Электроснабжение цеха промышленного предприятия (стр. 3 из 7)
Вычислим направление полуосей эллипса, т.е. угол поворота осей:
. 
. (7)Для построения зоны рассеяния в данном случае достаточно перенести оси эллипса параллельно самим себе в точку с координатами
, по осям отложить расстояния 
и 
, затем повернуть оси на угол 
.Данные построения представлены в приложении (Лист 1).
2.4 Выбор схемы электроснабжения
Для электроснабжения всего цеха воспользуемся кабельной линией (далее КЛ), которая будет питать комплектную цеховую трансформаторную подстанцию (далее ЦКТП). КЛ, питаемая ЦКТП рассчитана на переменное напряжение, равное 10 кВ и f=50 Гц.
После ЦКТП шинопровод магистральный (далее ШМА). Затем на каждое РП проведём распределительные шинопроводы (далее ШРА).
В каждом отделении установим распределительные пункты (далее РП) серии ПР-9000, которые питаются от ШРА.
После РП с помощью КЛ запитаем электроустановки.
Применение шинопроводов обусловлено тем, что повысится экономичность использования проводниковых материалов, таким образом при проектировании СЭС цеха предприятия применяем блок ”трансформатор-магистраль” что приводит к простоте проектирования и экономичному использованию электротехнического материала.
ЦКТП понижает напряжение до 0,4 кВ и выбор шинопроводов и КЛ идет по этому напряжению. Схема электроснабжения промышленного предприятия представлена в приложении (Лист 2).
2.5 Расчет мощности отделений и цеха
Коэффициентом спроса по активной мощности называется отношение расчетной (в условиях проектирования) мощности к номинальной (установленной) активной мощности приемника. Он характеризует степень использования номинальной мощности электроприемника. Применение одного коэффициента спроса вместо его составляющих - коэффициента использования и коэффициента максимума не учитывает влияние числа электроприемников, соотношение их мощностей и т.д., и дает повышенную погрешность в расчетах. Однако значения
получаются иногда более устойчивыми, с меньшим разбросом, чем значения 
.Коэффициентом спроса называют:
;тогда
.Так как любой приемник электрической энергии потребляет активную, и реактивную нагрузку, найдем последнюю как:
тогда для данного случая:
.Полная мощность электроприемника найдем как:
.Пользуясь вышеперечисленными формулами, найдем активную и полную мощности отделений и всего цеха.
Для дальнейших расчетов примем, что средний коэффициент мощности для всех электроприемников равен
. И КПД соответственно равен 
для каждого потребителя.Сварочное отделение
1. Найдем расчетную активную мощность вентиляционной и сварочного отделения.
; 
.2. Вычислим полную мощность вентиляционной и сварочного отделения:
.3. Найдем мощности осветительных приборов.
От данного участка запитаны лампы ТП, РУ, бытовки, кабинета начальника цеха и сварочного отделения.
ТП, РУ, бытовки, кабинета начальника цеха.
Размер А=4м, В=8м, S=24 м2, высота Нр=3,6м.
Выбираем светильники ПСО-0.2 с двумя люминесцентными лампами ПБ-40.
При Е=100Лк
Руд=4,5Вт/м2
Ру.ст = Руд ×S
Ру.ст = 4,5 × 24 = 108 Вт
n = Ру.ст / Рсв
n = 108/ 80 » 2 шт.
n = 2 [шт]. На каждом этаже по 2 светильника.
Сварочное отделение.
Размер А=16м, В=4м, S=64 м2, высота Нр=3,6м.
Выбираем светильники ПСО-0.2 с двумя люминесцентными лампами ПБ-40.
При Е=100Лк
Руд=4,5Вт/м2
Ру.ст = Руд ×S
Ру.ст = 4,5 × 64 = 288 Вт
n = Ру.ст / Рсв
n = 288/ 80 » 4 шт.
n = 4 [шт]. На каждом этаже по 2 светильника.
Гальванический участок и вентиляторная
1. Найдем расчетную активную мощность гальванического участка и вентиляторной.
; 
.2. Вычислим полную мощность гальванического участка и вентиляторной:
.3. Найдем мощности осветительных приборов.
От данного участка запитаны лампы склада, гальванического участка и вентиляторной.
Размер склад А=4м, В=8м, S=24 м2, высота Нр=3,6м.
Выбираем светильники ПСО-0.2 с двумя люминесцентными лампами ПБ-40.
При Е=100Лк
Руд=4,5Вт/м2
Ру.ст = Руд ×S
Ру.ст = 4,5 × 24 = 108 Вт
n = Ру.ст / Рсв
n = 108/ 80 » 2 шт.
n = 2 [шт]. На каждом этаже по 2 светильника.
Размер гальванического участка А=16м, В=6м, S=96м2.
Выбираем светильники ПСО-0.2 с двумя люминесцентными лампами ПБ-40.
При Е=100Лк
Руд=4,5Вт/м2
Ру.ст = Руд ×S
Ру.ст = 4,5 × 96 = 432 Вт
n = Ру.ст / Рсв
n = 432/ 80 » 5,4 шт.
n =6 [шт]. На каждом этаже по 6 светильников.
Размер вентиляторной А=8м, В=2м, S=16м2.
Выбираем светильники ПСО-0.2 с двумя люминесцентными лампами ПБ-40.
При Е=100Лк
Руд=4,5Вт/м2
Ру.ст = Руд ×S
Ру.ст = 4,5 × 16 = 72 Вт
n = Ру.ст / Рсв
n = 72/ 80 » 1 шт.
n = [шт]. На каждом этаже по 1 светильнику.
Станочное отделение
1. Найдем расчетную активную мощность станочного отделения.
; 
.2. Вычислим полную мощность станочного отделения:
.3. Найдем мощности осветительных приборов.
От данного участка запитаны лампы станочного отделения.
Размер станочного отделения А=48м, В=22м, S=1056м2.
Выбираем светильник с одной лампой ДНаТ 400.
Светильники устанавливаются на высоте Нр=8м.
Руд=10 [Вт / м2 ]
При Е=200Лк
Ру.ст = Руд ×S
Ру.ст = 10 × 1056 = 10560 [Вт]
n = 10560 / 400 »26,4 [шт]
n = 28[шт]
4 ряда по 7 светильников.
.Определение полной мощности цеха
Найдем общую активную, реактивную и полную мощности цеха. Итоговая мощность сложиться из суммы мощностей отделений и мощности осветительных приборов. Запишем соответствующие значения:
2.6 Выбор компенсатора реактивной мощности
Силовые или косинусные конденсаторы и установки на их основе используются в качестве местных источников реактивной мощности. Их применение позволяет разгрузить электрические сети от реактивной составляющей тока и тем самым с одной стороны уменьшить сечение выбираемых проводов, шин, кабелей, с другой – уменьшить потери электроэнергии.
Выбираем комплектную компенсаторную установку и устанавливаем ее в ЦТП.
Итак, мощность компенсаторной установки найдем из выражения:
k-коэффициент повышения коэффициента мощности (cosj) путем организационных мероприятий, k=0,9 для практических расчетов.
Компенсацию реактивной мощности производят до получения значения cosφк=0,92…0,95.
Cosφ=0,84 - до компенсации; Сosφк=0,94 – после компенсации.
j1=330 и j2=200 – углы сдвига фаз до и после компенсации мощности.
P- расчетная активная мощность.
Тогда:
Выбираем комплектную конденсаторную установку УКМ-58–04–125-25 УЗ.
Конденсаторные установки УКМ модульной конструкции мощностью 125 кВар, оснащены самовосстанавливающимися компенсаторными конденсаторами, имеющие срок службы до 100000 часов при постоянной подаче напряжения, оснащены автоматическими регуляторами мощности.
Так как мы поставили компенсирующую установку, то суммарная реактивная мощность изменилась, вследствие чего изменится и полная мощность:
2.7 Выбор трансформатора ЦТП
При выборе числа и мощности силовых трансформаторов важными критериями являются надежность электроснабжения, стоимость оборудования и различные потери связанные с трансформацией электрической энергии. Оптимальный вариант выбирается исходя из сравнения капиталовложений и годовых эксплуатационных расходов.