2 Характеристики потребителей электроэнергии
По надежности электроснабжения в соответствии с требованиями ПУЭ
электроприемники разделяют на три категории:
Электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаиморезервируемых источников питания, а перерыв электроснабжения допускается лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабжения особой группы электроприемников 1-ой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаиморезервируемого источника питания.
В качестве второго и третьего источника питания могут быть использованы местные электростанции, специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.д.
Электроприемники 2-ой категории могут иметь 1-2 независимых источника питания ,в зависимости от значения, которое имеет данный потребитель или группа потребителей на промышленном предприятии. Перерыв их электроснабжения допускается на время включения резервной линии вручную.
Для электроприемников 3-ей категории электроснабжения питание может осуществляться от одного источника питания, при условии, что перерыв электроснабжения, вызванный ремонтом или заменой поврежденных элементов системы электроснабжения не превышает одних суток.
В цехе присутствуют однотипные, но в тоже время различные электроприемники, которые имеют примерно одинаковые коэффициенты использования Ки , коэффициент мощности cos и tg .
Средние значения данных коэффициентов приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Характеристики потребителей электроэнергии
Номер по порядку |
Наименование оборудования |
Ки |
cos |
tg |
1 |
Металлорежущие станки мелкосерийного производства: токарно-винторезный, вертикально-фрезерные, токарные, шлифовальные, сверлильные, заточные, шлице фрезерные, плоско-шлифовальные, продольно-фрезерный |
0,12 |
0,4 |
2,2 |
2 |
Автоматы |
0,12 |
0,4 |
1,16 |
3 |
Полуавтоматы |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
4 |
Тепловые завесы |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
3 Расчет электрических нагрузок
Расчетная нагрузка по допустимому нагреву представляет собой такую условную длительную неизменную нагрузку, которая эквивалентна ожидаемой изменяющейся нагрузке по наиболее тяжелому тепловому воздействию: максимальной температуре нагрева проводника или тепловому износу его изоляции.
Для расчета электрических нагрузок цеха воспользуемся методом упорядоченных диаграмм. Проведем расчет для группы электроприемников, запитываемых от распределительного шкафа СП 1.
Определим суммарную номинальную мощность данной группы:
(3.1)
Рассчитаем групповой
коэффициент использования Ки
и групповой коэффициент использования
мощности
:
(3.2)
Определяем среднюю активную нагрузки за наиболее загруженную смену:
(3.3)
Эффективное число электроприемников nэ - это такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обуславливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощности и режиму работы электроприемников.
Величина nэ определяется по выражению:
(3.4)
Зная эффективное число электроприемников и групповой коэффициент использования по таблице [1] определяем коэффициент расчетной мощности:
при
,
Через коэффициент расчетной мощности определяем расчетную активную нагрузку данной группы электроприемников:
(3.5)
Так как, в нашем случае эффективное число электроприемников
nэ < 10, то реактивная расчетная нагрузка определяется следующим образом:
(3.6)
Иначе, если nэ > 10, то находим по следующей формуле:
(3.7)
Значение токовой расчетной нагрузки, по которой выбирается
сечение линии по допустимому нагреву, определяется по выражению:
(3.8)
где
- полная расчетная мощность узла нагрузки:
(3.9)
Аналогично проведем расчет для остальных групп электроприемников и данные занесем в таблицу приложения П 1.
Вывод: В данном пункте я рассчитала общий ток по предложенному в задании цеху, который составил 14,1 А, а также рассчитала полную мощность по цеху, которая составила 9,3 кВА.
Таблица П 1– Данные для расчета электрических нагрузок
Наиме-нование узла сети, № ЭП |
Наименование ЭП |
Кол-во ЭП |
Номинальная мощность, кВт |
Коэффици-енты |
КИPН, кВт |
КИPН |
nЭ |
Коэф-фици-ент расчет-ной мощ-ности |
Расчетная мощность |
Рас-четный ток, А |
||||
одного ЭП |
общая |
Ки |
tg |
tg , квар |
актив-ная, |
реак-тивная, квар |
полная, кВА |
|||||||
|
кВт |
|||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
СП1 |
||||||||||||||
12 |
Cтанок токарный |
1 |
8,1 |
8,1 |
0,17 |
1,168 |
1,377 |
1,61 |
|
|
|
|
|
|
38 |
Полуавтомат фрезерный |
1 |
5,2 |
5,2 |
0,12 |
2,3 |
0,624 |
1,43 |
||||||
Итого по СП1 |
2 |
- |
13,3 |
0,15 |
- |
2,001 |
3,04 |
1,9 |
4,33 |
8,7 |
3,344 |
9,3 |
14,1 |
|
СП2 |
||||||||||||||
8 |
Станок сверлильный |
1 |
5,4 |
5,4 |
0,12 |
2,2 |
0,648 |
1,42 |
|
|
|
|
|
|
9 |
Станок сверлильный |
1 |
5,4 |
5,4 |
0,12 |
2,2 |
0,648 |
1,42 |
||||||
10 |
Станок сверлильный |
1 |
5,4 |
5,4 |
0,12 |
2,2 |
0,648 |
1,42 |
||||||
11 |
Станок сверлильный |
1 |
5,4 |
5,4 |
0,12 |
2.2 |
0.648 |
1,42 |
||||||
Итого по СП2 |
4 |
- |
21,6 |
0,12 |
- |
2,592 |
5,68 |
4 |
4.05 |
10,5 |
6,248 |
12,2 |
18,48 |
|
СП3 |
||||||||||||||
4 |
Станок шлифовальный |
1 |
8,1 |
8,1 |
0,2 |
1,16 |
1,62 |
1.88 |
|
|
|
|
|
|
6 |
Станок шлифовальный |
1 |
8,1 |
8,1 |
0,2 |
1,16 |
1,62 |
1,88 |
||||||
15 |
станок отрезной |
1 |
7,9 |
7,9 |
0,12 |
2,29 |
0,948 |
2,17 |
||||||
Продолжение таблицы П 1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
Станок вертикально-фрезерный |
1 |
15,6 |
15,6 |
0,12 |
2,29 |
1,872 |
4,29 |
|
|
|
|
|
|
17 |
Станок отрезной |
1 |
7,9 |
7,9 |
0,17 |
1,16 |
1,343 |
1,56 |
||||||
B1 |
Вентилятор вытяжной |
1 |
5,5 |
5,5 |
0,8 |
0,75 |
4,4 |
3,3 |
||||||
Итого по СП3 |
6 |
- |
53,1 |
0,22 |
- |
11,8 |
15,08 |
5,3 |
1,91 |
22,5 |
16,59 |
27,95 |
41,67 |
|
СП4 |
||||||||||||||
73 |
Станок сверлильный |
1 |
6,8 |
6,8 |
0,12 |
2,29 |
0,816 |
1,87 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
75 |
Автомат фрезерный |
1 |
9,8 |
9,8 |
0,17 |
1,16 |
1,666 |
1,93 |
|
|
|
|
|
|
76 |
Автомат фрезерный |
1 |
9,8 |
9,8 |
0,17 |
1,16 |
1,666 |
1,93 |
||||||
84 |
Полуавтомат шлифовальный |
1 |
11,5 |
11,5 |
0,2 |
1,16 |
2,3 |
2,67 |
||||||
86 |
Станок горизонтально-сверлильный |
1 |
5,3 |
5,3 |
0,12 |
2,29 |
0,636 |
1,46 |
||||||
88 |
Полуавтомат токарный |
1 |
12,2 |
12,2 |
0,17 |
1,16 |
2,074 |
2,41 |
||||||
Итого по СП4 |
6 |
- |
55,4 |
0,16 |
- |
9,158 |
12,27 |
5,6 |
2,09 |
19,14 |
13,5 |
23,4 |
35,45 |
|
СП5 |
||||||||||||||
68 |
Станок плоскошлифовальный |
1 |
7,6 |
7,6 |
0,2 |
1,16 |
1,52 |
1,76 |
|
|
|
|
|
|
69 |
Станок сверлильный |
1 |
6,6 |
6,6 |
0,12 |
2,29 |
0,792 |
1,81 |
|
|
|
|
|
|
71 |
Станок сверлильный |
1 |
6,6 |
6,6 |
0,12 |
2,29 |
0,792 |
1,81 |
||||||
80 |
Полуавтомат агрегатный |
1 |
12,6 |
12,6 |
0,17 |
1,16 |
2,142 |
2,48 |
||||||
81 |
Полуавтомат агрегатный |
1 |
12,6 |
12,6 |
0,17 |
1,.16 |
2,142 |
2,48 |
||||||
83 |
Полуавтомат шлифовальный |
1 |
11,5 |
11,5 |
0,2 |
1,6 |
2,3 |
3,68 |
||||||
Итого по СП5 |
6 |
- |
57,5 |
0,17 |
- |
9,688 |
14,02 |
5,6 |
2,09 |
20,2 |
15,4 |
25,4 |
38,48 |
|
Продолжение таблицы П 1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
ШМА |
||||||||||||||
34 |
Полуавтомат токарный |
1 |
13,6 |
13,6 |
0,17 |
1,16 |
2,312 |
2,68 |
|
|
|
|
|
|
41 |
Станок револьверный |
1 |
12,4 |
12,4 |
0,17 |
1,16 |
2,108 |
2,46 |
||||||
42 |
Станок сверлильный |
1 |
4,6 |
4,6 |
0,12 |
2,29 |
0,552 |
1,26 |
||||||
44 |
Станок сверлильный |
1 |
4,6 |
4,6 |
0,12 |
2,29 |
0,552 |
1,26 |
||||||
46 |
Станок сверлильный |
1 |
4,6 |
4,6 |
0,12 |
2,29 |
0,552 |
1,26 |
||||||
47 |
Станок револьверный |
1 |
12,4 |
12,4 |
0,17 |
1,16 |
2,108 |
2,46 |
||||||
52 |
Станок вертикально-токарный |
1 |
14 |
14 |
0,17 |
1,16 |
2,38 |
2,46 |
||||||
53 |
Станок токарно-винторезный |
1 |
12,1 |
12,1 |
0,17 |
1,16 |
2,057 |
2,39 |
||||||
56 |
Автомат фрезерный |
1 |
16,2 |
16,2 |
0,12 |
2,29 |
1,944 |
4,45 |
||||||
58 |
Автомат фрезерный |
1 |
16,2 |
16,2 |
0,12 |
2,29 |
1,944 |
4,45 |
||||||
59 |
Полуавтомат фрезерный |
1 |
11,4 |
11,4 |
0,17 |
1,16 |
1,938 |
2,25 |
||||||
60 |
Полуавтомат фрезерный |
1 |
11,4 |
11,4 |
0,17 |
1,16 |
1,938 |
2,25 |
||||||
65 |
Кран мостовой ПВ=40% |
1 |
7,6 |
7,6 |
0,15 |
1,73 |
1,14 |
1,97 |
||||||
B2 |
Вентилятор вытяжной |
1 |
4 |
4 |
0,8 |
0,75 |
3,2 |
2,4 |
||||||
Итого по ШМА |
14 |
- |
145,1 |
0,17 |
- |
24,725 |
34,25 |
11,98 |
1,56 |
38,57 |
34,25 |
51,6 |
78,18 |
|
Итого по СП4+СП5 |
12 |
- |
112,9 |
0,165 |
- |
18,846 |
26,29 |
1,99 |
4,33 |
81,6 |
28,9 |
86,6 |
131,2 |
|
Итого по СП3+СП2 |
10 |
- |
74,7 |
0,19 |
- |
14,392 |
20,76 |
1,7 |
3,39 |
48,8 |
22,8 |
53,9 |
81,7 |
|
Итого по СП3+СП2+СП1 |
12 |
- |
88 |
0,18 |
- |
16,393 |
23,8 |
2,24 |
3,39 |
55,6 |
26,2 |
61,5 |
93,2 |
|
Итого по цеху |
38 |
- |
346 |
0,17 |
- |
59,964 |
84,34 |
2,88 |
2,89 |
173,3 |
92,8 |
196,6 |
297,9 |
|