф С)
т = Яс [m (1 - |
ПВф. с) + (п - т) П В ф,с] ’ |
(5-38) |
|
где
. Ч -|-Я2 -|-.. - + хп
— средняя частота включения п машин.
Величины X находятся по числу включений в час N для каждой машины, 1/с,
|
X |
|
N |
|
|
|
3 600' |
|
|||
|
|
|
|||
Число пиков в час |
РтВ- 3 |
600 |
0,36 |
||
Ут = |
|||||
|
tm |
|
(5-39) |
||
|
|
|
Сг |
Примеры расчетов пиковых нагрузок приведены в при ложении ПІ.
Пользуясь указанными формулами, можно определить величину и частоту пиковых нагрузок машин контактной сварки, допустимых по условиях требований качества напряжения с точки зрения его колебаний.
Среднеквадратичные нагрузки от сварочных машин, определяющие нагрев проводников, складываются с мак симальными нагрузками прочих электроприемников гео метрически (отдельно активные и реактивные). Последние
определяются |
для сварочных нагрузок по значениям |
cos ф/tg ф, приводимым в справочниках. |
|
Применение |
ЭВМ позволяет произвести расчеты с еще |
более высокой точностью, пользуясь методом статисти ческого моделирования графиков нагрузки или методом Монте-Карло. Имеются разработанные моделирующий алгоритм и программа для такого расчета [Л.5-7]. По этому
156
методу рассчитываются средняя, среднеквадратичная и пиковая нагрузки, а также частота и продолжительность ников машин контактной сварки с любой формой инди видуальных графиков нагрузки. Поэтому этот метод
в первую очередь следует применять для стыковых машин
соплавлением, имеющих многоступенчатый график на грузки. I! машину вводятся исходные данные, включая индивидуальные графики нагрузок. Машина строит реа лизации случайных суммарных графиков нагрузки, выра батывая случайное время включения отдельных машин на временной оси графиков. Для получения точности расче тов в пределах 2—5% число реализаций следует брать не менее 100—200.
5-7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ ТОКА В ПРОВОДНИКАХ
ИЭКОНОМИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА ТРАНСФОРМАТОРОВ
В1930—1940 гг. вследствие дефицита цветных метал лов сети промышленных предприятий рассчитывались по нагреву по предельным допустимым нагрузкам.
Внастоящее время установлены предельные значения (в сторону увеличения) экономической плотности т о к а /3
для различных проводников согласно табл. 5-7 [Л. 1-2]. Для кабелей с медной жилой напряжением 110 кВ, по данным Энергосетьпроекта, экономическая плотность
тока при Дм — 3 000 ч- 5 000 — 3,35 А/мм2.
Для голых токопроводов напряжением 6—10—35 кВ экономическая плотность тока принимается 0,5—0,6 А/мм2; при напряжении до 1 000 В до 0,4—0,5 А/мм2 (для электро лиза).
При максимальном токе / м и числе часов использова ния максимума нагрузки Тм по соответствующей / э опре деляется экономическое сечение (s3K, мм2): s3K— 7м/‘ э,.' которое округляется до ближайшего стандартного сече ния. Согласно ПУЭ по экономическим плотностям тока для нормального режима работы должны выбираться
сечения проводников всех |
сетей |
напряжением выше |
1 000 В (кроме сборных шин). |
1 000 |
В по экономической |
В сетях напряжением до |
плотности тока согласно ПУЭ не рассчитываются: а) сети промышленных предприятий при Тм до 4 000—5 000 ч; б) все ответвления к отдельным электроприемникам и осве тительные сети; в) временные сети со сроком службы 3—5 лет и г) сети, соединяющие пусковые сопротивления,
157
Т а бл и ц а 5-7
Экономическая плотность тока, |
|
А/мм2, при числе часов исполь |
|
зования максимума нагрузки |
|
Проводник |
Т |
х м |
|
1000—3000 |
3000-5000 5000-8 700 |
Голые провода п шины медные |
2,5 |
2,1 |
1,8 |
||
То же алюминиевые: |
|
1,3 |
1,1 |
1,0 |
|
Европейская часть СССР, Закав |
|||||
казье, |
Забайкалье |
п Дальний |
|
|
|
Восток |
|
|
1,5 |
1,4 |
1,3 |
Центральная Сибирь, Казахстан и |
|||||
Средняя Азия |
|
3,0 |
2.5 |
' 2,0 |
|
Кабели с бумажной и провода с ре |
|||||
зиновой и іюлихлорвиншювой изо-, |
|
|
|
||
ляцией с медными жилами |
|
|
|
||
То же с алюминиевыми жилами: |
1,6 |
1,4 |
1,2 |
||
Европейская часть СССР, Закав |
|||||
казье, |
Забайкалье |
и Дальний |
|
|
|
Восток |
|
Казахстан |
1,8 |
1,6 |
1,5 |
Центральная Сибирь, |
|||||
и Средняя Азия |
|
3,5 |
3,1 |
2,7 |
|
Кабели с резиновой и пластмассовой |
|||||
изоляцией с медными жилами |
|
|
|
||
То же с алюминиевыми жилами: |
1,9 |
1,7 |
1,6 |
||
Европейская часть СССР, Закав |
|||||
казье, |
Забайкалье |
и Дальний |
|
|
|
Восток |
|
Казахстан |
1,2 |
2.0 |
1,9 |
Центральная Сибирь, |
|||||
и Средняя Азия |
|
|
|
|
реостаты и т. п. Это не всегда оправдывается, в особен ности для ответвлений к длительно работающим электро приемникам.
В сетях напряжением до 1 000 В применение эконо мической плотности тока особенно актуально в установ ках электролиза, для которых / э принимается для шино проводов из меди 0,8—1 А/мм2 и алюминия 0,4—0,5 А/мм2.
Для сетей повышенной частоты экономическая плот ность тока не нормирована; пока имеются только предло жения об учете специфики работы проводников при повы шении частоты (см. § 6-12), которая приводит к более повышенным плотностям / э, чем при частоте 50 Гц.
Для магистралей при максимальном расчетном токе начального участка / х с п нагрузками, распределенными по всей длине, экономическая плотность тока для начального
158
участка но табл. 5-7 повышается на коэффициент увеличения К у:
|
|
Кч |
+ 1!^2+ •4 + |
’ |
|
|
11 |
||
где |
= |
І г -f- / 2 + ... f- I n — токи нагрузки отдельных |
||
участков; |
Ls — Lx -f- L2 + |
... -j- Ln — длины отдельных |
||
участков. |
|
|
|
При определенных условиях технико-экономические расчеты могут показать целесообразность дальнейшего снижения плотности тока по сравнению с данными табл. 5-7 в целях снижения потерь электроэнергии для отдель ных видов электросетей (например, токопроводов).
Длительное' время основным критерием для выбора мощности трансформаторов была расчетная нагрузка по нагреву, в настоящее время признана необходимость вы бора трансформаторов не только по нагреву, но и по экономической загрузке. При максимальной нагрузке Su при выборе мощности одного или группы трансформаторов необходимо проводить технико-экономический анализ, сравнивая варианты возможного повышения их мощностей по сравнению с ближайшими стандартными, в целях сни жения потерь и получения наиболее эффективного капита ловложения. Величина экономической загрузки зависит от степени резервирования, числа часов использования максимума нагрузки Гм, стоимости электроэнергии, темпов роста нагрузки и других факторов, учитываемых в тех нико-экономических расчетах.
Как правило, экономическая загрузка трансформа торов при существующих в настоящее время технических данных и стоимостей трансформаторов ниже номинальной на 15-25% .
Аналогичное положение при выборе мощностей и коли чества преобразовательных агрегатов для получения посто янного тока или токов высокой частоты, но в меньшей сте пени, так как эти агрегаты более дорогие.
5-8. ПОТРЕБИТЕЛИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Различные группы потребителей электроэнергии обла дают различными характерными коэффициентами мощ ности, т. е. потребляют реактивную мощность в неодина ковых количествах. Для лучшего усвоения процесса
159