Электроснабжение электромеханического цеха (стр. 3 из 10)
ΣSм=
В графе 18 записывается максимальный ток Iм, определяемый по формуле:
Iм = Sм / √3 · Uн;
Произведем расчет нагрузок на ШТР – 1
Кран мостовой работает в повторно-кратковременном режиме, с ПВ = 25% приведем мощность электроприемника к длительному режиму:
Рн. = Рп. ·
Определяем среднюю активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену:
; Qсм = Рсм tgφ; S 
= 
;Кран мостовой:
Ки = 0.1;
Рсм. = 0.1 · 18 = 1.8 кВт;
Qсм. = 1.8 · 0.73 = 3.1 кВар;
Sсм.=
= 3.6 кВ · А;Поскольку на ШТР один приемник, то максимальные активные, реактивные и полные нагрузки равны сменным:
Рм. = 1.8 кВт;
Qм. = 3.1 кВар;
Sсм. = 3.6 кВ · А;
Iм. = Sм. (ШТР-1) / √3 · Uн. = 3.6 / 1.73 · 0.38 = 5.5 А.
Произведем расчет нагрузок на ШТР – 2
Кран мостовой работает в повторно-кратковременном режиме, с ПВ = 25% приведем мощность электроприемника к длительному режиму:
Рн. = Рп. ·
Определяем среднюю активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену:
; Qсм = Рсм tgφ; S = ;Кран мостовой:
Ки = 0.1;
Рсм. = 0.1 · 18 = 1.8 кВт;
Qсм. = 1.8 · 0.73 = 3.1 кВар;
Sсм.=
= 3.6 кВ · А;Максимальные активные, реактивные и полные нагрузки равны сменным:
Рм. = 1.8 кВт;
Qм. = 3.1 кВар;
Sсм. = 3.6 кВ · А;
Iм. = Sм. (ШТР-2) / √3 · Uн. = 3.6 / 1.73 · 0.38 = 5.5 А.
Произведем расчет нагрузок на ШР - 1
Определяем показатель силовой сборки в группе:
m = Рн.нб. / Рн.нм.; m = 13 / 2 = 6.2; m > 3.
Определяем среднюю активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену:
; Qсм = Рсм · tgφ; S =
Манипулятор электрический:
Ки = 0.1; ∑ Рн. = 6.4 кВт; tgφ = 1.73;
Рсм. = 0.1 · 6.4 = 0.64 кВт;
Qсм. = 0.64 · 1.73 = 1.1 кВар;
Точильно шлифовочный станок:
Ки = 0.14; ∑ Рн. = 62 кВт; tgφ = 0.5;
Рсм. = 0.14 · 2 = 0.28 кВт;
Qсм. = 0.28 · 0.5 = 0.1 кВар;
Настольно сверлильный станок:
Ки = 0.16; ∑ Рн. = 4.4 кВт; tgφ = 1.33;
Рсм. = 0.16 · 4.4 = 0.7 кВт;
Qсм. = 0.7 · 1.33 = 0.9 кВар;
Токарный полуавтомат:
Ки = 0.17; ∑ Рн. = 20 кВт; tgφ = 0.5;
Рсм. = 0.17 · 20 = 0.28 кВт;
Qсм. = 0.28 · 0.5 = 0.1 кВар;
Токарный станок:
Ки = 0.16; ∑ Рн. = 52 кВт; tgφ = 1.33;
Рсм. = 0.16 · 52 = 8.3 кВт;
Qсм. = 8.3 · 1.33 = 11 кВар;
Слиткообдирочный станок:
Ки = 0.17; ∑ Рн = 18 кВт; tgφ = 1.17;
Рсм. = 0.17 · 18 = 3.1 кВт;
Qсм. = 3.1 · 1.17 = 3.6 кВар;
Определяем n всего по ШР-1:
n = 2 + 1 + 2 + 2 + 4 + 6 = 17;
Определяем ΣPн всего по ШР-1:
ΣPн = 6.4 + 2 + 4.4 + 20 + 52 + 18 = 102.8 кВт;
Определяем суммарную активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену по ШР-1. и определяем среднее значение Ku ср, cosφ и tgφ:
ΣРсм. = 0.64 + 0.28 + 0.7 + 3.4 + 8.3 + 3.1 = 16.4 кВт;
ΣQсм. = 1.1 + 0.1 + 0.9 + 4 + 11 + 3.6 =20.7кВар;
ΣSсм. =
= 26.4 кВ·АKu ср. = ΣРсм. / ΣРн. = 16.4 / 102.8 = 0.16;
cosφ = ΣРсм. / Sсм. = 16.4 / 26.4 = 0.62;
tg = Qсм. / Pсм = 20.7 / 16.4 = 1.26.
Определяем nэ эффективное число электроприемников, находим по (8, табл. 1.5.2.):
n = 17 >5; Ku ср = 0.16 < 0.2; m > 3, при этом nэ = n = 17.
Определяем Kм коэффициент максимума активной нагрузки находим по таблице (8, табл. 1.5.3.):
Км = 1.61.
Определяем Kм коэффициент максимума реактивной нагрузки:
Км’ = 1, при n > 10.
Определяем максимальные активную, реактивную и полную мощности (Рм, Qм, Sм) расчетных нагрузок группы электроприемников,
Рм. = Км. · Рсм.; Qм. = Км' · Qсм; Sм =
Рм. = 1.61 · 16.4 = 26.4 кВт;
Qм. = 1 · 20.7 = 20.7 кВар;
Sм. =
= 33.6 кВ · А;Определяем максимальный ток:
Iм. = Sм. (ШТР-2) / √3 · Uн = 33.6 / 1.73 · 0.38 = 51.1 А.
Произведем расчет нагрузок на ШР - 2:
Определяем показатель силовой сборки в группе:
m = Рн.нб. / Рн.нм.;
m = 13 / 2 = 6.2; m > 3.
Определяем среднюю активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену:
; Qсм = Рсм · tgφ; S =
Манипулятор электрический:
Ки = 0.1; ∑ Рн. = 6.4 кВт; tgφ = 1.73;
Рсм. = 0.1 · 6.4 = 0.64 кВт;
Qсм. = 0.64 · 1.73 = 1.1 кВар;
Настольно сверлильный станок:
Ки = 0.16; ∑ Рн. = 4.4 кВт; tgφ = 1.33;
Рсм. = 0.16 · 4.4 = 0.7 кВт;
Qсм. = 0.7 · 1.33 = 0.9 кВар;
Токарный полуавтомат:
Ки = 0.17; ∑ Рн. = 20 кВт; tgφ = 0.5;
Рсм. = 0.17 · 20 = 0.28 кВт;
Qсм. = 0.28 · 0.5 = 0.1 кВар;
Слиткообдирочный станок:
Ки = 0.17; ∑ Рн. = 18 кВт; tgφ = 1.17;
Рсм. = 0.17 · 18 = 3.1 кВт;
Qсм. = 3.1 · 1.17 = 3.6 кВар;
Горизонтально фрезерный станок:
Ки = 0.17; ∑ Рн. = 14 кВт; tgφ = 1.17;
Рсм. = 0.17 · 14 = 2.4 кВт;
Qсм. = 2.4 · 1.17 = 2.8 кВар;
Продольно строгальный станок:
Ки = 0.17; ∑ Рн. = 20 кВт; tgφ = 1.17;
Рсм. = 0.17 · 20 = 3.4 кВт;
Qсм. = 3.4 · 1.17 = 4 кВар;
Анодно механический станок:
Ки = 0.16; ∑ Рн. = 225 кВт; tgφ = 1.33;
Рсм. = 0.16 · 225 = 36 кВт;
Qсм. = 36 · 1.33 = 48 кВар;
Тельфер:
Ки = 0.1; ∑ Рн. = 5 кВт; tgφ = 1.73;
Рсм. = 0.1 · 5 = 0.5 кВт;
Qсм. = 0.5 · 1.73 = 0.9 кВар;
Определяем n всего по ШР-1:
n = 2 + 2 + 2 + 5 + 2 +2 + 3 + 1 = 19;
Определяем ΣPн всего по ШР-1:
ΣPн. = 6.4 + 4.4 + 20 + 15 + 14 + 20 + 225 + 5 = 309.8 кВт;
Определяем суммарную активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену по ШР - 1. и определяем среднее значение Ku ср, cosφ и tgφ:
ΣРсм. = 0.6 + 0.7 + 3.4 + 2.6 + 2.4 + 3.4 + 36 +0.5 = 49.6 кВт;
ΣQсм. = 1 + 1 + 4 + 3 + 2.8 + 4 + 48 + 0.9 = 64.7 кВар;
ΣSсм. =
= 81.5 кВ·АKu ср. = ΣРсм. / ΣРн. = 49.6 / 309.8 = 0.16;
cosφ = ΣРсм. / Sсм. = 49.6 / 91.5 = 0.6;
tg = Qсм. / Pсм = 64.7 / 49.6 = 1.3.
Определяем nэ эффективное число электроприемников, находим по условиям (8, табл.1.5.2.):
Так как n> 5, Kuср. < 0.2, m > 3, то nэ = n = 19
Определяем коэффициент максимума активной нагрузки находим по (8.1.5.3.):
Км = 1.55
Определяем коэффициент максимума реактивной нагрузки:
Км’ = 1, при n > 10
Определяем максимальные активную, реактивную и полную мощности (Рм, Qм, Sм) расчетных нагрузок группы электроприемников,
Рм. = Км. · Рсм.; Qм. = Км' · Qсм.; Sм. =
Рм. = 1.55 · 49.6 = 76.9 кВт;
Qм. = 1 · 64.7 = 64.7 кВар;
Sм. =
= 100.5кВ · А;Определяем максимальный ток:
Iм. = Sм.(ШР-2) / √3 · Uн = 152.1 / 1.73 · 0.38 = 152.1 А.
Произведем расчет нагрузок на РП – 1
Определяем среднюю активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену:
; Qсм=Рсмtgφ; Sсм = Вентилятор:
Ки = 0.6 5; ∑ Рн. = 9 кВт; tgφ = 1.75;
Рсм. = 0,65 · 9 = 5.85 кВт;
Qсм = 5.85 · 0.75 = 4.4 кВар;
Sсм.=
=7.3 кВ·А;Поскольку на РП одинаковые приемники, то максимальные активные, реактивные и полные нагрузки равны сменным:
Рм. = 5.85 кВт; Qм. = 4.4 кВар; Sсм. = 7.3 кВ·А;
Iм. = Sм.(РП-1) / √3 · Uн = 7.3 / 1.73 · 0.38 = 11.1 А.
Произведем расчет нагрузок на ЩО:
Ро.у. = Руд · S = 10 · 1440 = 14.4 кВт;
Рсм. = Ku· ΣPн. = 0.85 · 14.4 = 12.2 кВт;
Qсм. = Pсм. · tgφ = 12.2 · 0.33 = 4 кВар;
Sсм =
кВ · АIм. = Sм.(ЩО) / √3 · Uн = 12.8 / 1.73 · 0.38 = 19.5 А.
Определяем потери в трансформаторе, результаты заносим в колонки 15, 16, 17.
Рт = 0.02 Sнн = 0.02 · 160 = 3.2 кВт; Qт = 0.1 Sнн = 0,1 · 160 = 16 кВар; Sт = 
= 16.3 кВ · А.Количество трансформаторов на подстанции. На подстанциях всех напряжений, как правило, применяется не более двух трансформаторов по соображениям технической и экономической целесообразности. В большинстве случаев это обеспечивает надежное питание потребителей и в то же время дает возможность применять простейшие блочные схемы подстанций без сборных шин на первичном напряжении, что резко упрощает их конструктивные решения и уменьшает стоимость. Резервирование осуществляется при помощи складского и передвижного резерва.
Однотрансформаторные цеховые подстанции напряжением 6... 10 кВ можно применять при наличии складского резерва для потребителей всех групп по надежности, даже для потребителей первой категории, если величина их не превышает 15...20% общей нагрузки и их быстрое резервирование обеспечено при помощи автоматически включаемых резервных перемычек на вторичном напряжении. Эти перемычки могут быть применены также для питания в периоды минимальных режимов при отключении части подстанций.