Расчет электрических нагрузок цеха

Технический раздел

 

Краткая характеристика цеха

 

№ эл. пр.	Наименование электроприёмника	количество	Номинальная мощность Pn, кВт	Мощность эл. пр. преобразованая в активную и приведенная ПВ=100%	Ки	cos		Uн, кВ		Примечание
ШУ-3 - Шлифовальный участок
1	Заточный станок	1	1,8		0,12 -0,14		0, 5		0,38
2	Шлифовальный станок	2	10		0,12 -0,14		0, 5		0,38
3	Расточный станок	4	2,4		0,12 -0,14		0, 5		0,38
4	Расточный станок	1	1		0,12 -0,14		0, 5		0,38
5	Шлифовальный станок	1	4,5		0,12 -0,14		0,5		0,38
6	Шлифовальный станок	1	7,5		0,12 -0,14		0, 5		0,38
7	Шлифовальный станок	1	12,8		0,12 -0,14		0, 5		0,38
8	Шлифовальный станок	2	18,8		0,12 -0,14		0, 5		0,38
9	Шлифовальный станок	1	13,6		0,12 -0,14		0,5		0,38
10	Вентилятор	2	5,9		0,6 - 0,8		0,8 -0,85		0,38
11	Шлифовальный станок	1	14,4		0,12 -0,14		0,5		0,38
ТУ-3 - Участок термической обработки
1	Муфельная печь однофазная	1	13,5		0,7		1		0,22
2	Соляная печь	1	25		0,7		0,8		0,38
3	Соляная печь	1	40		0,7		0,8		0,38
4	Электрическая печь	2	40		0,7		0,8		0,38
5	Вентилятор	1	3,6		0,6		0,8		0,38
6	Ванна	1	4		0,5		0,6		0,38
7	Электрическая печь	2	55		0,7		0,8		0,38
8	Термобарокамера	1	8		0,53		0,6		0,38
9	Компрессор	1	9		0,7		0,8		0,38
10	Насос	1	40		0,7		0,8		0,38
УП-2 - Участок пластмасс
1	Вентилятор	5	13		0,6		0,8		0,38
2	Установки ВЧ нагрева	6	10		0,2		0,65		0,38
3	Пресс с электрообогревом	6	38		0,17		0,65		0,38
4	Пресс с электрообогревом	4	19		0,17		0,65		0,38
5	Станки для обработки пластмасс	6	7,5		0,12		0,5		0,38
6	Термопластавтомат	6	5		0,12		0, 5		0,38
МДУ-3 - Модельный участок
1	Вертикально - сверлильный станок	2	5,5		0,12 - 0,14		0,5		0,38
2	Точильный станок	3	4		0,12 - 0,14		0,5		0,38
3	Фуговальный станок	2	2,2		0,12 - 0,14		0,5		0,38
4	Ленточнопильный станок	3	7,5		0,12 - 0,14		0,5		0,38
5	Строгальный станок	1	30		0,12 - 0,14		0,5		0,38
6	Вентиляционная установка	1	22		0,75		0,85		0,38
7	Модельный фрезерный станок	1	4		0,12 - 0,14		0,5		0,38
8	Отрезной станок	2	10		0,12 - 0,14		0,5		0,38
9	Одностоечный карусельный станок	2	27,5		0,17 - 0,25		0,65		0,38
10	Консольно - фрезерный станок	2	10		0,12 - 0,14		0,5		0,38
11	Рейсмусовый станок	1	3		0,17 - 0,25		0,65		0,38
12	Вентилятор	2	13		0,6 - 0,8		0,8 - 0,85		0,38
14	Продольно - строгальный станок	2	40		0,12 - 0,14		0,5		0,38
15	Кран балка 2 т, 3 двигателя	1	3; 1,5; 0,8	2,65	0,6 -0,8		0,5		0,38	ПВ -25%

 

·   Среда цеха нормальная; = 4250; работа двухсменная; категория электроснабжения: 2 категория - 35% и 3 категория - 65%;

·   Установленная мощность освещения 52 кВт;

·   Питание цеховой подстанции принять с РП-10кВ кабелем; расстояние 0,7 км;

·   Напряжение сети цеха 380/220В; =0,39; стоимость электроэнергии равна 1,5 руб./кВт*ч;

·   Для расчета токов короткого замыкания мощность системы принять неограниченно большой;

·   Высота цеха до нижнего пояса ферм 8 м; полы бетонные.

 

Расчетный раздел

 

Расчет электрических нагрузок цеха

 

Электрические нагрузки определяют для выбора токоведущих элементов (шин, кабелей, проводов), силовых трансформаторов, а также для расчета потерь, отклонений и колебаний напряжения, выбора защиты и компенсирующих устройств.

Определим суммарную мощность за наиболее загруженные смены:

 

Р_см = К_и * Р_ном; (2.2)

 

где К_и - коэффициент использования активной мощности;

Р_ном - активная суммарная номинальная мощность, кВт.

Определим суммарную реактивную мощность за наиболее загруженные смены:

 

Q_см =tgφ*P_см; (2.3)

 

Эффективное число электроприемников определяем из условия:

n≥5; К_и≥0,2; m≥3; P_ном = const; следовательно nэ = n; (2.4)

Средневзвешенное значение коэффициента использования распределительного шинопровода:

 

К_и = ; (2.5)

 

где ∑Р_см - сумма всех активных среднесменных мощностей электроприёмников ШРА;

∑Р_ном - сумма всех активных номинальных мощностей электроприёмников ШРА.

Исходя из средневзвешенного значения коэффициента использования и эффективного числа электроприёмников распределительного пункта, определяем значение коэффициента максимума для каждого распределительного пункта.

Активная расчетная мощность:

 

Р_р = К_м ·∑Р_см; (2.6)

 

где К_м - коэффициент максимума;

Р_см - мощность за наиболее загруженную смену.

Реактивная расчётная мощность:

 

Q_р = ∑Q_см *1,1 (если n<10) или Q_р = Q_см (если n>10); (2.7)

 

где Q_см - реактивная мощность за наиболее загруженную смену;

n - эффективное число электроприемников.

Полная расчётная мощность:

 

S_р = ; (2.8)

 

где Р_р - активная расчётная мощность, Вт;

Q_р - реактивная расчётная мощность, кВАр.

Расчётный ток одного распределительного пункта:

 

I_р = ; (2.9)

 

где S_р - полная расчётная мощность, кВА;

U_ном - номинальное напряжение, В.

Произведем расчеты для ШРА-1:

Определяем эффективное число электроприемников (по условию 2.4):

n≥5; К_и≥0,2; m≥3; P_ном = const; следовательно nэ = n

Определим мощность за наиболее загруженную смену на примере привода компрессора (по формуле 2.2):

Р_см = 0,7*9 = 6,3 кВт;

Определим реактивную мощность за наиболее загруженную смену на примере привода компрессора (по формуле 2.3):

Q_см = 0,75*6,3 = 4,7 кВАр;

Определяем коэффициент использования для ШРА-1:

 

Ки_ШРА-1 = ;

 

Коэффициент максимума для ШРА-1 равен К_м = 1,5 (по таблице 2.3)

С учетом коэффициента максимума определяем расчетные максимальные активные нагрузки (по формуле 2.6):

Р_р = 1,5 * 63,9 = 95,8 кВт;

Определяем расчетные максимальные реактивные нагрузки (по формуле 2.7):

Q_р = 1* 67,9 = 67,9 кВАр;

Определяем полную расчетную мощность электрической нагрузки (по формуле 2.8):

S_р = = 117 кВА;

Определяем расчетный ток (по формуле 2.9):

I_р =117 / * 0,38 = 177,9 А.

Рассчитаем потери в трансформаторе мощностью 693кВА:

Активные потери:

ΔР_т = 0,02S_р (2.10)

 

ΔР_т = 0,02 * 693= 13,9 кВт;

Реактивные потери:

 

ΔQ_т = 0,1S_р (2.11)

 

ΔQ_т = 0,1 * 693= 69,1 кВт;