Електропостачання механічного цеху (стр. 2 из 6)
Вакуумні електричні печі для виплавки високоякісних сталей і спеціальних сплавів відносяться до приймачів особливої групи першої категорії, оскільки перерва в живленні вакуумних насосів приводить до дорогого браку. Електролізні установки відносяться до приймачів першої категорії надійності. Коефіцієнт потужності складає 0,8–0,9.
Електрозварювальне обладнання живиться напругою 380 або 220 В змінного струму промислової частоти. Електрозварювальне обладнання працює в повторно-короткочасному режимі. Коефіцієнт їх потужності коливається в межах 0,3–0,7. Зварювальні установки по ступеню надійності відносяться до другої категорії.
Потужність електроприводів підйомно-транспортних пристроїв визначається умовами виробництва і коливається від декількох до сотень кіловат. Для їх живлення використовується змінний струм 380 і 660 В і постійний струм 220 і 440 В. Режим роботи повторно-короткочасний. Навантаження на стороні змінного трифазного струму – симетричне. Коефіцієнт потужності змінюється відповідно до навантаження в межах від 0,3 до 0,8. По надійності электропостачання підйомно-транспортне устаткування відноситься до першої або другої категорії (залежно від призначення і місця роботи).
Електричні освітлювальні установки є в основному однофазними приймачами. Лампи світильників мають потужності від десятків ватів до декількох кіловатів і живляться на напругах до 380 В. Світильники загального освітлення (з лампами розжарювання або газорозрядними) живляться переважно від мереж 220 або 380 В. Світильники місцевого освітлення з лампами розжарювання на 12 і 36 В живляться через знижуючі однофазні трансформатори. Характер навантаження – тривалий. Коефіцієнт потужності для світильників з лампами розжарювання – 1,0, з газорозрядними лампами – 0,96.
Електроосвітлювальні установки відносяться до другої категорії надійності.
Вихідні дані для курсового проектування
Для виконання курсового проекту мені задані наступні дані:
Табл. 1
| Назва механізмів | КтьШт. | Маркаспож. | РнкВт | № поплану | РпкВт |
| Токарні верстати | 32 | 1А62 | 7.5 | 1–15,16–35 | 240 |
| Вертикально фрезерні | 10 | 6Н13 | 7.5 | 36–50 | 75 |
| Горизонтально фрезерні | 8 | 6Н8Г | 7.5 | 51–63 | 60 |
| Револьверні | 6 | 1336М | 11 | 64–69 | 66 |
| Кругло шліфовальні | 5 | 3161 | 3 | 70–73 | 15 |
| Заточні | 4 | ЗВ‑1 | 5.5 | 74–79 | 22 |
| Вертикально-свердлил. | 12 | 2А135 | 3 | 80–83 | 36 |
| Карусельний | 5 | 153 | 11 | 84–87 | 55 |
| Зварювальний апарат | 2 | ТД‑500 | 3 | 88,89 | 6 |
| Кран-балка | 2 | 63ТН | 5.5 | 90,91 | 11 |
| ЩО | 4 | 3 | 92–95 | 12 | |
| Всього | 90 | 598 |
Режим роботи довготривалий, Квик-0.7, струм змінний трьохфазний.
Виготовлення механічних деталей, середовище нормальне.
Визначення категорії електропостачання
Щоб забезпечити підприємство електроенергією високої якості без зриву плану виробництва і не допустити аварійних перериві в електропостачанні потрібна надійність електропостачання.
Згідно завданню до курсового проекту маємо споживачів IІ і ІII-ї категорії 70%. Підприємство відноситься до ІI-ї категорії електропостачання споживачів. З цього робимо висновок, що підприємство повинно забезпечуватись електроенергією з двома джерелами живлення. Тому, що I категорія електропостачання включає в себе такі електроприймачі, перерва у електропостачанні яких зв’язана з небезпекою для життя людей, нанесенням значної шкоди народному господарству, розладом складного технологічного процесу, пошкодженням устаткування, масовим браком продукції.
До II-ї категорії відносяться електроприймачі, перерва в електропостачанні яких може призвести до великого недовідпуску продукції, простою технологічних механізмів, робочого, промислового транспорту. Перерва у електропостачанні приймачів допускається на час, який необхідний для включення резервного живлення силами експлуатаційного персоналу, але не більше 1 доби.
До III-ї категорії відносяться електроприймачі несерійного виробництва продукції, допоміжні цехи, комунально-господарські споживачі, сільськогосподарські заводи. Для цих електроприймачів електропостачання може бути від одного джерела живлення при умові, що перерва у електропостачанні, необхідна для ремонту та заміни пошкодженого елемента системи електропостачання, але не більше 1 доби.
1.2 Вибір роду струму. Величини напруги для живлення споживачів
Основними групами електроприймачів є електродвигуни промислових механізмів, зварювальні апарати, печі і силові трансформатори, світильники всіх видів штучного світла і т. д.
По роду струму розрізняють електроприймачі, які працюють від мережі змінного струму промислової частоти f=50Гц.
Змінного струму збільшеної або пониженої частоти: від мережі постійного струму
По напрузі елекроприймачі класифікуються на дві групи:
1)Електроприймачі, які отримують живлення безпосередньо від мережі 3.6 і10 кВ
2)Електроприймачі живлення яких економічно вигідно на напругу 380–660В
Окремі споживачі електроенергії виконуються для живлення високошвидкісних електродвигунів збільшеної частоти 180–400 Гц.
В нашому цеху живлення виконується від мережі 380 В і частотою струму 50 Гц.
2. Розрахункова частина
2.1 Розрахунок електричних навантажень підприємства
Розрахунок виконується по вузлам живлення системи електронавантаження в слідую чому порядку:
Приймачі поділяють на характерні технологічні групи для яких з довідників знаходять значення Кв і cos φ.
Для кожної технологічної групи розраховують середню активну і реактивну потужності:
Q сер = Р сер tg φ,
Де Кв=0.7
По вузлу живлення визначають: загальну кількість приймачів, їх сумарну установлену потужність, сумарну середню активну і реактивну потужності.
Знаходять значення групового коефіцієнта використання. Розраховують ефективне число приймачів.
Визначають розрахункову активну потужність:
Рм = Км · Рсер
розрахункову реактивну потужність приймаємо Qм=Q сер (якщо nе ≤ 10, то Qм=1,1·Qсер)
Підраховуемо сумарну активну потужність всіх споживачів однієї групи за формулою:
Рн1=n*Pн=32*7.5=240 кВт (2.2)
Аналогічно підраховуемо всіх споживачів і заносимо в табл.. №2.
Приймаемо для електроприймачів коеф. потужності cosφ=0.82
І tgφ=0.73
Визначаємо реактивну потужність за формулою
Qn=Pn* tgφ=7.5*0.73=5.5*32=176 квар. (2.3)
Приймаємо для груп споживачів коєф. використання Кв=0.7
Визначаємо для кожної групи однорідних споживачів середньо-активне навантаження за найбільш загружену зміну Рсм, а потім і реактивну Qсм за формулою:
Рсм=Рн*Кв=7.5*0.7=5.25 кВт (2.4)
Qсм= Рсм* tgφ=5.25*0.73=3.8 квар (2.5)
З справочної літератури знаходимо коєф. максимума Км=1.14
З врахуванням Км визначаемо розрахункове максимальне навантаження Рр,
Рр=Км* Рсмε=1.14*168=191.5 кВт (2.6)
Знаходимо реактивну потужність за формулою:
Qр= Рр* tgφ=191.5*0.73=142 квар (2.7)
Знаходимо повну потужність споживачів однієї групи:
 |
Визначаємо струм за формулою:
 |
2.2 Компенсація реактивної потужності і вибір місця розташування компенсуючи пристроїв
Електрична мережа представляє собою одне ціле, і правильний вибір методів компенсації для мереж промислового підприємства напругою до 1000 В, а також в мережі 6–10 кВ можна виконати при спільному вирішенні задачі.
На промислових підприємствах основні споживачі реактивної потужності приєднуються до мережі до 1000 В. Компенсація реактивної потужності споживачів може виконуватися при допомозі синхронних двигунів або батарей конденсаторів приєднаних безпосередньо до мережі до 1000 В.
При виборі компенсуючих приладів підтверджується необхідність їх комплексного використання як для підтримки режиму напруги в мережі, так і для компенсації реактивної потужності.
Потужність Qкб компенсуючого приладу(квар) визначается як різниця між фактичною найбільшою реактивною потужністю Qm навантаження споживача і граничною реактивною потужністю Qэ яка постачається підприємству енергосистемою по умовам режима роботи:
Qкб = Qм – Qэ = Pmax [(tg jм – tg jэ)] (2.1)
де Qкб – розрахункова потужність конденсаторної установки (кВар)
Qм-середне активне навантаження по цеху (кВар)
Qэ – реактивна потужність передаваєма підприємству з енергосистеми (квар)
Розрахуємо потужність конденсаторної установки, для цього використаємо формулу:
Qкб= 338 ∙ (0,73 – 0,33) = 135 квар (2.1)
Вибираемо типі потужність конденсаторної батареї:
АКБ‑3/50‑У3 Uн‑380/220В
Визначаємо переріз кабеля конденсаторної установки
З справочної літератури знаходимо кабель АВВГ 4х70 Iд‑270А
2.3 Вибір числа і потужності трансформаторів, типу і числа підстанцій
Визначення розрахункової потужності силових трансформаторів одно, або двотрансформаторних підстанцій 6…10/0,4 кВ виконується шляхом підсумовування розрахункових активних потужностей на головних ділянках ліній 0,38 кВ, що відходять від підстанції. Вибір типу і схеми живлення підстанції, а також числа трансформаторів зумовлений величиною і характером електричних навантажень.
ТП повинні розміщуватися як можна ближче до споживачів. Для цього повинні приміняться внутріцехові підстанції а також пристроєні до цеху.