2. Расчет электрических нагрузок

2.1 Расчет силовых нагрузок

2.1.1 Расчет силовой нагрузки трехфазных потребителей механического цеха

Исходные данные для расчета:

1. Токарные станки - Р_н. = 12 (квт), n = 8 шт.

- Р_н. = 5 (квт), n = 5 шт.

2. Строгальные станки - Р_н. = 5 (квт), n = 8 шт.

- Р_н. = 9 (квт), n = 8 шт.

3. Долбежные станки - Р_н. = 2,7 (квт), n = 3 шт.

- Р_н. = 5,4 (квт), n = 2 шт.

4. Фрезерные станки - Р_н. = 6 (квт), n = 5 шт.

- Р_н. = 12 (квт), n = 8 шт.

5. Сверлильные станки - Р_н. = 5 (квт), n = 10 шт.

- Р_н. = 10 (квт), n = 6 шт.

6. Карусельные станки - Р_н. = 30 (квт), n = 3 шт.

7. Точильные станки - Р_н. = 11 (квт), n = 2 шт.

8. Шлифовальные станки - Р_н. = 15 (квт), n = 4 шт.

- Р_н. = 26 (квт), n = 3 шт.

- Р_н. = 31 (квт), n = 1 шт.

9. Шлифовальные автоматы: - Р_н. = 10 (квт), n = 5 шт.

- Р_н. = 13,6 (квт), n = 4 шт.

- Р_н. = 19,5 (квт), n = 6 шт.

10. Вентиляторы: - Р_н. = 7 (квт), n = 2 шт.

- Р_н. = 10 (квт), n = 2 шт.

11. Кран-балка: ПВ=40% - Р_пасп. = 10 (квт), n = 2 шт.

- Р_пасп. = 22 (квт), n = 4 шт.

12. Мостовой кран: ПВ=25% - Р_пасп. = 5,5 (квт), n = 2 шт.

Решение

1. По формуле:

Рсм. = u,i·PH,i

(2.1)

где P_{H,i –} активная номинальная мощность i-го приемника (кВт), K_u,i – коэффициент использования активной мощности, определяем среднесменную нагрузку (Р_см.) группы потребителей, подключенных к узлу питания напряжением до 1 кв с помощью коэффициента использования.

1. группа – токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные, карусельные, точильные станки (К_u = 0,14; cos = 0,5; tg = 1,73);

2. группа – шлифовальные станки, шлифовальные автоматы (К_u = 0,25; cos = 0,65; tg = 1,17);

3. группа – вентиляторы (К_u = 0,7; cos = 0,8; tg = 0,75);

4. группа – кран-балки (ПВ=40%), (К_u = 0,1; cos = 0,5; tg = 1,73);

5. группа – мостовой кран (ПВ=25%), (К_u = 0,06; cos = 0,5; tg = 1,73);

1группа: Р_см1. = 0,14·(12·8+5·5+5·8+9·8+2,7·3+5,4·2+6·5+12·8+5·10+10·6+30·3+11·2) =

= 0,14·599,9 = 83,986(кВт);

2 группа: Р_см2. = 0,25·(15·4+26·3+31·1+10·5+13,6·4+19,5·6) = 0,25·390,4 = 97,6 (кВт);

3 группа: Р_см.3. = Р_р = 0,7·(7·2+10·2) = 23,8(кВт);

4 группа: Р_см4. = 0,1· ·(10·2+22·4) = 6,83(кВт);

5 группа: Р_см4. = 0,06· ·5,5·2 = 0,33(кВт).

2 Определяем эффективное число электроприемников по группам, по следующей формуле:

n эф. =

(2.2)

где Р_н.max – номинальная мощность наиболее мощного приемника в группе.

1 группа: n _{эф. = =} 40 (шт.);

2 группа: т.к. Р_н.max / Р_н.min = 3, то n _эф. = 23 (шт.);

3 группа: т.к. Р_см.3. = Р_р , то n _эф. не определяем;

4 группа: т.к. Р_н.max / Р_н.min = 2,2, то n _эф. = 6 (шт.);

5 группа: т.к. Р_н.max / Р_н.min = 1, то n _эф. = 2 (шт.);

3. Определяем расчетный коэффициент К_р (по приложению 7).

1 группа: n _эф. = 40 (шт.): К_р = 1,13;

2 группа: n _эф. = 23 (шт.): К_р = 1,12;

4 группа: n _эф. = 6 (шт.): К_р = 2,64;

5 группа: n _эф. = 2 (шт.): К_р = 6,22.

По формуле

Рр = Кр∙Рсм.

(2.3)

определяем расчетную активную мощность:

1 группа: Р_р1 = 1,13·83,986 = 94,9 (кВт);

2 группа: Р_р2 = 1,12·97,6 = 109,312 (кВт);

4 группа: Р_р4 = 2,64·6,83 = 18,03 (кВт);

5 группа: Р_р5 = 6,22·0,33 = 2,05 (кВт).

5. Определяем суммарную активную мощность по механическому цеху:

Р_{рΣ. мех.цех.} = 94,9+109,31+23,8+18,03+2,05 = 248,09 (кВт).

6. Определяем расчетную реактивную мощность Q_р по следующим формулам

при n эф. >10: Qр = 1,1 Рсм. tg 1,	(2.4)
при n эф. > 10: Qр = Рсм. tg 1.	(2.5)

1 группа: Q_р1 = 83,986·1,73 = 145,296 (квар.);

2 группа: Q_р2 = 97,6 ·1,17 = 114,192 (квар.);

3 группа: Q_р3 = 1,1·23,8·0,75 = 19,635 (квар.);

4 группа: Q_р4 = 1,1·6,83·1,73 = 12,997 (квар.);

5 группа: Q_р5 = 1,1·0,33·1,73 = 0,628 (квар.).

6. Реактивная суммарная нагрузка по механическому цеху составляет:

Q_{pΣ.мех.цеха.} = 145,296+114,192+19,635+12,997+0,628 = 292,748 (квар.)

6. Определяем полную мощность механического цеха.

S_{pΣ мех.цеха.}= = = 383,732 (кВа)