Смекни!
smekni.com

Проектирование системы электроснабжения механического цеха (стр. 2 из 17)

Норму освещённости для производственных помещений цеха принимаем Енор. = 200 Лк. [1]

Высота подвеса светильника над рабочей поверхностью Нр., м определяется, в соответствии с рисунком 1, по формуле:


Нр. = Н – hc. – hp., м (1)

где Н – высота помещения цеха, м.

Н = 6 м (по заданию);

hc. – расстояние светильников от перекрытия, м. hc. = 0,7 м;

hp. – высота рабочей поверхности над полом, м. hр. = 0,8 м.

Нр. = 6 – 0,7 – 0,8 = 4,5

Площадь освещаемой поверхности данного пролёта Sпр., м2:

Sпр. = B × L, м2 (2)

где B – ширина цеха, м. B = 12 м (по заданию);

L – длина цеха, м. L = 72 м (по заданию).

Sпр. = 12 × 72 = 864 м2

Удельная мощность освещённости лампы ρуд., Вт/м2, определяется исходя из удельной мощности освещения при освещенности 100 Лк.

Для светильников УПД ДРЛ Енор. = 100 Лк, ρуд. = 5,4 Вт/м2 [1]

Для светильников УПД ДРЛ Енор. = 200 Лк, ρуд. = 5,4 ´ 2 = 10,8 Вт/м2

Допустимая мощность рабочего освещения одного пролета Рр.о.пр., Вт:

Рр.о.ц. = ρуд. × Sпр. (3)

Рр.о.пр. = 10,8 × 864 = 9331,2 Вт

Выбираем мощность лампы ДРЛ [1] и технические данные заносим в
таблицу 1.


Таблица 1 Технические данные лампы ДРЛ

Тип лампы Светильник Рн., Вт Uл., В Ф, Лм Срок службы, час Размер лампы, мм Ток лампы, А
D L рабочий пусковой
ДРЛ400 УПДДРЛ 400 135 19000 10000 122 292 3,25 7,15

Число светильников рабочего освещения по пролету Nсв, шт.

Nсв = Рр.о.свл = 9331,2/400 = 23,3 шт. (4)

Принимаем число светильников для пролета Nсв = 24 шт.

При размещении светильников учитываем требования качества освещения, в частности направление света, а так же доступность их для обслуживания. Расположение светильников в цехе производим в соответствии с рисунком 2.


Рисунок 2 – расположение светильников в пролёте

Число пролетов в цехе i = 4 (по заданию)

Мощность рабочего освещения производственных помещений цеха Pp.о, кВт

Pp= Nсв х Рл х i = 24 х 400 х 4 = 38400 Вт = 38,4 кВт (5)

В случае отключения рабочего освещения для продолжения работы предприятия предусматривается аварийное освещение. Мощность аварийного освещения производственных помещений цеха Рав., Вт принимают 10% (0,1) от рабочего освещения.

Рав. = 0,1 × 38,4 = 5,76 кВт

Для аварийного освещения выбираем лампы накаливания типа Г, мощностью 500 Вт с теми же светильниками. [1]

Таблица 2 Технические данные лампы аварийного освещения

Тип лампы Светильник Рн., Вт Uл., В Ф, Лм Размер лампы, мм
D L H
Г УПД 500 220 8300 112 240 180

Мощность освещения бытовых помещений Рбп, кВт определяем по формуле:

Рбп = Руд.бп´ Sбп (6)

Согласно задания: Руд.бп = 25 Вт/м2; Sбп = 6 ´ 36 = 216 м2

Рбп = 25 ´ 216 = 5400 Вт = 5,4 кВт

Общая мощность электроосвещения цеха Росв, кВт

Росв = Рро + Рбп = 38,4 + 5,4 = 43,8 кВт

1.3.2 Расчёт электрических нагрузок

Расчет ведем методом упорядоченных диаграмм, по максимальной мощности,потребляемой цехом в течение первой 30 минутной наиболее загруженной смены.

Этот метод учитывает режим работы приемников, отличие их друг от друга по мощности и их количество.

В каждом пролете устанавливается по два ШРА на стойках или кронштейнах вдоль электроприемников.

Мощности электроприемников, работающих в ПКР, приводим к ПВ = 100% и выражаем в кВт.

Пример расчета: [2]

1 Номинальная мощность, приведенная к ПВ = 100%, Рн.пв = 100%, кВт

а) МРС, насосы, вентиляторы, печи сопротивления, индукционные печи

Рн.ПВ =100% =Рн

б) Сварочные машины точечные, U = 380В, cosj = 0,7, ПВ = 20%(0,2)

Рн.пв = 100%= Sн x

xcosj. (7)

Sн=100кВА,

Суммарная мощность

в) Электродвигатели кранов G = 10 т

Рн1= 11 кВт; Рн2= 2,2 кВт; Рн3= 16 кВт; ПВ = 25% (0,25)

Рн.ПВ = 100% = Рн х ÖПВ (8)

Где Рн – номинальная суммарная мощность всех электродвигателей крана, кВт

Рн= Р1+ Р2 + Р3 =11 + 2,2 + 16=29,2 кВт

Рн.пв = 100% = 29,2 х 0,5 = 14,1 кВт

2 Для всех электроприемников определяется cosj и соответственно tgj [2]

3 Сменная активная мощность за наиболее загруженную смену Рсм, кВт

Рсм = Ки х Рн, (9)

Где Ки – коэффициент использования электроприемников. Для точечных сварочных машин Ки = 0,2;

Рсм= 62,6 х 0,2 = 12,52 кВт.

4 Сменная реактивная мощность Qсм, кВА

Qсм = Р х tgj. (10)

Для точечных сварочных машин tgj = 1,33; Qсм = 12,52 х 1,33 = 16,65 кВА.

5 Расчет максимальной нагрузки

5.1 Определяем показатель силовой сборки для группы приемников, m

, (11)

где Рн мах – номинальная мощность наибольшего электроприемника в группе, кВт;

Рн.мin – номинальная мощность наименьшего электроприемника в группе, кВт

Для сварочных точечных машин Рн мах = 31,3 кВт; Р н.мin = 31,3 кВт;

.

Для МРС Рн мах = 30 кВт; Р н.мin = 13 кВт;

5.2 Определяем эффективное число электроприемников nэ, по формуле

nэ=n*э х n, (12)

где n*э – относительное эффективное число электроприемников;

n – общее количество приемников, подключенных к силовому проводу.

n*э= f (n*; Р*),

где n* – относительное число наибольших по мощности электроприемников

, (13)

где n' – число приемников с единичной мощностью больше или равной

К 6 ШРА подключено 11 электроприемников, n=11. Максимальная мощность единичного электроприемника Рн макс = 31,3 кВт, отсюда

Число приемников с Рн ³ 15,65 кВт,

n' = 8 шт.

Суммарная мощность этих электроприемников Рн = 200,6 кВт.

Относительное эффективное число n* электроприемников

Относительная мощность наибольших электроприемников Р* в группе

.

Для n* = 0,73 и Р* = 0,84 n*Э = 0,9 [2]

nэ = n* Э х n = 0,9 х 11 =9,9.

Аналогично определяется эффективное число и для остальных ШРА.

6 Коэффициент максимума Км = f(n; Ки), [2]

Где Ки – средний групповой коэффициент использования электроприемников

. (14)

Для 6 ШРА

; Км= f (nэ = 9,9; Ки = 0,2)= 1,84

7 Максимальная активная мощность Рм, кВт

Рм = Км х Рсм. (15)

Для 6 ШРА Рм = 1,84 х49,54 = 91,2 кВт

8 Максимальная реактивная мощность Qm, кВА

Qm = Рм х tgj. (16)

Для 6 ШРА Qм = 91,2 х 1,14 = 103,9 кВА

9 Полная максимальная мощность Sм, кВА

Sм = ÖPм2 + Qм2. (17)

Для 6 ШРА

10 Максимальный ток нагрузки


. (18)

Для 6 ШРА

Максимальные расчетные нагрузки для других ШРА рассчитываются так же, как и для 6 ШРА. Итоговая нагрузка силовых пунктов 6 ШРА и 5 ШРА определяется по вышеприведенным формулам согласно методу коэффициента максимума.

По аналогии ведется расчет и по другим пролетам.

1.4 Определение мощности и выбор типа компенсирующего устройства

Повышение cosj электроустановок имеет большое значение, так как прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные потери напряжения, активной мощности, а следовательно и электроэнергии. При этом снижается пропускная способность линии. При выборе компенсирующих устройств подтверждается необходимость их комплексного использования как для повышения напряжения, так и для компенсации реактивной мощности

Коэффициент мощности по расчётным нагрузкам cosjшма1 = 0,66 и cosjшма2 = 0,78 (таблица 3), а согласно ПУЭ нормативный допустимый для данных предприятий cosj = 0,95. [3]

Для повышения cosj в электроустановках промышленных предприятий используют два способа: естественный и искусственный.

К естественному методу относятся следующие мероприятия:

· при работе асинхронного двигателя на холостом ходу cosjх.х. = 0,1 – 0,3, поэтому применяют устройства, ограничивающие работу на холостом ходу;

· замена малозагруженных двигателей на двигатели с меньшей мощностью;

· если два трансформатора загружены в среднем менее чем на 30%, то один из них следует отключить;