3 Проектирование схемы снабжения

Цех имеет несколько групп приёмников:

- станок шлифовальный К_и1 = 0,14; cosφ₁ = 0,50; tgφ₁ = 1,73;

- пресс К_и2 = 0,17; cosφ₂ = 0,65; tgφ₂ = 1,16;

- станок строгальный К_и3 = 0,17; cosφ₃ = 0,65; tgφ₃ = 1,16;

- станок токарно-винторезный К_и4 = 0,14; cosφ₄ = 0,50; tgφ₄ = 1,73;

- станок токарно-винторезный К_и5 = 0,14; cosφ₅ = 0,50; tgφ₅ = 1,73;

- станок расточный К_и6 = 0,17; cosφ₆ = 0,65; tgφ₆ = 1,16;

- станок вертикально-фрезерный К_и7 = 0,14; cosφ₇ = 0,50; tgφ₇ = 1,73;

- вентилятор К_и8 = 0,6; cosφ₈ = 0,8; tgφ₈ = 0,75;

- машина точечной сварки МТПБ-100-1 К_и9 = 0,28; cosφ₉ = 0,6; tgφ₉ = 1,30.

По категории надёжности электроснабжения данный цех относится ко II категории. Полная мощность цеха достаточно маленькая для двух трансформаторов. Исходя из этого выбираем однотрансформаторную цеховую подстанцию.

Все силовые потребители электроэнергии являются потребителями трёхфазного тока, напряжением 400 В. Осветительная нагрузка равномерно распределена по фазам.

Для питания приемников будем использовать два шинопровод, т.к в данном цехе все приемники расположены ровно по горизонтали. Трансформаторную подстанцию установим в оптимальной точке данного цеха, а именно по среди данного здания, это позволит равномерно питать приемники через 2 шинопровода.

4 Расчет нагрузки цеха

Цех имеет несколько групп приёмников:

- станки К_и1 = 0,14; cosφ₁ = 0,50; tgφ₁ = 1,73;

- пресс К_и2 = 0,17; cosφ₂ = 0,65; tgφ₂ = 1,17;

- станки К_и3 = 0,17; cosφ₃ = 0,65; tgφ₃ = 1,17;

- вентилятор К_и8 = 0,6; cosφ₈ = 0,80; tgφ₈ = 0,75;

- машина точечной сварки МТПБ-100-1 К_и9 = 0,28; cosφ₉ = 0,60; tgφ₉ = 1,33.

Определяем номинальную мощность первой группы ∑Р_ном.1, кВт, по формуле:

∑Р_ном.1 = Р_ном.1∑, (21)

где Р_ном.1∑ – сумма номинальных мощностей приемников, кВт.

∑P_ном.1 = 1 х (11 + 0,25 + 0,18) = 11,43 кВт

Аналогично найдём суммарную мощность для остальных приёмников:

∑P_ном.2 =1 х 15,00 = 15,00кВт

∑P_ном.3 =2 х (15+1,10+0,25) = 32,7 кВт

∑P_ном.4 =2 х (18,50 + 0,75 + 0,37) = 39,24 кВт

∑P_ном.5 =2 х (7,50 + 1,10 + 0,25 + 0,12) = 17,94 кВт

∑P_ном.6 =1 х 5,50 = 5,50 кВт

∑P_ном.7 =13 х 5,50 = 71,5 кВт

∑P_ном.8 =2 х 4 = 8 кВт

∑P_ном.9 =1 х 60 = 60 кВт

Найдём эффективное число электроприемников n_э.,о.е, по формуле (11):

n_э.=(11,43+15+32,7+39,24+17,94+5,50+71,5+8+60)²/(11,43²+15²+2‧(15+1,10+0,25)²+2‧(18,50+0,75+0,37)²+2‧(7,50+1,10+0,25+0,12)²+5,50²+13‧5,50²+2‧4²+ +60²)=11,1 о.е.

Принимаем n_э.=11

Среднее значение коэффициента использования К_иср. о.е., находим по формуле:

К_иср.=(К_и1 ‧ ∑P_ном1+ К_{и n+1} ‧ ∑P_{ном n+1})/ (∑P_ном + ∑P_{ном n+1}) (22)

К_иср.=(0,14‧11,43+0,17‧15+0,14‧32,7+0,17‧39,24+0,14‧17,97+0,17‧5,50+0,14‧71,5+0,6‧8+0,25‧60)/(11,43+15+32,7+39,24+17,94+5,50+71,5+8+60)=0,18 о.е.

Определяем расчётный коэффициент по равенству:

К_р. = f(n_э.; К_иcр.) (23)

Определяем расчетный коэффициент К_р., о.е, методом интерполяции по формуле 13:

К_р. = 1,61+(0,18 – 0,15)/(0,2 – 0,15) (1,35 – 1,61)=1,45

К_р. = f(11; 0,18) = 1,45 о.е.

Определяем расчетную активную мощность Р_р., кВт, по формуле (14):

Р_р.=1,45‧0,18‧(11,43+15+32,7+39,24+17,94+5,50+71,5+8+60)= 68,20 кВт

Определяем расчетную реактивную мощность Q_р., квар, по формуле (15):

Q_р.=0,14‧11,43‧1,73+0,17‧15‧1,17+0,14‧32,7‧1,17+0,17‧39,24‧1,73+0,14‧17,94‧ ‧1,73+0,17‧5,50‧1,17+0,14‧71,5‧1,73+0,6‧8‧0,75+0,25‧60‧1,33 = 69,96 квар

Определяем полную расчетную мощность по формуле (16):

S_p. = √68,20² + 69,96² = 97,70 кВ⋅А

Определяем расчетный ток нагрузки I_p, А, по формуле (17):

I_р.= 95,17/(1,73∙0,40) = 141,18 А