Электроснабжение электроприемников цеха

Рн = Sпасп ·  cosφ             -    для трансформаторов электропечей,    (3)                                                                                                            

где Рпасп (кВт), Sпасп (кВт), ПВ - паспортные данные мощности и продолжительности включения  в относительных единицах;

        cosφ – паспортный коэффициент активной мощности.

Расчет электрических нагрузок напряжением до 1 кВ производится для каждого узла питания  (распределительного пункта, распределительного шинопровода) и по цеху в целом.

По /6,17/ определяются значения коэффициента использования:

Ки = 0,24 (молот ковочный);

Ки = 0,65 (печи);

Ки = 0,6 (преобразовательный агрегат);

Ки = 0,14 (станки);

Ки = 0,8 (шкаф сушильный);

Ки = 0,3 (кран мостовой);

Ки = 0,8 (вентиляторы);

Ки = 0,4 (сварочные трансформаторы).

Для узла питания определяется значение модуля сборки:

         (4)

где Рн.макс1, Рн.мин1 - максимальная и минимальная мощность одного электропри-     ёмника для узла питания.

       Средние значения активной и реактивной мощностей  за наиболее загруженную смену для групп  приёмников:

Рсм = Ku * Pн,          (5)

Qсм = Рсм * tgφ                   (6)

Для узла питания записываются суммарные значения средних мощностей:

       (7)

       (8)

Для узла питания записываются средневзвешенные значения коэффициента использования Ku срвз  и коэффициента реактивной мощности tgφсрвз:

Ku срвз =          (9)

tgφсрвз =          (10)

По ЭВМ определяется значение  cosφсрвз.

Для узла питания  записывается значение nЭ - эффективное число электроприёмников, которое определяется по формуле:

nЭ =                    (11)

При числе электроприёмников  более пяти  эффективное число электроприёмников (nЭ) определяется  по упрощенным формулам  в зависимости от модуля сборки  и средневзвешенного значения коэффициента использования:

а) если Ku  > 0.2,  а m < 3, то nЭ = n;

б) если Ku  0.2,  а  m 3, то

  nЭ =          (12)

г) если Ku  < 0.2,  а  m 3, то эффективное число электроприёмников (nЭ) определяется следующим образом:

• определяется число электроприёмников n1, мощность которых равна или больше половины мощности наибольшего приёмника;
• определяется суммарная мощность этих электроприёмников  Рн1;
• определяются относительные значения

   n*1 =               p*1=

• по рисунку 2.2  или по таблице 2.7 /2,49/  определяется  эффективное относительное  число электроприёмников nЭ*;

• определяется эффективное число электроприёмников:   

 nЭ = nЭ* * n

Для узла питания по таблицам 1 и 2 приложения Б, в зависимости от Ku срвз и nЭ, определяется величина  коэффициента расчетной нагрузки  Кр .

       Для узла питания записываются значения  расчетных нагрузок Pр,, Qр, Sр, Ip

Pр = Кp *          (13)

Qр = 1.1 * , если  nэ < 10                         (14)

Qр = , если  nэ 10                         (15)

Sp =          (16)

I  = .          (17)

Расчёт для ШРА 1:

1. полировальный станок С-42Л:

 n = 3;

 Рмin – Рmax = 3,5  кВт;     

         Рн = 3*3,5 = 10,5 кВт;

 Ки  = 0,14;

 сosφ = 0,82;

 tgφ = 0,7;

 Рсм = 10,5*0,14 = 1,47 кВт;

 Qсм = 1,47*0,7 = 1,03 квар;

2. токарно-револьверный станок:

 n = 3;

 Рмin – Рmax = 7,5  кВт;     

         Рн = 3*7,5 = 22,5 кВт;

 Ки  = 0,14;

 сosφ = 0,78;

 tgφ = 0,8;

 Рсм = 22,5*0,14 = 3,15 кВт;

 Qсм = 3,15*0,8 = 2,52 квар;

3) заточный станок 3641:

 n = 3;

 Рмin – Рmax = 2,2  кВт;     

         Рн = 3*2,2 = 6,6 кВт;

 Ки  = 0,14;

 сosφ = 0,82;

 tgφ = 0,7;

 Рсм = 6,6*0,14 = 0,924 кВт;

 Qсм = 0,924*0,7 = 0,65 квар;

4) продольно-строгальный станок 72.10:

 n = 4;

 Рмin – Рmax = 34,5  кВт;     

         Рн = 4*34,5 = 138 кВт;

 Ки  = 0,14;

 сosφ = 0,82;

 tgφ = 0,7;

 Рсм = 138*0,14 = 19,32 кВт;

 Qсм = 19,32*0,7 = 13,52 квар;

 5) кран мостовой (ПВ – 40%):

 n = 1;

 Рмin – Рmax = 2,2* = 1,39 кВт;     

         Рн = 1*1,39 = 1,39 кВт;

 Ки  = 0,3;

 сosφ = 0,25;

 tgφ = 3,87;

 Рсм = 1,39*0,25 = 0,417 кВт;

 Qсм = 0,417*3,87 = 1,61 квар;         

 6) карусельный станок:

  n = 4;

  Рмin – Рmax = 42 кВт;     

          Рн = 4*42 = 168 кВт;

  Ки  = 0,14;

  сosφ = 0,82;

  tgφ = 0,7;

  Рсм = 168*0,14 = 23,52 кВт;

  Qсм = 23,52*0,7 = 16,46 квар;      

          Итого  по ШРА 1:

  n = 3+3+3+4+1+4 = 18;

           Рмin – Рmax = 1,39÷42 кВт;     

          ∑ Рн = 10,5+22,5+6,6+138+1,39+168 = 346,99 кВт;

         

∑ Рсм = 1,47+3,15+0,924+19,32+0,417+23,52 = 48,8 кВт;

∑ Qсм = 1,03+2,52+0,65+13,52+1,61+16,46 = 35,79 квар;

Ku срвз = ;

tgφсрвз = ;

сosφсрвз = 0,81;

При Ku  < 0.2 и  m >3

n1 = 8;

Рн1 = 306 кВт;

;

       ;

nэ* = 0,54;

nэ = 0,54*18 = 10;

По таблице 2 приложения В   Кр = 0,98;

Рр = 0,98*48,8 = 47,82 кВт;

Qр = 35,79 квар;

;

.

Все расчёты по электрическим нагрузкам участка цеха сводятся в таблицу 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

    Таблица 2 – Расчёт электрических нагрузок участка цеха

Наименование групп приёмников и узлов питания	Количество электроприёмников	Установленная мощность, приведённая к        ПВ 100%		m	Ки		Средняя мощность за наиболее загруженную смену		nэ	Кр	Расчётная нагрузка
		Рмin- Рmax,  кВт	Рн,    кВт				Рсм,        кВт	Qсм,           квар			Рр,           кВт	Qр,           квар	Sр,           кВА	Iр,               А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
РП 1
Преобразовательный агрегат АНД-500 (ПВ 40%)	5	7,34	36,7		0,6	0,58/1,4	22,02	30,83
Трансформатор сварочный  ТСД (ПВ 40%)	3	36,66	109,98		0,4	0,46/1,93	44	84,9
Итого по РП 1	8	7,34 - 36,66	146,68	>3	0,45	0,5/1,75	66,01	115,73	8	1,09	71,95	127,31	146,23	222
РП 2
Вентилятор	3	7,5	22,5		0,8	0,82/0,7	18	12,6
Вентилятор	3	21	63		0,8	0,82/0,7	50,4	35,28
Итого по РП 2	6	7,5 - 21	85,5	<3	0,8	0,82/0,7	68,4	47,88	6	1	68,4	52,67	86,33	131,2
ШРА 1
Полировальный станок      С-42Л	3	3,5	10,5		0,14	0,82/0,7	1,47	1,03
Токарно-револьверный станок	3	7,5	22,5		0,14	0,78/0,8	3,15	2,52
Заточный станок 3641	3	2,2	6,6		0,14	0,82/0,7	0,924	0,65
Продольно-строгальный станок 72.10	4	34,5	138		0,14	0,82/0,7	19,32	13,52
Кран мостовой (ПВ 40%)	1	1,39	1,39		0,3	0,25/3,87	0,417	1,61
Карусельный станок	4	42	168		0,14	0,82/0,7	23,52	16,46
Итого по ШРА 1	18	1,39 - 42	346,99	>3	0,14	0,81/0,73	48,80	35,79	10	0,98	47,82	35,79	59,74	90,76
РП3                              Молот ковочный МА 411	4	27	108	<3	0,24	0,86/0,59	25,92	15,3	4	1,73	44,84	16,83	47,9	72,78
Всего по ШРА 1	36	1,39 - 42	687,17		0,3	0,7/1,03	209,13	214,7			233,01	232,6	329,24	500,2

 

        

      Продолжение таблицы 2

Наименование групп приёмников и узлов питания	Количество электроприёмников	Установленная мощность, приведённая к        ПВ 100%		m	Ки		Средняя мощность за наиболее загруженную смену		nэ	Кр	Расчётная нагрузка
		Рмin    Рmax,  кВт	Рн,    кВт				Рсм,        кВт	Qсм,           квар			Рр,           кВт	Qр,           квар	Sр,           кВА	Iр,               А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
ШРА 2
Карусельный станок	4	42	168		0,14	0,82/0,7	23,52	16,46
Продольно-строгальный станок 72.10	2	34,5	69		0,14	0,82/0,7	9,66	6,76
Плоскошлифовальный станок 0541	1	14	14		0,14	0,78/0,8	1,96	1,57
Печь камерная ОКБ-330	5	70	350		0,65	0,9/0,48	227,5	109,2
Печь муфельная МП-25	3	2,5	7,5		0,65	0,9/0,48	4,875	2,34
Электропечь камерная Н-30	1	50	50		0,65	0,9/0,48	32,5	15,6
Шкаф сушильный	3	7,5	22,5		0,8	0,9/0,48	18	8,64
Итого по ШРА 2	19	2,5 - 70	681	>3	0,47	0,89/0,5	318	160,58	20	0,85	270,3	160,58	314,41	477,7
Всего(по цеху)	55	1,39 - 70	1368,17		0,71	0,81/0,71	527,15	375,28			503,33	393,17	638,7	970,4

 

 

 

 

 

 

       4. Выбор марки и сечения токоведущих частей

 

Выбор сечения кабелей  и проводов производится по условию нагрева:

Iр I дл.доп. * Кп * Кt         (18)

где  Ip - расчетный ток, А;

                                                                                             (19)

 I дл.доп - длительно допустимый ток, А;

        Кп - поправочный коэффициент на число проложенных кабелей в траншее (для одного проложенного провода или кабеля Кп принимается равным 1) ;

 Кt-поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;

 Для нормальной температуры Кt принимается равным 1.

 Производится проверка выбранного сечения по допустимой потере напряжения:

∆U≤∆Uдоп          (20)

∆U = *Iр*l*(r0cosφ+X0sinφ)                (21)

∆Uдоп=20 В                   (22)

 Выбранное сечение проверяется на соответствие току защитного аппарата:

 Iдл.доп.≥Кз*Iз                    (23)

где   Кз - коэффициент защиты, определяемый по  /1,186/;

         I з  - ток защитного аппарата, в качестве которого принимается  ток плавкой вставки  предохранителя или ток срабатывания теплового расцепителя  автоматического включателя.

Расчёт для приёмника 10, подключенного к ШРА 2:

Выбирается кабель марки АВВГ-3×35+1×25 с Iдл.доп.= 85 А

r0=0,89 Ом/км;

X0=0,0637 Ом/км;

Проверка по потере напряжения:

∆U = *77,82*0,0088*(0,89*0,82+0,0637*0,57)=0,91 В

       ∆U=0,91 В < ∆Uдоп=20 В

Расчёт для приёмника 15, подключенного к РП 2:

Выбирается провод марки АПВ-3(1×10)+1×6 с Iдл.доп.= 39 А

r0=3,1 Ом/км;

X0=0,09 Ом/км;

Проверка по потере напряжения:

∆U = *38,91*0,0082*(3,1*0,82+0,09*0,57)=1,43 В

∆U=1,43 В < ∆Uдоп=20 В

Все расчёты по выбору марки и сечения токоведущих частей сети 0,4кВ сводятся в таблицу 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      Таблица 3 – Выбор токоведущих частей сети 0,4кВ

Наименование линии	Рр,кВт		sinφ	Iр,А	Iдл.дА	Марка провода	Rо,     Ом/км	Хо,     Ом/км	Длина линии   l,км	∆U,В	КзIз, А	Принятое сечение
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
ШРА1-РП1	71,95	0,5/1,75	0,87	222	235	АВВГ-3×150+1×120	0,206	0,0596	0,002	0,12	206,3	АВВГ-3×150+1×120
РП1 - 3	7,34	0,58/1,4	0,81	19,23	21	АПВ-3(1×4)+1×2,5	7,74	0,1	0,0094	1,43	8,25	АПВ-3(1×4)+1×2,5
РП1 - 17	36,66	0,46/1,93	0,89	121,1	140	АПВ-3(1×70)+1×50	0,443	0,08	0,0107	0,62	49,5	АПВ-3(1×70)+1×50
ШРА1-РП2	68,4	0,82/0,7	0,57	131,2	140	АВВГ-3×70+1×50	0,443	0,0612	0,0113	1,02	132	АВВГ-3×70+1×50
РП 2 - 14	7,5	0,82/0,7	0,57	13,9	19	АПВ-4(1×2,5)	7,74	0,1	0,0087	1,34	14,26	АПВ-4(1×2,5)
РП 2 - 15	21	0,82/0,7	0,57	38,91	39	АПВ-3(1×10)+1×6	3,1	0,09	0,0082	1,43	31,68	АПВ-3(1×10)+1×6
ШРА 1 - 4	3,5	0,82/0,7	0,57	6,48	19	АВВГ-4×2,5	7,74	0,095	0,0105	0,75	3,3	АВВГ-4×2,5
ШРА 1 - 11	7,5	0,78/0,8	0,63	14,61	19	АВВГ-4×2,5	7,74	0,095	0,0113	1,74	6,6	АВВГ-4×2,5
ШРА 1 - 8	2,2	0,82/0,7	0,57	4,08	19	АВВГ-4×2,5	7,74	0,095	0,0112	0,51	1,98	АВВГ-4×2,5
ШРА 1 - 13	1,39	0,25/3,87	0,97	8,45	19	АВВГ-4×2,5	7,74	0,095	0,002	0,06	4,95	АВВГ-4×2,5
ШРА1-РП3	44,84	0,86/0,59	0,51	72,78	85	АВВГ-3×35+1×25	0,89	0,0637	0,017	1,71	63,36	АВВГ-3×35+1×25
РП 3 - 1	27	0,86/0,59	0,51	47,7	55	АПВ-3(1×16)+1×10	1,94	0,09	0,0081	1,15	19,8	АПВ-3(1×16)+1×10
ШРА 1	233,01	0,68/1,09	0,73	500,2	630	ШРА73-У3	0,1	0,13	0,062	8,75	519,75	ШРА73-У3
ШРА 2 - 10	42	0,82/0,7	0,57	77,82	85	АВВГ-3×35+1×25	0,89	0,0637	0,0088	0,91	33	АВВГ-3×35+1×25
ШРА 2 - 9	34,5	0,82/0,7	0,57	63,92	70	АВВГ-3×25+1×16	1,24	0,0662	0,010	1,17	26,4	АВВГ-3×25+1×16
ШРА 2 - 12	14	0,78/0,8	0,63	27,27	30	АВВГ-3×6+1×4	5,17	0,09	0,0099	1,91	13,2	АВВГ-3×6+1×4
ШРА 2 - 6	70	0,9/0,48	0,44	118,17	120	АВВГ-3×50+1×35	0,62	0,0625	0,0101	1,21	39,6	АВВГ-3×50+1×35
ШРА 2 - 7	2,5	0,9/0,48	0,44	4,22	19	АВВГ-4×2,5	7,74	0,095	0,0048	0,25	1,98	АВВГ-4×2,5
ШРА 2 - 2	50	0,9/0,48	0,44	84,41	85	АВВГ-3×35+1×25	0,89	0,0637	0,0057	0,69	33	АВВГ-3×35+1×25
ШРА 2 - 5	7,5	0,9/0,48	0,44	12,66	19	АВВГ-4×2,5	7,74	0,095	0,0048	0,74	4,95	АВВГ-4×2,5
ШРА 2	270,3	0,89/0,5	0,46	477,7	630	ШРА73-У3	0,1	0,13	0,062	7,63	412,5	ШРА73-У3