Проектирование системы электроснабжения cтанкостроительного завода (стр. 2 из 8)
По бесперебойности энергоснабжения к потребителям 2-ой категории относятся: токарно-механический, сборочный, инструментальный, литейный, деревообделочный , ремонтный, механический, рассчитываемый, кузнечный цеха, компрессорная и насосная станции.
Остальные потребители предприятия относятся к 3-ей категории: электрифицированный гараж, склад готовой продукции.
Питание завода, возможно, осуществить от подстанции 110/10 кВ с двумя трансформаторами по 63 МВ*А, расположенной в 10 км от завода, или от линии 35 кВ, находящейся в 8 км от завода.
2. Определение расчетных электрических нагрузок по методу упорядоченных диаграмм
При определении расчетных нагрузок цеха, используем метод упорядоченных диаграмм. Этот метод является основным при определение расчетных нагрузок систем электроснабжения. При выполнение расчётов распределяем электроприёмники на характерные группы и намечаем узлы питания. Расчёт проводим для всех узлов нагрузки и всего цеха в целом.
Расчетная максимальная активная нагрузка группы электроприемников определяется по формуле , кВт
Рмакс = Кмакс · Ки · Рном = Кмакс · Рсм, (1)
где Рном – суммарная номинальная активная мощность электроприемников, кВт;
Рсм – средняя мощность за наиболее загруженную смену, кВт;
Ки – групповой коэффициент использования;
Кмакс – коэффициент максимума.
Для двигателей повторно-кратковременного режима номинальная мощность приводится к длительному режиму (ПВ = 100%) и определяется по формуле , кВт
рном = рп
,(2)где рп и ПВп – соответственно паспортная мощность и паспортная продолжительность включения.
Для сварочных трансформаторов номинальная мощность определяется по формуле , кВт
рном = Sпcosφп
,(3)где Sп – паспортная мощность сварочного трансформатора и паспортные значения cosφп и ПВп.
Суммарная номинальная активная мощность группы электроприемников определяется по формуле
Рном =
.(4)Средняя активная и реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену одного приемника определяется по формуле
рсм = рном · ки; (5)
qсм = рсм · tgφп,(6)
где ки – коэффициент использования электроприемников принимаем по [3, с.31, прил.1].
Для группы электроприемников
Рсм =
, (7)Qсм =
.(8)Групповой коэффициент использования определяется по формуле :
Ки = Рсм / Рном .(9)
Коэффициент максимума Кмакс определяется в зависимости от группового коэффициента использования Ки и эффективного числа электроприемников nэф [3, с.9, табл.3].
Для нахождения nэф определим показатель силовой сборки :
m = pном.макс / рнои.мин,(10)
где pном.макс – номинальная мощность наибольшего электроприемника в группе, кВт;
рнои.мин – номинальная мощность наименьшего электроприемника в группе, кВт.
При Ки > 0,2 и m > 3 эффективного числа электроприемников определяют по формуле :
nэф = 2·Рном / pном.макс.(11)
В тех случаях, когда nэф > n, то следует принимать nэф = n.
Расчетная максимальная реактивная мощность определяется по формуле :
Qмакс = К’макс · Qсм,(12)
где К’макс – коэффициент максимума реактивной нагрузки,
при nэф ≤ 10 К’макс = 1,1, а при nэф > 10 К’макс = 1.
Для освещения цеха принимаем лампы ДРЛ-400, соответственно для них выбираем светильники «РСП 05-400» и ПРА «1К 400ДРЛ 44-001УХЛ1»
Таблица 1- Параметры ПРА
| Наименование | Мощность Лампы, Вт | Ток, А | Потери мощности (не более) , Вт | Коэффициентмощности | Масса,кг |
| 1К400ДРЛ44-001УХЛ1 | 400 | 2,4 | 25 | 0,85 | 5,5 |
Рисунок 3- Светильник РСП 0,5-400
Нагрузки электрического освещения учитываются по формулам [3,с.11, ф.9]
Рp.o. = po. · F · Kc.o., (13)
Qp.o. = Pp.o · tgφo(14)
где
- нагрузка производственной площади, для высоты помещений 4-6 м и требуемой для таких цехов освещённости 300 лк , 
Вт/ 
;F - площадь цеха, F = 4200
; 
- для ламп ДРЛ , т.к. 
= 0,85 , то =0,62 
- коэффициент спроса на осветительную нагрузку, для производственных зданий, состоящих из ряда пролётов Кс.о = 0,95 [7, с.100, табл.2.7].Полная расчетная нагрузка цеха с освещением определяется по формуле [3,с.11, ф.10]
(15)Потери в трансформаторе можно на этой стадии проектирования определить по формулам [3, с.13, ф.13, 14]
ΔРТ = 0,02 S’p, (16)
ΔQТ = 0,1 S’p.(17)
Итого по цеху полная расчетная мощность
.(18)Расчетный ток определяется по формулам:
для одного приемника
(19)для группы приемников
. (20)Результаты расчетов занесем в таблицу 2.
Таблица 2- Расчетные нагрузки электроприёмников цеха
| № | Узлы питания и группы электроприемников | Установленная мощность, приведенная к ПВ=1 (кВт) | Средняя нагрузка за максимально загруженную смену | Расчетная нагрузка | ||||||||||||
| Количество эл. приемников (рабочих/резервных) | Одного эл. приемника (наименьшего - наибольшего) Рн (кВт) | Общая рабочих/резервных Рн (кВт) | m=Pн max / Pн min | Коэффициент использования Ки | cos(fi) | tg(fi) | Рсм=Ки * Рн (кВт) | Qсм=Рсм * tg (fi св) | Эффективное число эл. приемников nэ | Коэффициент максимума Км | Рр=Км * Рсм (кВт) | Qp=Qсм * К`м (квар) | Sp (кВА) | Ip,(А). | ||
| СП-1 | ||||||||||||||||
| 7 | Вентилятор | 1 | 10 | 10 | 0,6 | 0,8 | 0,75 | 6,00 | 4,50 | 18,9 | ||||||
| 5 | Фрезерный станок | 2 | 20 | 40 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 8,00 | 9,35 | 93,5 | ||||||
| 3 | Транспортёр | 1 | 5 | 5 | 0,45 | 0,75 | 0,88 | 2,25 | 1,98 | 10,1 | ||||||
| 2 | Металлообрабатывающий станок | 2 | 20 | 40 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 8,00 | 9,35 | 93,5 | ||||||
| Итого по СП-1 | 6 | 5-20 | 95 | 4,00 | 0,26 | 0,67 | 24,25 | 25,19 | 5 | 2,2 | 53,4 | 27,7 | 60,1 | 91,3 | ||
| СП-2 | ||||||||||||||||
| 6 | Электроинструмент | 30 | 1,50 | 45 | 0,1 | 0,5 | 1,73 | 4,50 | 7,79 | 30 | 1,6 | 7,3 | 8,6 | 11,3 | 17,1 | |
| 2 | Металлообрабатывающий станок | 2 | 20 | 40 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 8,00 | 9,35 | 93,50 | ||||||
| Таблица 2- Продолжение | ||||||||||||||||
| 5 | Фрезерный станок | 2 | 20 | 40 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 8,00 | 9,35 | 93,50 | ||||||
| 1 | Мостовой кран ПВ-100%. | 1 | 37,95 | 37,95 | 0,14 | 0,5 | 1,73 | 5,31 | 9,20 | 115,3 | ||||||
| Итого по СП-2 | 35 | 1,5-37,95 | 163 | 25,3 | 0,16 | 0,57 | 25,81 | 35,70 | 9 | 2,3 | 59,4 | 39,3 | 71,2 | 108,2 | ||
| СП-3 | ||||||||||||||||
| 3 | Транспортёр | 1 | 5 | 5 | 0,45 | 0,75 | 0,88 | 2,25 | 1,98 | 10,13 | ||||||
| 7 | Вентилятор | 1 | 10 | 10 | 0,6 | 0,8 | 0,75 | 6,00 | 4,50 | 18,99 | ||||||
| 1 | Мостовой кран ПВ-100%. | 1 | 37,95 | 37,95 | 0,2 | 0,5 | 1,73 | 7,59 | 13,15 | 115,3 | ||||||
| 5 | Фрезерный станок | 3 | 20 | 60 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 12 | 14,03 | 140,3 | ||||||
| Итого по СП-3 | 6 | 5-37,95 | 112,95 | 7,59 | 0,25 | 0,62 | 27,84 | 33,66 | 5 | 2,2 | 61,25 | 37,03 | 71,6 | 171,6 | ||
| СП-4 | ||||||||||||||||
| 2 | Металлообрабатывающий станок | 3 | 20 | 60 | 0,2 | 0,55 | 1,52 | 12,00 | 18,22 | 165,8 | ||||||
| 7 | Лифт | 1 | 30 | 30 | 0,1 | 0,65 | 1,17 | 3,00 | 3,51 | 70,12 | ||||||
| 5 | Фрезерный станок | 1 | 20 | 20 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 4,00 | 4,68 | 46,75 | ||||||
| 7 | вентилятор | 1 | 10 | 10 | 0,6 | 0,8 | 0,75 | 6,00 | 4,50 | 18,99 | ||||||
| Итого по СП-4 | 6 | 10-30 | 120 | 3,00 | 0,21 | 0,61 | 25,00 | 30,91 | 6 | 2,2 | 9,00 | 34,0 | 35,2 | 53,43 | ||
| Итого по цеху | 53 | 490,9 | 0,62 | 1,27 | 102,90 | 125,46 | 183 | 138,0 | 238,0 | 361,7 | ||||||
| Освещение | 58,1 | 36,0 | 68,4 | 103,9 | ||||||||||||
| Итого по цеху, с учетом освещения | 241, | 174, | 306,4 | 465,5 | ||||||||||||
| Потери в трансформаторе | 6,13 | 30,6 | 31,3 | 47,5 | ||||||||||||
| С учетом освещения и потерь в трансформаторе | 247,2 | 204,7 | 337,6 | 513,0 | ||||||||||||
2.1 Выбор кабельных линий