Рисунок 1.
Светящие линии разбиваем на полуряды 1 -10. Геометрические размеры d и l для каждого полуряда, определяем на основании схемы осветительной установки, расчетные значения d’ и l’, вычисляем по формулам:
l’=l/Hp , |
(16) |
d’=d/Hp , |
(17) |
где l - длина светящей линии, м;
d – расстояние от проекции светящей линии на плоскость, проходящую через расчетную точку, до расчетной точки, м;
d’ и l’ – относительные значения d и l. Покажем пример для первого полуряда:
l’=36/4,16=8,65 о.е.
d’=2,4/4,16=0,57 о.е.
Расчет к остальным полурядам аналогичен, данные заносим в таблицу 3. Определяем значение условный освещенности ε, создаваемых этими полу-
рядами в точке А, найденные по линейным изолюксам на основании этих размеров:
Ε=f(l’;d’) |
(18) |
Покажем пример для первого полуряда:
ε=f(8,65;0,57)=100 лк
Расчет к остальным полурядам аналогичен, данные заносим в таблицу 3. Таблица 3
Полуряд |
d, м |
l, м |
d’ |
l’ |
Количество |
ε лк |
|
|
|
|
|
|
|
1;3 |
2,4 |
36 |
0,57 |
8,65 |
2 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
2;4 |
2,4 |
12 |
0,57 |
2,88 |
2 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
7,2 |
36 |
1,73 |
8,65 |
1 |
23 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
7,2 |
12 |
1,73 |
2,88 |
1 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
12,0 |
36 |
2,88 |
8,65 |
1 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
12,0 |
12 |
2,88 |
2,88 |
1 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
16,8 |
36 |
4,04 |
8,65 |
1 |
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
16,8 |
12 |
4,04 |
2,88 |
1 |
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
∑ε=451,9 |
|
|
|
|
|
|
|
1;2 |
12 |
24 |
2,88 |
5,76 |
2 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
3;4;9;10 |
7,2 |
24 |
1,73 |
5,76 |
4 |
23 |
|
|
|
|
|
|
|
5;6;7;8 |
2,4 |
24 |
0,57 |
5,76 |
4 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|
∑ε=500 |
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитываем необходимую линейную плотность светового потока в линии:
Ф’=(Eн·Кз·Hp·1000)/(μ·∑ε), |
(19) |
где μ – коэффициент дополнительной освещенности, учитывающий освещенность, создаваемую от неучтенных светильников, стен и потолка, о.е., μ=1,1 о.е.
Ф’=(300·1,4·4,16·1000)/( 1,1·451,9)=3514,85 лм/м
Рассчитываем количество светильников в ряду
NR= (Ф’·А)/(2·Фл) |
(20) |
NR= (3514,85·48)/(2·4700)=17,94
Принимаем 18 светильников ЛСП02-2х58, длина 1700 мм . Расстояние между соседними светильниками в ряду рассчитываем по формуле:
LА = (48 - 2∙3 –18 ∙1,7)/(16 - 1)=0,67 м
Окончательно принимаем в ряду 18 светильников ЛСП02-2х58 с лампами Т8 2х58
По формуле (15):
Pуст = 18 ∙ 5∙ (2 ∙ 58)= 10440 Вт
Расчетную активную мощность осветительной нагрузки Рр.о , кВт, определяем по формуле:
Рр.о=1,25·Ксо·Руст·10-3, |
(21) |
где 1,25 - коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре, о.е.; Ксо – коэффициент спроса осветительной нагрузки, о.е. Так как осве-
щение питается от отдельного щитка то Ксо=0,95.
Рр.о=1,25·0,95·10440·10 -3=12,39 кВт
Расчетную реактивную мощность осветительной нагрузки Qр.о , квар, определяем по формуле:
Qр.о=Рр.о·tgφо , |
(22) |
где tgφо – коэффициент реактивной мощности освещения. Для ламп |
ЛЛ |
tgφо=0,33, при cosφо=0,95. |
|
Qр.о=12,39·0,33=4,08 квар
Полную расчетную мощность освещения Sр.о , кВА, определяем по форму-
ле:
Sр.о= √ |
(23) |
|
|
|
|
Sр.о= √ |
= 13,04 кВА |
|
Расчетный ток нагрузки освещения Iр.о , А, определяем по формуле:
Iр.о=Sр.о/(√3·Uном) |
(24) |
Iр.о=13,04/(1,73·0,4)=18,84 А
Так как на данном участке число работающих превышает 50 человек, то необходимо предусмотреть аварийное освещение. Это освещение должно создавать в проходах освещенность 0,5 лк в зданиях и 0,2 лк вне их.
Аварийное освещение может выполняться лампами накаливания или люминесцентными.
Светильники аварийного эвакуационного освещения располагаем между рядами ламп рабочего освещения, по два в ряду.
Светильники аварийного освещения располагаем вдоль прохода.
Расчет аварийного освещения производим точечным методом. Выбираем лампу накаливания общего назначения с Uном=230 В, Рл=60 Вт, Фл=710 лм. Светильник НСП03-60-01 с КСС типа Д.
N=(Енорм∙Кзап∙F∙Z)/( Флр ∙ηо.у.) |
(25) |
Нормируемое значение освещенности, лк, Енорм = 4 лк;
F = 48 ∙ 6 =288 м2
i = 288/4,16∙(48+6) =1,28
Поставив полученные данные получаем:
ηo.y.=56+((1,28-1,25)/(2-1,25))∙(63-56)=56,28% |
(26) |
N=(4,0∙1,4∙288∙1,15)/(710 ∙0,5628)=4,64 шт
Принимаем 5 светильников НСП03-60-01
2.5 Расчет нагрузки участка питания
Имеем три группы приѐмников:
-пресс, полуавтомат Ки1=0,25; cosφ1=0,65; tgφ1=1,17;
-станки Ки2=0,14; cosφ2=0,5; tgφ2=1,73;
-вентилятор, установка компрессорная Ки3=0,80; cosφ3=0,85; tgφ3=0,62;
Определяем номинальную мощность первой группы ∑Рном1, кВт , по
формуле:
∑Рном1 = Рном1.1∑ +Рном1.2∑ +…+Рном1.n∑, |
(27) |
∑Рном1=5·(15,0+0,12)+3·15=120,6 кВт
Аналогично определяем номинальную мощность второй группы:
∑Рном2=5·(15,0+0,75+0,25)+5·(5,5+1,5+0,09)+5·(11,0+2,2+0,37)+5·(7,5+0,12)+
+5·(5,5+2,2+0,37)+5·(7,5+1,1)+5·2,2+4·(5,5+0,37)+4·4,0=355,23 кВт
Аналогично определяем номинальную мощность третьей группы:
|
∑Рном3 =3·4,0+1·15,0=27,0 кВт |
|
Найдѐм эффективное число приѐмников nэ ,о.е по формуле: |
|
|
|
nэ= (∑Pном )2/∑(Pном)2 , |
(28) |
где nэ – эффективное количество электроприѐмников, о.е.; |
|
|
(∑Pном )2 |
– квадрат суммы мощностей, кВт; |
|
∑(Pном)2 |
– сумма квадратов мощностей, кВт. |
|
nэ=(120,6+355,23+27,0)2/5·(15,0+0,12)2+3·152+5·(15,0+0,75+0,25)2+5·(5,5+1,5+ +0,09)2+5·(11,0+2,2+0,37)2+5·(7,5+0,12)2+5·(5,5+2,2+0,37)2+5·2,2+4·(5,5+0,37)2+ +5·(7,5+1,1)2+4·4,02+3·4,02+1·15,02=40,54
Принимаем nэ=40
Определяем средние значение коэффициента использования Ки ср, о.е , по формуле:
Киср=(Ки1∙∑Pном1+Ки2∙∑Pном2+Ки3∙∑Pном3)/(∑Pном1+∑Pном2+∑Pном3) (29)
Киср=(0,25∙120,6+0,14∙355,23+0,8∙27,0)/(120,3+355,23+27,0)=0,21
Методом линейной интерполяции определяем расчѐтный коэффициент:
Кр=f(40; 0,21)
Кр=К1+(( Киср –Ки1)/(Ки2-Ки1)) ∙(К2-К1) , (30)
где К1 – табличный коэффициент соответствующий значениям nэ и Ки1;
Ки1,Ки2 – табличные значения коэффициента использования, о.е;
К2 – табличный коэффициент соответствующий значениям nэ и Ки2.
Кр=1,0+((0,21-0,2)/(0,3-0,2)) ∙(1,0-1,0)=1,0
Определяем расчетную активную мощность Рр, кВт, по формуле:
Рр=Кр∙(Ки∙∑Рном) (31)
Рр=1,0∙(0,25∙120,6+0,14∙355,23+0,8∙27)=106,21 кВт Определяем расчетную реактивную мощность Qр, квар, по формуле:
Qр=Киi∙∑Рномi∙tgφi |
(32) |
Qр=0,25∙120,6∙1,17+0,14∙355,23∙1,73+0,8∙27,0∙0,62=136,87 квар Определяем полную расчетную мощность Spс, кВ∙А по формуле:
Sp = √ Рр |
2+ Qр |
2 |
(33) |
||
|
|
|
|
|
|
Sp = √ |
|
|
|
= 173,24 кВА |
|
Определяем расчетный ток нагрузки Ip, А, по формуле: |
|||||
|
|
|
|
||
Iр = Sp/(√ ∙Uном) |
(34) |
||||
Iр = 173,24/(1,73∙0,40) = 250,34 А
2.6 Компенсация реактивной мощности
Компенсация реактивной мощности — целенаправленное воздействие на баланс реактивной мощности в узле электроэнергетической системы с целью регулирования напряжения, а в распределительных сетях и с целью снижения потерь электроэнергии. Осуществляется с использованием компенсирующих устройств.
Для поддержания требуемых уровней напряжения в узлах электрической сети потребление реактивной мощности должно обеспечиваться требуемой генерируемой мощностью с учетом необходимого резерва. Генерируемая реактивная мощность складывается из реактивной мощности, вырабатываемой генераторами электростанций и реактивной мощности компенсирующих устройств, размещенных в электрической сети и в электроустановках потребителей электрической энергии.
Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные электродвигатели, сварочные и силовые трансформаторы, индукционные печи, газоразрядные лампы.
Снижение потребления реактивной мощности осуществляется естественным и искусственным путями.
К естественным способам относятся:
-правильный выбор электродвигателей по мощности и по типу;
-понижение напряжения у малонагруженных электродвигателей;
-ограничение холостого хода работающих электродвигателей;
-повышение качества ремонта электродвигателей;
-отключение малонагруженных силовых трансформаторов с переводом нагрузки на другие трансформаторы.
К искусственным путям компенсации относится применение конденсаторных установок.
Производим расчѐт компенсации.
Определяем расчѐтную суммарную активную мощность Рр∑, кВт, по фор-
муле:
∑Рр = Рр + Рр.о.
∑Рр =106,21+12,39=118,60 кВт
Определяем расчѐтную суммарную реактивную мощность Qр∑, формуле:
(35)
квар, по
∑Qp= Qp + Qp.o. |
(36) |
∑Qp= 136,87+4,08=140,95 квар
Находим коэффициент реактивной мощности до компенсации tgφ1, о.е., по формуле:
tgφ1 = ∑Qp / ∑Рр |
(37) |
tgφ1 =140,95/118,60 =1,18 о.е.
Коэффициент реактивной мощности с учѐтом компенсирующих устройств tgφ2 определяем из cos φ2 =(0,92-0,95) о.е.,
Принимаем cosφ2 =0,92 о.е., отсюда следует, что tgφ2=0,42 о.е.
Определяем реактивную мощность компенсирующего устройства Qк.у.,квар, по формуле:
Qк.у.= ∑Рр·(tgφ1 – tgφ2) |
(38) |
Qк.у.=118,60(1,18-0,42)=90,13 квар
Выбираем УКМ58-0,4-100-33,3 У3, Qк.у.ном.=100 квар.
2.7 Выбор источника питания
В фрезерном участке расположено оборудование, которое относится к третьей категории по надежности электроснабжения, следовательно их электроснабжение может выполняться от одного трансформатора при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента, не превышает одних суток.
Выбор мощности трансформатора производим исходя из расчѐтной нагрузки всего электрооборудования участка Sр, кВ∙А, по формуле:
|
Sр √ |
– |
(39) |
|
|
|
|
Sр √ |
|
=125,47 кВ∙А |
|
Намечаем трансформатор ТМГ с номинальной мощностью Sном= 160 кВ∙А и определяем для него коэффициент загрузки β, о.е., по формуле:
β = Sр/Sном |
(40) |
β = 125,47/160 =0,78
Т.к. для электроприѐмников, относящихся к третьей категории по надѐжности электроснабжения, коэффициент допустимой загрузки βдоп=0,9-0,95; то выбранный трансформатор проверяем по условию:
βдоп β |
(41) |
0,95 > 0,78
Т.к. условие соблюдается, то окончательно принимаем трансформатор се-
рии ТМГ11-160/10 с Sном=160 кВ∙А; ∆Рхх=0,41кВт; ∆Ркз=2,9кВт; Uкз%=4,5%; Ixx=1,8 %.
2.8 Выбор пусковой аппаратуры
В качестве пусковой аппаратуры применяем магнитные пускатели серии ПМЛ.
Выбор магнитного пускателя производим по условию:
Iном. п. ≥ Iном., |
(42) |
– номинальный ток магнитного пускателя, А; Iном. п. – номинальный ток электродвигателя, А.
Номинальный ток электродвигателя Iном А, находим по формуле:
Iном. = Pном/(√3 ∙Uном∙cosφ ∙ηном) , |
(43) |
где Uном – номинальное напряжение сети, кВ; cosφ – коэффициент мощности, о.е;
ηном – коэффициент полезного действия электродвигателя, о.е.
Покажем выбор магнитного пускателя к электродвигателю электроприемника под номером 17.
По формуле (43):
Iном = 15/(√3 ∙ 0,40 ∙ 0,87 ∙ 0,90) = 27,68 А
По условию (42):
Iном. п. ≥ 27,68 А
Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ – 320004 А с Iном.п=40 А. -ПМЛ – пускатель электромагнитный;
-3 – величина тока пускателя Iном.п.=40 А; -2 – нереверсивный с тепловым реле;
-0 – исполнение IP00 без кнопок;
-0 – один замыкающий контакт вспомогательной цепи; -0 – для умеренного климата; -4 – для внутреннего размещения;
-А - 2 – 4 – миллиона рабочих циклов.
Магнитные пускатели серии ПМЛ комплектуются тепловым реле типа
РТЛ.
Номинальный ток теплового реле Iном.т.р., А, выбираем по условию:
Iном.т.р. ≥ Iном. |
(44) |
Iном.т.р. ≥ 27,68 А
Номинальный ток теплового элемента реле Iном.т.э.р., А, выбираем по усло-
вию:
Iном.т.э.р. ≥ Iном. |
(45) |
Iном.т.э.р. ≥ 27,68 А
Выбираем РТЛ-205304 с Iном.т.р.=80 А, Iном.т.э.р.=27,5 А, с пределом регулирования тока несрабатывания 23-32 А.
Выбор магнитных пускателей и тепловых реле к двигателям остальных электроприемников аналогичен. Данные заносим в таблицу 4 и 5.