Определение расчетной нагрузки цеха

Для примера рассмотрим определение нагрузки на РП-1.

 

Таблица 2

№ поз. по плану	Наименование электроприемников	Ном. активная мощность Рном, кВт	Кол-во ЭП n, шт.	Коэф. использ. Kи	Коэф. Мощн.
					Cos φ	tg φ
1,7	Вентилятор калориферов	3	2	0,65	0,8	0,75
2, 3	Сварочный трансформатор *	76	2	0,35	0,5	1,73
5	Вертикально-сверлильный станок	4,4	1	0,12	0,4	2,29
6	Наждак	3	1	0,2	0,65	1,17
4	Кран мостовой, G=10т * *	115,5	1	0,1	0,5	1,73

1)Определяем среднюю нагрузку ЭП за наиболее загруженную смену по формулам (6),(7):

Р_см.1 = 0,65 · 2 · 3 =3,9 кВт;        Q_см.1 = 0,75 · 3,9 = 2,92 кВАр;

Р_см.2 = 0,35 · 2 · 76· √0,65 =42,9 кВт; Q_см.2 = 1,73·42,9=74,2 кВАр;

Р_см.3 = 0,12 · 1 · 4,4 =0,53 кВт;   Q_см.3 = 2,29·0,53=1,21 кВАр;

Р_см.4 = 0,2 · 1 · 3 = 0,6 кВт;         Q_см.4 = 1,17· 0,6= 0,7 кВАр;

Р_см.5 = 0,1 · 1 · 115,5·√0,4 =7,3 кВт;   Q_см.5 = 1,73· 14,6=12,6 кВАр.

) Определяем К_и группы по формуле (8):

 

)Показатель силовой сборки по формуле (3) будет равен:

 

4) Так как n > 5, К_и > 0,2, m >3, то n_э=n=7

) Коэффициент максимума определяем по таблице 4.3 [ 2 ]. Более точное значение Км определяем с помощью метода интерполяции:

 

,               (17)

 

где: К_и1 К_и2, К_м1, К_м2 - граничные значения коэффициентов К_и и К_м.

) Максимальные активную и реактивную мощности определяем по формулам (13) и (14):

Р_max = 1,89 ∙ 55,22 =104,36 кВт.

Т.к. n_Э <10, то принимаем значение К’_М= 1,1:_max = 1,1 ∙ 91,67= 100,84 кВАр.

Полную максимальную мощность находим по формуле 15:

Расчетный ток определяем по формуле 16:

Аналогично определяем расчетную нагрузку для остальных приемников и результаты расчета заносим в таблицу 2.

1) Все ЭП цеха разделяем на группы с одинаковыми режимами работы и определяем суммарную номинальную мощность цеха:

 

 кВт;

 

) Определяем показатель силовой сборки:

 

) Определяем суммарную нагрузку цеха за наиболее загруженную смену:

) Определяем коэффициент использования нагрузки ЭП цеха:

) Так как n > 5, К_и > 0,2, m > 3, то n_э =31.

) Коэффициент максимума определяем по таблице 4.3 [ 2 ]. Более точное значение Км определяем с помощью метода интерполяции:

 

,                 (17)

 

где: К_и1 К_и2, К_м1, К_м2 - граничные значения коэффициентов К_и и К_м.

Определяем расчетные активные и реактивные мощности:

Так как , то принимаем значение :

)Полная расчетная мощность:

 

) Расчетный ток:

 

Результаты всех расчетов заносим в таблицу 2.

 

Таблица 2

Участок сети	Коэфф. максимума Кmax	Макс. активная мощность PMAX, кВт	Макс.реактив- ная мощность QMAX, кВАр	Макс. полная мощность SMAX, кВА	Макс. ток IMAX, А	Коэфф. Использ. КИ	Эффект. число ЭП nЭ
РП-1	1,89	104,36	100,84	145,12	209,71	0,27	7
РП-2	1,6	123,5	76,13	145,08	209,66	0,44	6
РП-3	2,09	23,15	27,91	36,26	52,4	0,24	6
РП-4	1,11	35,32	27,98	45,06	65,12	0,78	7
РП-5	2,69	124,95	76,19	146,37	211,52	0,19	5
Цех	1,23	273,88	280,97	392,37	567,01	0,31	31

 

Расчет освещения цеха

По данным исследований в современных условиях использование светодиодных прожекторов и промышленных светильников на производственных цехах очень эффективно, так как что соответствует всем требованиям по эксплуатации. Они являются и экономичным решением, так как позволяют около 2,5 раза сократить расходы на электричество. Особенно эффективны светодиодные прожекторы, обладающие узкой диаграммой распределения светового потока. Наиболее распространены и универсальные промышленные светильники.

Промышленные светодиодные светильники обладают рядом неоспоримых преимуществ, к которым относятся:

•   они обеспечивают высокое КПД;

•   обладают высокой устойчивостью к перепадам температур;

•   не выделяют паров ртути и иных вредных веществ;

•   Обладают высокой влагозащитностью и защитой от пыли;

•   можно использовать в сложных климатических условиях, где обеспечивают моментальное включение и стабильную работу;

•   экономичны и по содержанию электросетей;

•   легки в установке;

•   не требуют специального обслуживания;

•   отличаются длительным сроком эксплуатации

При выборе источников света следует учитывать их достоинство, недостатки, и их экономичность.

Люминесцентные лампы по сравнению с лампами накаливания имеют более благоприятный спектр излучения, в 4-5 раз большую световую отдачу, более длительный срок службы и значительно меньшую слепящую яркость. Однако люминесцентные лампы нуждаются в пусковой аппаратуре, они создают пульсацию светового потока, плохо зажигаются при низких температурах, имеют меньшую надежность.

Определим световой поток необходимый для создания нормального рабочего освещения в помещении цеха. Для расчета используем метод коэффициентов использования светового потока.

Рабочее освещение является основным видом освещения. Оно предназначено для создания нормальных условий видения в данном помещении и выполняется, как правило, светильниками общего освещения.

Аварийное освещение служит для продолжения работы или эвакуации людей при погашении рабочего освещения. Оно должно обеспечивать на рабочих местах освещенность не менее 5% установленной для нормальных условий. Габариты цеха - 36 х 24 м.

Для освещения примем промышленные светодиодные светильники

GSSN-200, параметры которых указанны в приложении.

Рассчитаем освещение цеха:

Высота помещения составляет 7 м. Высота расчетной поверхности над полом составляет h_р = 1,5 м. Расчетную высоту можно определить по формуле:

 

H_Р = h_п - h_р - h_c м.;                                         (18)

 

H_Р = 7 - 1,5 -1 = 4,5 м.;

Для определения расстояния между рядами светильников воспользуемся формулой:

 

L = Н_Р ×L_опт, м.;                                              (19)

 

где: L_опт- светотехнически наивыгоднейшее оптимальное относительное расстояние между светильниками, табл. 2.1 [Л.7]

L = 4,5 × 1,2 = 5,4 м.;

L_опт=0,8÷1,2-глубокая

Тогда число рядов светильников можно определить по формуле:

 

                                                   (20)

 

 

где: В - ширина расчетного помещения, м.

.

Примем число рядов светильников n_р = 5.

Определяем фактическое расстояние между рядами по формуле:

 

 (24)

 

где: L_СТ.В- расстояние от крайнего ряда светильников до стены,(м). Принимаем L_СТ.В=2 м.

.

Число светильников определяется как:

 

. (21)

 

где Ф₁ - поток ламп в каждом светильнике.

Коэффициент z, характеризующий неравномерность освещения, для светодиодных ламп z = 1.

Для определения коэффициента использования h находится индекс помещения i и предположительно оцениваются коэффициенты отражения: потолка - r_п, стен - r_с, расчетной поверхности или пола - r_р, (таблица 2.13[Л.7]) Определяем . Индекс находится по формуле:

 

                                      (22)

 

где: A - длина расчетного помещения, м.

По таблице 2,15 [Л.7] определяем h = 37%

Коэффициент запаса k примем равным k = 1,5 (по таблице 2.16 [Л.7])

Площадь помещения определяется по формуле:

 

S = A × B, м²                                        (23)

 

S = 36 ×24 = 864 м²

Заданную минимальную освещенность определяем по табл. 4-1 [Л.3] для зрительной работы средней точности общее освещение E = 200 лк.

Для освещения принимаем лампы GSSN-200 со световым потоком 24000 лм. Определим число светильников по формуле 21:

.

Тогда число светильников в ряду . Принимаем N_св.ряд=7 N_св=35.

Найдем расстояние между светильниками в одном ряду по формуле:

 

. (25)

 

где: А- длина помещения без учета толщины стен,

L_{А. СТ} - расстояние от первого светильника в ряду определяем по формуле:

 

. (26)

.

.

Схема размещения осветительных приборов по территории цеха представлена на рисунке 3.

Активная установленная мощность освещения:

_уст. = N × Р_о.п, (27)

 

где: P_о.п. - мощность лампы, 200 Вт;

P_уст..=35 × 200 = 7 кВт

Реактивная установленная мощность освещения:

 

 (28)

где: tgj = 0,25 для светодиодных ламп.

Определим полную мощность освещения:

 

                        (29)