2.2 Выбор категории по надежности электроснабжения

Все потребители электрической энергии при питании от государственной энергосистемы различаются по надёжности электроснабжения, иначе по категориям.

К электроприёмникам 2-й категории относятся электроприёмники перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих механизмов и промышленного транспорта. Допускают перерыв в электроснабжении до одних суток, их электроснабжение может осуществляться по одной воздушной линии или по одной кабельной линии состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединённых к одному общему аппарату. К потребителям 2-й категории относятся мастерские. К электроприёмникам 3-й категории относятся все электроприёмники, которые не относятся к 1-й и 2-й категории.

Я считаю, что потребители ЭЭ цеха обработки корпусных деталей по надёжности и бесперебойности электроснабжения относятся к 3 категории.

Лист

7

2.3 Выбор рода и тока питающего напряжения

При проектировании необходимо выбрать род тока (переменный или постоянный) и напряжение сети.

Для силовых электрических сетей промышленных предприятий в основном применяется трехфазный переменный ток. Постоянный ток рекомендуется использовать в тех случаях, когда он необходим по условиям технологического процесса (зарядка аккумуляторных батарей, питание гальванических ванн), а также для плавного регулирования частоты вращения электродвигателей. Если необходимость применения постоянного тока не вызвана технико-экономическими расчетами, а она не вызвана, то для питания силового ЭО будем использовать трехфазный переменный ток.

В автоматизированный цех с преобладанием электроприемников малой мощности мне более выгодно использовать напряжение 380 В, т.к. недостатками напряжения 660 В является невозможность совместного питания сети, освещение силовых электроприёмников от общих трансформаторов.

Лист

8

2.4 Разработка схемы внешнего электроснабжения

Рисунок 1 – Схема внешнего электроснабжения

Цех получает электропитание от ГПП завода. Расстояние от ГПП до цеховой КТП-0,8км, а от энергосистемы до ГПП-16км. На ГПП установлены 2 трансформатора мощностью 6,3 мВА каждый; обмотка высокого напряжения 35 кВ, обмотка низкого напряжения 10 кВ.

Лист

9

2.5 Расстановка электроприемников на плане объекта

Рисунок 2 – План расположения ЭО цеха обработки корпусных изделий

1..4 – Сварочные аппараты

5...9 – Гальванические ванны

10,11 – Вентиряторы

12,13 – Продольно-фрезерные станки

14,15 - Горизонтально-расточные станки

16,24,25 – Агрегатно-расточные станки

17,18 – Плоско-шлифовальные станки

19,21,22,23 – Краны консольные поворотные

26 – Токарно-шлифовальный станок

27..30 – Радиально-сверлильные станки

31,32 – Алмазно-расточные станки

2.6 Разработка схемы внутреннего электроснабжения

Лист

10

Рисунок 3 – Схема внутреннего электроснабжения

2.7 Расчет мощности и выбор трансформаторов

2.7.1 Приведение мощностей трехфазных электроприемников к длительному режиму

P_расч.=Р_ном*K_и

1) Расчетная активная мощность приемников:

1.1 Р_расч1= S_н*√ПВ * cosφ = 44*0,7*0,5*4=61,6 кВА- для сварочных аппаратов

1.2 P_расч2=Р_ном*K_и = 45*0,8*5=180 кВт - для гальванических ванн

1.3 Р_расч3=15*0,65*2=19 кВт - для вентилятора

1.4 Р_расч4=22*0,17*2=7 кВт- для продольно-фрезерных станков

1.5 Р_расч5=30*0,17*2=10 кВт-для горизонтально-расточных станков

1.6 Р_расч6=18,5*0,17*3=9 кВт - для агрегатно расточных станков

1.7 Р_расч7=22*0,17*2=7 кВт - для плоскошлифовальных станков

1.8 Р_расч8=11*0,05*5=3 кВт - для кранов консольных поворотных

1.9 Р_расч9=18,5*0,17*1= 3 кВт-для токарно-шлифовального станка

1.10 Р_расч10=4*0,17*4=3 кВт-для радиально-сверильных станков

1.11 Р_расч11=5,5*0,17*2=2 кВт-для алмазно-расточных станков

2) Расчетная реактивная мощность приемников

2.1 Q_р1=Р_р1*tgφ = 61,6 *1,73= 107 кВАр

2.2 Q_р2=Р_р2*tgφ=180*0,56=101 кВАр

2.3 Q_р3=Р_р3*tgφ = 19*0,62= 12 кВАр

2.4 Q_р4=Р_р4*tgφ = 7* 0,54= 4 кВАр

2.5 Q_р5=Р_р5*tgφ = 10* 0,54=5 кВАр

2.6 Q_р6=Р_р6*tgφ = 9* 0,6= 5 кВАр

2.7 Q_р7=Р_р7*tgφ = 7*0,54= 4 кВАр

2.8 Q_р8=Р_р8*tgφ = 3*0,65= 2 кВАр

2.9 Q_р9=Р_р9*tgφ =3*0,6= 2 кВАр

2.10 Q_р10=Р_р10*tgφ =3*0,7 =2 кВАр

2.11 Q_р11=Р_р11*tgφ =2* 0,67 =1 кВАр

Лист

11

Таблица 3 – Результаты расчетов

Наименование	РР, кВт	QP, кВАр
1	2	3
Сварочный аппарат	61,6	107
Гальванические ванны	180	101
Вентилятор	19	12
Продольно фрез.станки	7	4
Горизонтально-расточные станки	10	5
Агригатно-расточные станки	9	5
Плоскошлифовальные станки	7	4
Краны консольные поворотные	3	2
Токарно-шлифовальный станок	3	2
Радиально сверильные станки	3	2
Алмазно расточные станки	2	1

3) Суммарная активная мощность всех приемников

ΣР_p=Р₁+Р₂…+ Р_n=62+180+19+7+10+9+7+3+3+3+2=305 кВт

4) Суммарная реактивная мощность всех приемников

∑_Qp =Q_{1 +}Q_{2 ,,,,,}+ Q_n=107+101+12+4+5+4+2+2+2+1=244 кВАр

5) Полная расчетная мощность приемников

S_р=√ΣP_р²+ΣQ_р²=√305² +244 ^{2 =} 391кВАр

S_{р 2кат}=√ΣP_{р 2кат}²+ΣQ_{р 2кат}²=√232²+131² =266 кВАр

6) Принимаем два трансформатора для ТП цеха, т.к. потребители 2 и 3 категории

7) Принимаем типовой трансформатор мощностью 400 кВА, что больше, чем расчетная, тип ТМ 400/10.

8) Проверяем коэффициенты загрузки трансформатора во время работы.

8.1 На время аварийного включения.

β_ав= S_{p 2кат.}/ S_ном= 266 /400=0,6

8.2 β_норм = _.S_p / S_ном* 2= 391/400*2=0,5 - есть резерв для расширения производства

Лист

12

Окончательно выбираем трансформатор: тип ТМ 400/10

Для трансформатора ГПП

I_н1=S_ном / √3*U_ном1 =6300 / √3* 35= 106А

I_н2 =S_ном / √3*U_ном2 =6300 / √3* 10= 370 А

Для трансформатора цеховой КТП

I_н1 =S_ном / √3*U_ном1 =400 / √3* 10= 23,1 А

I_н2 =S_ном / √3*U_ном1 =400 / √3* 0,4= 578 А

Таблица 4 - Данные трансформатора ГПП и цеховых КТП

Тип тр-ра	U1, кВ	U2 , кВ	Iн1, А	Iн2 , А	Потери, кВт		U к.з.%	β коэф. Загрузки
					Рхх	Рк.з.
ТМН6300/35	35	10	106	370	В 12,3	46,5	6,5	0,6
ТМ 400/10	10	0,4	23,1	578	С 0,95	5,5	4,5	0,6