2.3 Расчет компенсации реактивной мощности и выбор цеховой ктп
Для выбора компенсирующего устройства (КУ) необходимо знать:
- расчетную реактивную мощность КУ
- тип компенсирующего устройства
- напряжение КУ
Расчетную реактивную мощность КУ можно определить из выражения:
Qк.р.=L·Pм(tgφ-tgφк) (12)
Где Qк.р.- расчетная мощность КУ, квар;
L- коэффициент учитывающие повышенное cosφ естественным способом,
Применяется L-0,9
tgφ; tgφк- коэффициент реактивной мощности до и после компенсации.
Расчетать компенсирующие устройства:
1) Значение cosφ и tgφ до компенсации:
cosφ=
откуда tgφ=
0.77 (13)
После компенсации принимаем cosφк= 0,95 (из пределов cosφк= 0,92…0,95 )
соответственно tgφ=0,33
2) Подставив найденные значение по формуле и получим расчетную реактивную мощность КУ;
Qк.р.= L·Pм (tgφ-tgφк )=0,9·74·(0,77·0,33)=29,3квар (13)
Согласно найденной мощности выбираем из справочника компенсирующие
устройство со стандартной мощностью 30 квар.УКН-0,38-30-УЗ
3) Определяем фактическое значение cosφф,
tgφф
= tgφ
=0,31
отсюда cosφф=0,955
(14)
4) Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь:
(15)
(16)
(17)
по справочнику выбираем трансформатор ТМ-100 со стандартной мощностью
Sт=100кВА
Паспортные данные трансформатора:
Uвн = 6КВ; Uнн = 0,4КВ; Pхх = 330Вт; Pкз = 1970Вт; Uк = 4,5%; Iхх = 2,6%.
Коэффициент загрузки трансформатора:
.
(18)
2.4 Расчет внутрицеховых сетей
Так как среда в цеху нормальная, то выбирают для станков двигатели марки АИР. Также учитывая условия среды, питание электроприемников запитывают кабелями АВВГ, проложенными в кабельных каналах, питание силовых пунктов - кабелями АВВГ, проложенными в кабельных каналах .
Для выбора сечения проводника по условиям нагрева токами нагрузки, сравниваются расчетный максимальный Iр, А и допустимый Iдоп, А токи проводника принятой марки и условий его прокладки.
Iр
доп
(17)
где Iр - расчётный ток , А;,[Р 2,4 таблица 3];
Iдоп - допустимый ток по нагреву, А;
Расчётный ток Iр, А, вычисляют по формуле
где Рн - номинальная мощность электроприемника, кВт, [таблица 1];
Uн - номинальное напряжение сети, кВ;
cosφ - коэффициент активной мощности, [таблица 3];
η - к.п.д., доли,[таблица5]
Таблица 3 - Номинальные данные двигателей
Обоз.на плане |
Наименование электроприемника |
Рн, кВт |
Двигатель |
Рнд, кВт |
η н |
COSφ |
λн |
Iр,А |
Iпик, А |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1, 2 |
Вентиляторы |
5,5 |
AИР100L2 |
5.5 |
88 |
0.89 |
5 |
10.8 |
54 |
3 |
Компрессор |
5 |
AИР100L2 |
5.5 |
88 |
0.89 |
5 |
10.8 |
54 |
4 |
Установка окраски электростатической |
4,8 |
AИР100L2 |
5.5 |
88 |
0.89 |
5 |
10.8 |
54 |
5,6 |
Зарядные агрегаты |
4,5 |
AИР100L2 |
5.5 |
88 |
0.89 |
5 |
10.8 |
54 |
7,8 |
Токарные станки |
1,8 |
AИР80B2 |
2.2 |
83 |
0.87 |
5 |
4.7 |
23.5 |
9,27 |
Лифты вертикальные ДБ1 |
3 |
AИР90L2 |
3 |
84.5 |
0.88 |
5 |
6.2 |
31 |
10,28,15,33 |
Загрузочные устройства |
2,5 |
AИР90L2 |
3 |
84.5 |
0.88 |
5 |
6.2 |
31 |
11,29 |
Торцовочные станки ДС1 |
2,8 |
AИР90L2 |
3 |
84.5 |
0.88 |
5 |
6.2 |
31 |
12,30,22,39 |
Транспортеры ДТ4 |
2,6 |
AИР90L2 |
3 |
84.5 |
0.88 |
5 |
6.2 |
31 |
13,31 |
Многопильные станки ЦМС |
5 |
AИР100L2 |
5.5 |
88 |
0.89 |
5 |
10.8 |
54 |
14,32 |
Станки для заделки сучков |
2,4 |
AИР90L2 |
3 |
84.5 |
0.88 |
5 |
6.2 |
31 |
16,34 |
Фуговальные станки |
3,5 |
AИР100S2 |
4 |
87 |
0.88 |
5 |
8 |
40 |
17,35,20,38 |
Транспортеры ДТ6 |
4 |
AИР100S2 |
4 |
87 |
0.88 |
5 |
8 |
40 |
18,36 |
Шипорезные станки ДС35 |
4,5 |
AИР100L2 |
5.5 |
88 |
0.89 |
5 |
10.8 |
54 |
21,39 |
Станки четырехсторонние ДС38 |
4 |
AИР100S2 |
4 |
87 |
0.88 |
5 |
8 |
40 |
23,24,41,42 |
Станки для постановки полупетель ДС39 |
1,4 |
AИР80A2 |
1.5 |
81 |
0.85 |
5 |
3.35 |
16.8 |
19,37 |
Перекладчики ДБ14 |
4 |
AИР100S2 |
4 |
87 |
0.88 |
5 |
8 |
40 |
25,43 |
Сборочный полуавтомат ДА2 |
26 |
AИР180M2 |
30 |
91.5 |
0.9 |
2.5 |
56 |
140 |
26,44 |
Станок для снятия провесов ДС40 |
1,4 |
AИР80A2 |
1.5 |
81 |
0.85 |
5 |
3.35 |
16.8 |
Произведем расчет для Токарного станка Pн = 1.8 кВт. По [7.с88 таблица П1.1] применяют к установке двигатели АИР80B2 c Pн – 2.2 кВт
По [8 с284 Таблица П21] по условию (17) выбирают для питания электроприемников кабель АВВГ1 (5 х 2.5) с Iдоп = 19 А в кабельном канале.
4.7< 19
Так как условие выполняется, то сечение выбранного проводника проходит по нагреву расчетным током.
Расчеты для других станков аналогичны, результаты расчетов приведены в таблице 3.
Таблица 4 - Выбор проводников
Обозн. на плане |
Наименование электроприемника |
Iр,А |
Проводник |
Iдоп, А |
Способ прокладки |
Условие выбора Iр <Iдоп |
1, 2 |
Вентиляторы |
10.8 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал. |
10.8< 19 |
3 |
Компрессор |
10.8 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
10.8< 19 |
4 |
Установка окраски электростатической |
10.8 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
10.8< 19 |
5,6 |
Зарядные агрегаты |
10.8 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
10.8< 19 |
7,8 |
Токарные станки |
4.7 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
4.7< 19
|
9,27 |
Лифты вертикальные ДБ1 |
6.2 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
6.2< 19 |
10,28,15,33 |
Загрузочные устройства |
6.2 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
6.2< 19 |
11,29 |
Торцовочные станки ДС1 |
6.2 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
6.2< 19 |
12,30,22,39 |
Транспортеры ДТ4 |
6.2 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
6.2< 19 |
13,31 |
Многопильные станки ЦМС |
10.8 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
10.8< 19 |
14,32 |
Станки для заделки сучков |
6.2 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
6.2< 19 |
16,34 |
Фуговальные станки |
8 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
8< 19 |
17,35,20,38 |
Транспортеры ДТ6 |
8 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
8< 19 |
18,36 |
Шипорезные станки ДС35 |
10.8 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
10.8< 19 |
21,39 |
Станки четырехсторонние ДС38 |
8 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
8< 19 |
23,24,41,42 |
Станки для постановки полупетель ДС39 |
3.35 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
3.35< 19 |
19,37 |
Перекладчики ДБ14 |
8 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
8< 19 |
25,43 |
Сборочный полуавтомат ДА2 |
56 |
АВВГ 1(5x16) |
19 |
в каб. Канал |
56< 60 |
26,44 |
Станок для снятия провесов ДС40 |
3.35 |
АВВГ 1(5x2,5) |
19 |
в каб. Канал |
3.35< 19 |
Кабель к СП1 |
5,54 |
АВВГ 1(4x2.5) |
19 |
в каб. Канал |
5.54<19 |
|
Кабель к СП2 |
21.9 |
АВВГ 1(4x4) |
27 |
в каб. Канал |
21.9<27 |
|
Кабель к СП3 |
41 |
АВВГ 1(4x10) |
42 |
в каб. Канал |
41<42 |
|
Кабель к СП4 |
30 |
АВВГ 1(4x10) |
42 |
в каб. Канал |
30<42 |
|
Кабель к СП5 |
25.3 |
АВВГ 1(4x4) |
60 |
в каб. Канал |
25.3<27 |
|
Кабель к ВРУ |
119.2 |
АВВГ 2(4x70) |
140 |
в каб. Канал |
119.2<140 |
|
По условию (28) выбирают СП5 марки ПР85-007-21-УЗ, с номинальным током Iн, равным 160 А из [5, с.282, таблица П16]. Выбор остальных распределительных шкафов аналогичен, номинальные данные приведены в таблице 5
По условию (28) выбирают кабель, питающий распределительный шкаф СП5 марки АВВГ1 (4 х 4) [8, с.284, таблица П21], Iдоп = 27 А. Для остальных СП аналогично, результаты расчетов приведены в таблице 4
Таблица 5 - Технические данные распределительных шкафов
Марка шкафа |
Iр,А |
Номинальный ток Iн, А |
Количество 3-полюсных линейных выключателей и их номинальные токи, А |
ПР85-007-21УЗ |
5,54 |
160 |
4×100 |
ПР85-004-21УЗ |
21.9 |
160 |
2×100 |
ПР85-003-21УЗ |
41 |
160 |
1×100 |
ПР85-007-21УЗ |
30 |
160 |
2×100 |
ПР85-007-21УЗ |
25.3 |
160 |
4×100 |
ПР85-011-21УЗ |
119.2 |
160 |
6×100 |
В качестве ВРУ по [1, с. 113, таблица П20] выбирают распределительный пункт ПР85-003 с вводным автоматическим выключателем ВА51-37 с Iном = 400 А, количество трехполюсных присоединений 11.