Электроснабжение электромеханического цеха (стр. 2 из 10)
Электроприемники І категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству; повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Из состава электроприемников І категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.
Электроприемники ІІ категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.
Допускается питание электроприемников ІІ категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 суток Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току ВЛ. Допускается питание электроприемников ІІ категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату.
При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более одних суток допускается питание электроприемников ІІ категории от одного трансформатора.
Для электроприемников ІІ категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.
Согласно ПУЭ, электроприемники ІІ категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых, взаимно резервирующих источников питания.
Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подходящие под определения І и ІІ категорий.
Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения не превышают 1 суток. Электроприемники учебных мастерских в отношении обеспечения надежности электроснабжения по заданию относятся к электроприемникам ІІ и III категорий.
Электромеханический цех по категории надежности ЭСН относится к потребителям 2 и 3 категории. В целях экономии и в связи с тем, что при ремонте не произойдет массовый недоотпуск продукции, выбираем трансформаторную подстанцию с одним трансформатором и магистральную схему электроснабжения согласно(2,5.7.):
Магистральные схемы питания находят широкое применение не только для питания многих электроприемников одного технологического агрегата, но также большого числа сравнительно мелких приемников, не связанных единым технологическим процессом. К таким потребителям относятся металлорежущие станки в цехах механической обработки металлов и другие потребители, распределенные относительно равномерно по площади цеха.
Магистральные схемы позволяют отказаться от применения громоздкого и дорогого распределительного устройства или щита. В этом случае возможно применение схемы блока трансформатор-магистраль, где в качестве питающей линии применяются токопроводы (шинопроводы), изготовляемые промышленностью. Магистральные схемы, выполненные шинопроводами, обеспечивают высокую надежность, гибкость и универсальность цеховых сетей, что позволяет технологам перемещать оборудование внутри цеха без существенных переделок электрических сетей.
Для питания большого числа электроприемников сравнительно небольшой мощности, относительно равномерно распределенных по площади цеха, применяются схемы с двумя видами магистральных линий: питающими и распределительными. Питающие, или главные, магистрали подключаются к шинам шкафов трансформаторной подстанции, специально сконструированным для магистральных схем. Распределительные магистрали, к которым непосредственно подключаются электроприемники, получают питание от главных питающих магистралей или непосредственно от шин комплектной трансформаторной подстанции (КТП), если главные магистрали не применяются.
К главным питающим магистралям подсоединяется возможно меньшее число индивидуальных электроприемников. Это повышает надежность всей системы питания.
Следует учитывать недостаток магистральных схем, заключающийся в том, что при повреждении магистрали одновременно отключаются все питающиеся от нее электроприемники. Этот недостаток ощутим при наличии в цехе отдельных крупных потребителей, не связанных единым непрерывным технологическим процессом.
К шинам низшего напряжения трансформаторной подстанции подключены через вводные выключатели РП-1,ШР-1,ШР-2,ШТР-1,ШТР-2 и ЩО.
· ШТР-1 через линейные выключатель запитывает электроприемник № 1.
· ШТР-2 через линейные выключатель запитывает электроприемник № 2.
· ШР-1ачерез линейные выключатели запитывает электроприемники №2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.
· ШР-2 через линейные выключатели запитывает электроприемники № 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41.
· РП-1 через линейные выключатели запитывает электроприемники № 42,43.
2.2 Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов
Расчет электрических нагрузок группы электроприемников. Расчеты ведутся методом коэффициента максимума. Это основной метод расчета электрических нагрузок, который сводится к определению максимальных (Рм, Qм, Sм) рассчитанных нагрузок группы электроприемников.
Рм. = Км Рсм.; Qм. = Км' Qсм.; Sм. =
;где Рм. - максимальная активная нагрузка, кВт;
Qм. - максимальная реактивная нагрузка, квар;
Sм. - максимальная полная нагрузка, кВА;
Км. - коэффициент максимума активной нагрузки, определяется по (8,т абл. 1.5.3) и зависит от коэффициента использования и эффективного числа электроприемников;
Км' - коэффициент максимума реактивной нагрузки;
Рсм. - средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт;
Qсм. - средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену, квар.
; Qсм. = Р см tgφ;где Ки - коэффициент использования электроприемников, определяется на основании опыта эксплуатации (8, табл. 1.5.1);
Рн. - номинальная активная групповая мощность, приведенная к длительному режиму, без учета резервных электроприемников, кВт;
tgφ – коэффициент реактивной мощности;
nэ = F(n, m, Ки ср, Рн) – эффективное число электроприемников, может быть определено по упрощенным вариантам (8, табл.1.5.2);
Ки ср – средний коэффициент использования группы электроприемников,
Средний коэффициент мощности cosφ и средний коэффициент реактивной мощности tgφ.
; 
m – показатель силовой сборки в группе
m = Рн. нб. / Рн. нм.,
где Рн нб, Рн нм - номанальные приведенные к длительному режиму активные мощности электроприемников наибольшего и наименьшего в группе.
В соответствии с практикой проектирования принимается Км' = 1,1 при nэ < 10; Км' = 1 при nэ > 10.
Производим расчет нагрузок и составляем сводную ведомость нагрузок по электромеханическому цеху в табличной форме (табл. 2.1).
В графу 1 записывается наименование групп электроприемников и узлов питания.
В графу 2 записывается мощность электроприемников и узлов питания (Рн).
В графу 3 записывается количество электроприемников для групп и узла питания (n)
В графу 4 для групп приемников и узла питания заносятся суммарная номинальная мощность (Рн∑)
∑Рн=.
;В графу 5 записывается коэффициент использования электроприемников (Ки)
В графы 6 и 7 для групп приемников записываются tgφ. и cosφ. Определяется по (4, табл. 1.5.1).
В графу 8 для групп приемников записываются показатель силовой сборки в группе m>3
В графу 9 записывается средняя активная мощность за наиболее загруженную смену (Рсм)
;В графу 10 записывается средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену (Qсм)
;В графу 11 записывается средняя нагрузка за наиболее загруженную смену (Sсм)
S
= 
;В графу 12 записывается эффективное число электроприемников, nэ= n
В графу 13 записывается коэффициент максимума активной нагрузки.
В графу 14 записывается коэффициент максимума реактивной нагрузки. Км'
В графу 15 записывается максимальная активная мощность Рм, определяемая по формуле:
ΣРм=Км∙ΣРсм;
где Pм – максимальная активная нагрузка,(кВт)
Kм – коэффициент максимума активной нагрузки
В графу 16, записывается максимальная реактивную мощность Qм,
В графе 17 записывается максимальная полная мощность Sм, определяемая по формуле: