Проектирование системы электроснабжения кузнечно-прессового цеха

 

 

Для предварительного определения активной, реактивной и  полной максимальных мощностей, произвести расчёт электрических нагрузок методом  коэффициента максимума.

 

2.1.1.  По справочным данным  из таблицы 2.11 [2], для ПЭЭ выбираем значения коэффициентов использования мощности k_иi и коэффициентов мощности cosφ, tgφ.

 

2.1.2. Находим среднесменную мощность  для каждого ПЭЭ:

- активную:

,

где: P_н∑ - номинальная мощность каждого ПЭЭ, кВт

       k_иi – коэффициент использования каждого приемника электроэнергии

 

 

 

 

 

 

 

- реактивную:

,

где: P_cмi - среднесменная активная мощность каждого приемника электроэнергии, кВт

        tgφ_i – коэффициент реактивной мощности ПЭЭ

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт произведён аналогично по остальным  приёмникам, результаты сводим в таблицу 2.1.

 

2.1.3. Определяем среднесменную суммарную  мощность электроприемников:

- активную:

 

где: P_cмi - среднесменная активная мощность ПЭЭ, кВт

 

- реактивную:

 

 

где: Q_cмi - среднесменная реактивная мощность ПЭЭ, кВАр

 

 

2.1.4. Определяем средневзвешенный  коэффициент использования:

 

где P_см∑ - среднесменная суммарная активная мощность ПЭЭ, кВт

       Р_н∑ - суммарная номинальная активная мощность ПЭЭ, кВт

 

2.1.5. Определяем средневзвешенный  коэффициент реактивной мощности:

 

где Q_см∑ - среднесменная суммарная реактивная мощность ПЭЭ, кВАр

        P_см∑ - среднесменная суммарная активная мощность ПЭЭ, кВт

 

 

 

По значению tgφ_cв определяем cosφ_св=0,85

 

2.1.6. Определяем эффективное число  ПЭЭ по цеху:

 

где Р_н1max – номинальная активная мощность наибольшего ПЭЭ, кВт

      Р_н∑ - суммарная номинальная активная мощность ПЭЭ, кВт

 

 

2.1.7. Определяем коэффициент максимума  К_м по таблице 2.13 [2] стр. 54:

 

где К_исв – средневзвешенный коэффициент использования ПЭЭ

       n_э – активное число приёмников электроэнергии, шт

 

2.1.8. Определяем максимальную расчетную  мощность:

-активную:

где P_см∑ - среднесменная суммарная активная мощность ПЭЭ, кВт

       К_м – коэффициент максимума

,

-реактивную:

 

                     

где Q_см∑ - среднесменная суммарная реактивная мощность ПЭЭ, кВАр

       n_э – активное число приёмников электроэнергии по цеху, шт

Т.к. n_э=14 (14>10), следовательно

-полную: ,

где Р_м – максимальная расчётная активная мощность ПЭЭ по цеху, кВт

      Q_м – максимальная расчётная реактивная мощность ПЭЭ по цеху, кВАр

 

 

2.1.9. Определяем максимальный расчётный  ток:

 

где S_м – полная максимальная расчётная мощность ПЭЭ, кВА

      U_нс – номинальное напряжение сети, U_нс=0,38 В

 

Результаты предварительного  расчёта  электрических нагрузок цеха  сведены  в таблицу 2.1.

 

Таблица 2.1.
№	Наименование ПЭЭ	Кол-во, шт	Установленная мощность при ПВ=100%, кВт		Ки, коэф. испол.	cosφ	tgφ	Средняя мощность за смену		Эффективное число ПЭЭ	Км, коэф. максимума	Максимальная  расчетная мощность			Максимальный расчётный ток Im
			Одного  Pнi	Суммарный ∑Рн				Рсм, кВт	Qcм, кВАр			Рм, кВт	Qм, кВАр	Sм, кВА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	Вентилятор вытяжной	1	55,0	55,0	0,65	0,8	0,75	35,75	26,8
2	Вентилятор приточный	1	75,0	75,0	0,65	0,8	0,75	48,75	36,6
3…5	Электротермические установки	3	200,0	600,0	0,8	0,35	0,32	480,0	153,6
6,17,36	Краны мостовые ПВ=25%	3	30,0	45,0	0,05	0,5	1,73	2,25	3,9
7…16	Обдирочные станки типа РТ-503	10	37,0	370,0	0,17	0,65	1,1	62,9	69,2
18…20	Кривошипные КПМ	3	15,0	45,0	0,17	0,65	1,1	7,65	8,415
21…23	Фрикционные КПМ	3	7,5	22,5	0,17	0,65	1,1	3,825	4,207
24…35	Обдирочные станки типа РТ-21001	12	21	234,0	0,17	0,65	1,1	152,1	167,3

 

 

 

 

Окончание табл. 2.1
Всего силовая нагрузка	36	7,5-200,0	1464,5	0,5	0,85	0,6	793,2	470,03	14	1,25	991,5	470,03	1097,3	1662,6
Освещение							38,5	45,0			38,5	45,0
Компенсация
Всего на шинах 0,38 кВт ЦТП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Расчёт осветительной установки  заготовительного цеха

На основе выбора нормируемой освещённости рабочих  мест, типа светильников, количества и  мощности ламп, определяем суммарную  расчётную нагрузку осветительной  установки.

 

2.2.1. Выбираем  вид освещения – рабочее.

 

2.2.2. Выбираем  систему освещения – общее  равномерное с размещением светильников  рядами вдоль цеха на одинаковом  расстоянии друг от друга.

 

2.2.3. Выбираем  для освещения производственных  помещений тип источника света  – дуговую ртутную люминесцентную  лампу типа ДРЛ. Предварительно  начинаем использовать лампы  мощностью 700 Вт – ДРЛ-700.

 

2.2.4. Выбираем  коэффициент запаса осветительной  установки, который учитывает  снижение светового потока светильников  при ухудшении отражающих свойств  поверхностей в процессе эксплуатации  под воздействием неблагоприятных  факторов окружающей среды, по  справочным данным [СНиП, табл. 3] для производственных помещений содержащих в воздушной среде от 1 до 5 мг/м³ пыли, дыма и копоти. К_з=1,6

2.2.5. Выбираем  нормируемую освещённость рабочих  мест по [5] табл. 4.7

Е_н – 200 лк для разряда зрительных работ V б.

 

2.2.6. Определяем  расчётную высоту подвеса светильников  над уровнем рабочей поверхности.

H_n = 10 м, h_св = 1,2 м, h_рп = 0,8 м

 

,

где:H_n – строительная высота помещения, м

       h_св – высота свеса светильников, м

       h_рп – высота рабочей поверхности, м

2.2.7. Согласно условий окружающей  среды и расчётной высоты подвеса  принимаем к установке в цехе  светильники подвесного исполнения, с ртутными лампами для промышленных  предприятий, с глубокой кривой  силы света (КСС типа «Г»)  тип светильника РСП08/Г-3.

По справочным таблицам выбираем удельную мощность общего равномерного освещения  для светильника РСП08/Г-3

 

2.2.8. Определяем удельную мощность  с учетом поправочных коэффициентов  К_кз и К_Е, которые учитывают отличие фактических условий окружающей среды от расчётных

 

где К_з – коэффициент запаса

      – коэффициент запаса табличный

 

 

где К_кз – коэффициент запаса

      - удельная мощность общего равномерного освещения, для заданного типа светильника (Вт/м²);   

       К_Е – коэффициент поправки; ,

где Е_н – нормируемая освещенность  рабочих мест, (лк)

       Е_т – табличное значение освещенности, для заданного типа светильника, (лк)

 

 

2.2.9. Определяем установленную мощность  светильников в цехе

 

где F_ц – площадь цеха (м²)

      W_уд – удельная мощность осветительной установки (Вт/м²)

 

 

 

 

2.2.10. Определяем общее количество  светильников

 

где Р_уст – установленная мощность светильников в цехе, (кВт)

       Р_л – номинальная мощность лампы, (кВт)

 

2.2.11. Определяем активную расчётную  мощность осветительной установки

 

где Р_уст – установленная мощность светильников в цехе, (кВт)

      К_пра – коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре для светоприборов с лампами ДРЛ мощностью от 400 до 1000 Вт К_пра = 1,05

      К_с – коэффициент спроса осветительной установки, который выбирается по справочной литературе [5] табл. 4.3 К_с=0,95, для цехов, состоящих из отдельных крупных пролётов.

 

 

2.2.12. Определяем реактивную расчётную  мощность осветительной установки

 

где - активная расчётная мощность осветительной установки, кВт

      tgφ – коэффициент реактивной мощности

 

 

Принимаем и устанавливаем в  заготовительном цехе 55 светильников типа РСП08/Г-3 с лампами ДРЛ-700.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчёт и выбор компенсирующего  устройства

 

Определяем  необходимую мощность компенсирующего  устройства.

 

Для ограничения  потерь мощности и напряжения в электрических  сетях, связанных с передачей  значительной реактивной мощности от источника питания, а также для  увеличения пропускной способности  линий и трансформаторов, предусматриваем централизованно установку в сети до 1 кВ компенсирующего устройства. При отсутствии в цехе синхронных двигателей, в качестве источника реактивной мощности, используются батареи статических конденсаторов. Их мощности определяются исходя из заданного энергосистемой оптимального коэффициента реактивной мощности (tgφ_опт) и величины расчетной нагрузки заготовительного цеха в период максимума энергосистемы.

 

3.1. Определяем суммарную максимальную расчетную нагрузку цеха:

• активную:

,

где: Р_мсил – максимальная расчетная силовая нагрузка приемников

электроэнергии  участка, кВт

       - расчётная мощность осветительной установки, кВт

 

• реактивную:

,

где: Q_мсил – максимальная расчетная реактивная мощность силовых приемников электроэнергии  участка, кВАр

       - расчётная реактивная мощность осветительной установки, кВАр

 

 

3.2. Определяем реактивную мощность, которая может быть передана в сеть предприятия из сети энергопредприятия в часы её максимальных нагрузок:

,

где: α – расчётный коэффициент. Зависит от питающего напряжения на ГПП и от региона. Определяется по справочным данным [1]. При =35 кВ, для региона Северный Кавказ α=0,22

       Р_р – суммарная максимальная активная расчётная нагрузка цеха, кВт

3.3. Определяем расчетную нагрузку цеха в период наибольших активных нагрузок энергосистемы:

,

где: Q_р – суммарная максимальная реактивная расчётная нагрузка цеха, кВАр

       k_нс – коэффициент несовпадения максимумов нагрузки предприятия и энергосистемы, который зависит от отрасли промышленности и принимается равным для металлообрабатывающей промышленности k_нс = 0,8

 

 

3.4. Определяем расчетную мощность компенсирующего устройства:

 

где: Q_м - расчетная нагрузка заготовительного цеха в период наибольших активных нагрузок энергосистемы, кВАр

        Q_э - реактивная мощность, которая может быть передана в сеть предприятия из сети энергопредприятия в часы её максимальных нагрузок, кВАр

 

 

3.5. По расчетному значению Q_к подбираем комплектную конденсаторную установку [11, табл. 6.1.1] типа: