9. Определение потерь мощности в цеховом тр-оре и расчетной нагрузки цеха, приведенной к напряж. 10 кВ.

Таблица 5. Технические данные цеховых трансформаторов

Тип трансформатора	Sнт,кВА	Uвн,кВ	Рхх,кВт	Ixx,%	Pкз,кВт	Uкз,%
ТМГ-250/10	250	10	0,58	1,9	3,7	4,5

Потери активной и реактивной мощности в трансформаторах ТМ-250/10 определим по формуле:

Потери активной мощности и реактивной определяем по выражению:

Р_т = Р_x+ Р_к

                                                                                              Sрт – расчетная нагрузка на 1 тр-р

Р_т = 0.58+3.7 = 2,4 (кВт)

Q_т = 10.32 (кВА)

Расчетную нагрузку цеха, приведенную к напряжению 10 кВ рис2а, определим по выражению :

Рр¹⁰_цеха + jQр¹⁰_цеха = n(Рр_т + jQp_т - jQ_БСК + ∆Рт + j∆Qт)

2∙P

Qpт= = 262.45 / 2 = 131.225(кВАр)

Ррт= = =117.16 квт

Рр¹⁰_цеха + jQр¹⁰_цеха =

= 2 ∙ (117.16+j131.225-j0+2.4+j10.32)= 239.12+j283.09(кВА)

Рис. 2. Схема цеховой сети.

Рис.2а. Схема для определения потерь активной и реактивной мощностей в трансформаторах.

9.4. Для инструментального отделения цеха необходимо:

а. Выполнить расстановку оборудования, приняв масштаб плана цеха 1:500.

б. Выбрать способ конструктивного выполнения сети и схему распределительной сети отделения (число силовых распределительных пунктов, распределительных шинопроводов), показав её на плане.

в. Определить расчетные нагрузки всех узлов системы электроснабжения отделения (всех силовых распределительных пунктов, распределительных шинопроводов). Выбрать тип силовых распределительных пунктов и шинопроводов.

г. Выбрать марки и сечения распределительных сетей отделения (провода, кабели) по условию допустимого нагрева и проверить сеть по допустимой потере напряжения до наиболее удаленного от шин цеховой трансформаторной подстанции электроприемника.

д. Выбрать защитные аппараты распределительной сети, проверить их по условию защищаемости сети.

е. Представить однолинейную электрическую схему распределительной сети с указанием результатов выбранных элементов.

РАСЧЕТ

а. Расстановка оборудования

В соответствии с заданием выполняем расстановку оборудования в инструментальном отделении (рис.3).

б. Выбор способа конструктивного исполнения и схемы распределительной сети

Схема распределительной сети определяется технологическим процессом производства, взаимным расположением ввода питания и электроприемников, их единичной установленной мощностью и размещением на площади цеха. Схема должна быть проста, безопасна и удобна в эксплуатации, экономична, удовлетворять характеристике окружающей среды, обеспечивать применение индустриальных методов монтажа.

Схемы сетей могут быть радиальными, магистральными и смешанными – с односторонним или двухсторонним питанием.

Достоинства радиальной схемы заключаются в высокой надежности (авария на одной линии не влияет на работу приемников, получающих питание по другой линии) и удобстве автоматизации. Недостатками радиальной схемы являются: малая экономичность из-за значительного расхода проводникового материала; необходимость в дополнительных площадях для размещения силовых РП; ограниченная гибкость сети при перемещениях технологических механизмов, связанных с изменением технологического процесса.

Выполняются радиальные схемы кабелями или проводами в трубах или коробах (лотках).

Достоинствами магистральных схем являются: упрощение щитов подстанции; высокая гибкость сети, дающая возможность перемещать технологическое оборудование без переделки сети; использование унифицированных элементов, позволяющих вести монтаж индустриальными методами.

При магистральной схеме приемники подключаются к любой точке линии (магистрали). Магистраль присоединяется непосредственно к трансформатору по схеме блока трансформатор-линия.

Магистральная схема менее надежна, чем радиальная, так как при исчезновении напряжения на магистрали все подключенные к ней потребители теряют питание. Применение шинопроводов и модульной проводки неизменного сечения приводит к некоторому перерасходу проводникового материала.

При выполнении сети по смешанной схеме часть электроприемников получает питание от магистралей, часть от силовых РП, которые, в свою очередь, питаются от шинопровода. Такое сочетание позволяет наиболее полно использовать достоинства радиальных и магистральных схем.

Сеть для питания электроприемников инструментального отделения выполняем смешанной.

Вдоль отделения устанавливаем шинопровод, к которому подключаются распределительные пункты (магистральная сеть). От распределительного пункта к каждому электроприемнику прокладываем отдельную линию, выполненную проводами в трубах (радиальная сеть).

Распределительные пункты устанавливаются вдоль стен отделения на полу для удобства обслуживания и оперирования.

Схема распределительной сети отделения представлена на рисунке 3.

10.Определение расчетных нагрузок распределительного шинопровода.

Определяем значения суммарной номинальной мощности средние активные и реактивные нагрузки Pср (кВт), Qср(квар), суммарное количество ЭП .

Определяем значения суммарной номинальной мощности:

∑Pн = 3.4+5.6+9+8.4+5.1+9+7+1.4+35+5.6+4.5=99.6 кВт.

Определяем суммарное количество ЭП:

n_{∑ =} 2+2+2+3+3+2+3+2+1= 20 шт.

Находим значения суммарной средней активной нагрузки: Р_ср = Р_н · К_u

∑Р_ср = 0.44+0.72+1.17+0.71+1.26+0.98+0.19+24.5+0.28+0.22=31.64 кВт.

Определяем значения суммарной средней реактивной нагрузки: Q_ср = Р_ср · tgφ

∑Q_ср = 0.45+1.73+1.19+2.67+1.62+2.88+0.43+8+0.47+0.37=22 кВар

Определяем и для термического отделения.

Средневзвешенный коэффициент использования определяется по формуле:

К_u.ср =

Получаем:

=

Определяем эффективное число ЭП для инструментального отделения по формуле:

n_э = .

Рассчитываем , , и для силовых ЭП каждой группы.

Расчетную активную мощность определяем по выражению :

Р_р =Р_р +Р_рo = 1.28 ·31.64 = 40.5 кВт.+20.13 кВт=60.63

Расчетная реактивная мощность для сетей напряжением до 1 кВ в зависимости от определяется следующим образом:

- при

- при

Определяем значения расчетной реактивной мощности для инструментального отделения:

Q_p =Q_{p +}Q_po =1.1·22 = 24.2 кВар+6.64 кВар=30.84 кВар

Полную расчетную мощность определяем по формуле :

S_p = 68 кВА

_{Токовую расчетную нагрузку определяем по формуле}

_Ip =

Отдельно рассчитаем для каждого силового ЭП по следующей формуле:

_{К примеру возьмем расчёт} для электропечи сопротивления

Р_н = 40 cos = 0.95

Получаем:

_{Ip =}

_{Подобным образом находим значения} I_p для остальных ЭП обеих групп.

Все полученные результаты расчетных нагрузок распределительного шинопровода заносим в

таблицу 3.

Таблица 3.

Название оборудования	P уст, кВт	Кол-во ЭП, шт.	Pн, кВт	Ки	cos φ	tg φ	Ки∙Pн, кВт	Ки∙Pн ∙tg φ, квар	n	nЭ	Кра	Pрасч, кВт	Qр кВар	SpткВА	A
Плоско - шлифовальный станок	1,7	2	3,4	0,3	0,7	1,02	0,44	0,45	11.5						7.3
Круглошлифовальный станок	2,8	2	5,6	0,3	0,7	1.02	0,72	1,73	31.3						12.1
Внутришлифовальный станок	4,5	2	9	0,3	0,7	1,02	1,17	1.19	81						19.5
Вертикально – сверлильный станок	2,8	3	8,4	0,14	0,4	2,29	1,17	2,67	70.5						31.9
Радиально – сверлильный станок	1,7	3	5,1	0,14	0,4	2,29	0,71	1,62	26						19.3
Токарно – винторезный станок	4,5	2	9	0,14	0,4	2,29	1,26	2,88	81						34.1
Универсально – заточной станок	1,4	1	1,4	0,14	0,4	2,29	0,19	0,43	1.96						5.3
Универсально – фрезерный станок	7	1	7	0,14	0,4	2,29	0,98	2.24	49						26.5
Электропечь сопротивления	35	1	35	0,7	0,95	0,33	24,5	8	1225						56
Кран – балка (ПВ=25%)	2,8	2	5,6	0,05	0,5	1,7	0,28	0,47	31.36						17
Тельфер (ПВ=25%)	4,5	1	4,5	0,05	0,5	1,7	0,22	0,37	20.25						13.6
Итого		20	99.6	0,31			31.64	22	1628.81	6	1.28	60.3	30.8	68	103.3