
- •Расчет низковольтных нагрузок по предприятию
- •Расчет высоковольтной нагрузки и нагрузки в целом по предприятию
- •Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия
- •Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций предприятия
- •Выбор напряжения схемы внешнего электроснабжения и трансформаторов главной понизительной подстанции
- •Рассчитаем лэп от районной подстанции энергосистемы до гпп предприятия. Нагрузка в начале линии находится по формуле [10, ф.4.38]:
- •Рассчитаем тока короткого замыкания в начале отходящих линий от питающей подстанции энергосистемы и на вводах гпп. Схемы для расчета токов кз представлены на рисунке 5.1
- •Определим годовые приведенные затраты варианта схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 110 кВ [10, ф. 4.59]:
- •Рассчитаем тока короткого замыкания в начале отходящих линий от питающей подстанции энергосистемы и на вводах гпп. Схемы для расчета токов кз представлены на рисунке 5.3
- •Определим годовые приведенные затраты варианта схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 35 кВ
- •Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения предприятия
- •Конструктивное выполнение электрической сети
- •Расчет питающих линий
- •Расчет токов короткого замыкания
- •Произведем выбор трансформаторов собственных нужд гпп. Согласно [47, 5.12] расчетная нагрузка трансформаторов собственных нужд находится по формуле:
- •Произведем проверку кабелей 10 кВ по условию термической стойкости к току кз. При этом термически стойкое сечение кабеля находится по формуле:
- •9 Расчет показателей качества напряжения в узлах сэс
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Южно-Уральский государственный университет» (НИУ)
Факультет «Энергетический»
Кафедра «Системы Электроснабжения»
Электроснабжение группы цехов машиностроительного завода
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОМУ ПРОЕТУ
по дисциплине «Системы электроснабжения»
ЮУрГУ – 140211.2012.042 ПЗ КП
Нормоконтролер Руководитель
Валеев В.Г. Валеев Р.Г.
_______________ ______________
______________2012 г. ______________2012 г.
Автор проекта
студент группы Э – 565
Лонзингер П.В.
____________________
______________2012 г.
Проект защищен
с оценкой
____________________
______________2012 г.
Челябинск
2012
АННОТАЦИЯ
Электроснабжение группы цехов машиностроительного завода. – Челябинск: ЮУрГУ, Э-565, 2012 139 с., 13 илл., 32 таблицы. Библиография литературы – 57 наименований, 2 листа чертежей ф.А1.
В данном курсовом проекте на основе технико-экономического сравнения двух вариантов выбран более экономичный и технически выгодный вариант системы электроснабжения, обеспечивающей надежное электроснабжение группы цехов машиностроительного завода. В ходе проектирования были определены расчетные нагрузки отдельно для ремонтно-механического цеха и для предприятия в целом. Выбрано оборудование для схем внешнего и внутреннего электроснабжения. Произведен расчет компенсации реактивной мощности. Генплан завода и полная принципиальная схема представлена в графической части.
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Выполнить проект электроснабжения машиностроительного завода. Завод расположен на Южном Урале (Челябэнерго). Генплан группы цехов представлен на [1, рис.1]. В таблице 1 [1, табл. 9.1] приведены сведения об установленной мощности и другие данные для электроприемников напряжением до 1000 В, в таблице 2 [1, табл. 9.2] – для электроприемников напряжением выше 1000 В и в таблице 3 [1, табл. 9.3] – дополнительные данные.
Таблица 1
Наименование цеха, отделения, участка |
Установленная мощность Рном электроприёмников, напряжением 0,4 кВ, кВт |
Эффективное (приведенное) число электроприёмников, nэ |
Коэффициент использования, Ки |
Коэффициент мощности cos |
1. Кислородная станция |
335 |
9 |
0,45 |
0,7 |
2.Склад хим. реактивов |
50 |
7 |
0,25 |
0,65 |
3.Насосная станция |
300 |
9 |
0,7 |
0,8 |
4. Склад готовой продукции |
575 |
10 |
0,3 |
0,65 |
5. Склад |
180 |
6 |
0,25 |
0,65 |
6. Компрессорная станция |
120 |
5 |
0,8 |
0,75 |
7.Маляропокрасочный цех |
3075 |
27 |
0,6 |
0,7 |
8. Сборосварочный цех 1 |
6820 |
96 |
0,55 |
0,65 |
9. Сборосварочный цех 2 |
6020 |
81 |
0,5 |
0,6 |
10. Заготовительный цех |
8380 |
67 |
0,45 |
0,65 |
11. Гараж |
81 |
5 |
0,3 |
0,6 |
Продолжение таблицы 1
Наименование цеха, отделения, участка |
Установленная мощность Рном электроприёмников, напряжением 0,4 кВ, кВт |
Эффективное (приведенное) число электроприёмников, nэ |
Коэффициент использования, Ки |
Коэффициент мощности cos |
12. Ремонтно–механический цех |
– |
– |
– |
– |
13 . Заводоуправление |
205 |
12 |
0,5 |
0,8 |
Таблица 2
Номер цеха на плане |
Наименование цеха, отделения, участка |
Вид высоковольтных электроприёмников |
Установленная мощность одного электроприёмника, кВт |
Кол–во электро-приёмни-ков |
Коэффициент использования, Ки |
Коэффициент мощности cos j |
6 |
Компрессорная станция |
Синхронные двигатели |
1000 |
4 |
0,8 |
0,9 |
1 |
Кислородная станция |
Асинхронные двигатели |
630 |
4 |
0,7 |
0,75 |
Номинальное напряжение всех высоковольтных электроприёмников – 10 кВ
Таблица
3
Расстояние от предприятия до подстанции энергосистемы, км |
1.5 |
||
Существующие уровни напряжений U1 и U2 на подстанции энергосистемы, кВ |
35 и 110 |
||
Мощность короткого замыкания (МВА) на шинах подстанции энергосистемы напряжением |
U1 |
490 |
|
U2 |
2520 |
||
Стоимость электроэнергии по двухставочному тарифу |
за 1 кВт
максимальной нагрузки,
|
согласно действующим тарифам |
|
за 1 потребленный
кВт·ч,
|
Продолжение таблицы 3
Наивысшая температура, оС |
окружающего воздуха |
28,8 |
|
почвы (на глубине 0,7 м) |
14,2 |
||
Коррозионная активность грунта предприятия |
Средняя |
||
Блуждающие токи в грунте |
Есть |
||
Наличие колебаний и растягивающих усилий в грунте |
Есть |
Исходные данные для расчета электрических нагрузок по цеху приведены в таблице 4 [2, табл.2]
Таблица 4
Наименование оборудования
|
Мощность одного электроприемника, кВт |
Количество потребителей |
Номер варианта |
||
2 |
||
Участок I механической обработки |
||
1. Тепловая завеса |
30 |
2 |
2. Станок долбежный |
6,7 |
3 |
3. Станок поперечно-строгальный |
14 |
4 |
4. Станок заточной |
0,75 |
4 |
5. Станок токарный |
11 |
5 |
6. кран-балка |
8,5 |
I |
Участок 2 механической обработки |
||
7. Станок зубонарезной |
11,7 |
3 |
8. Станок вертикальный фрезерный |
13 |
4 |
9. Станок шлифовальный |
14 |
3 |
10. Станок токарный |
16 |
4 |
11. Станок горизонтально-расточной |
29 |
3 |
12. Станок радиально-сверлильный |
6,9 |
3 |
13. Пила дисковая |
8,9 |
4 |
14.Пила ножовочная |
1,7 |
6 |
15.Тележка вспомогательная
|
1,4 |
2 |
16.Тепловая завеса
|
1,4 |
I |
Участок 3 механической обработки |
||
17. Станок универсально-заточной
|
4,5 |
5 |
Наименование оборудования
|
Мощность одного электроприемника, кВт |
Количество потребителей |
Номер варианта |
||
2 |
||
18. Станок карусельный
|
50 |
3 |
19. Станок радиально-сверлильный
|
6,9 |
5 |
20. Станок центровальный |
1,7 |
4 |
21. Машина наплавочная
|
11,7 |
3 |
22. Пресс гидравлический |
2,8 |
4 |
23. Станок токарно-винторезный |
15 |
3 |
24. Ножницы гильотинные
|
7 |
4 |
Участок по ремонту оборудования |
||
25. Станок токарно-винторезный
|
7,5 |
4 |
26. Станок универсально-фрезерный |
3 |
5 |
27. Станок точильный
|
I |
3 |
28. Станок сверлильный
|
10 |
2 |
29. Станок долбежный
|
6,8 |
I |
Заготовительное отделение |
||
30. Пресс-ножницы
|
9,5 |
3 |
31.Вальцы
|
9 |
I |
32. Станок вертикально-сверлильный
|
9,6 |
4 |
33. Ножницы гильотинные
|
9 |
3 |
34. Преобразователь сварочный |
14 |
2 |
35. Трансформатор сварочный |
15 |
3 |
36. Кран-балка |
16,5 |
2 |
Кузнечное отделение |
||
37. Печь термическая |
90 |
I |
38. Молот |
35 |
2 |
39. Станок гибочный |
1,7 |
3 |

Наименование оборудования
|
Мощность одного электроприемника, кВт |
Количество потребителей |
Номер варианта |
||
2 |
||
40 .Станок продольно-строгальный |
46 |
I |
41. Установка термообработки, колес |
25 |
I |
42. Кран-укосина ПВ 25% . |
1 |
3 |
Термический участок |
||
43. Электропечь ванная, однофазная, Uном = 220 В |
10 |
3 |
44. Печь сопротивления однофазная, Uном =380 В |
20 |
2 |
45. Тельфер ПВ 25% |
2 |
3 |
46. Печь индукционная однофазная, Uном =380 В |
40 |
2 |
47. Печь шахтная однофазная, Uном =380 В |
25 |
2 |
48. Печь термическая |
30 |
2 |
49. Вентилятор |
7 |
2 |
Слесарный участок |
||
50. Станок универсально-заточной |
1 |
5 |
51. Станок вертикально-фрезерный |
5,6 |
2 |
52. Наждак |
2,8 |
2 |
53. Станок сверлильный |
1 |
4 |
54. Станок токарно-винторезный |
11 |
2 |
55. Станок горизонтально-фрезерный |
|
4 |
56. Наждак |
|
2 |
ОГЛАВЛЕНИЕ
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ............................................................. |
4 |
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА...................................................... |
11 |
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................... |
13 |
1 КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА, СРЕДЕ ЦЕХОВ, ДАННЫЕ ОБ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКАХ, РЕЖИМЕ ИХ РАБОТЫ И КАТЕГОРИИ ПО НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.......................................................... |
14 |
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ. РАСЧЕТ КАРТОГРАММЫ И КООРДИНАТ СИМВОЛИЧЕСКОГО ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ........................................... |
16 |
2.1 Расчет электрических нагрузок по цеху................................................. |
16 |
|
33 |
|
39 |
|
41 |
3 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ..... |
44 |
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ................................................................ |
56 |
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ................................ |
59 |
5.1 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 110 кВ......... |
59 |
5.2 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 35 кВ............. |
73 |
5.3 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения предприятия.......................................................................................................... |
82 |
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ............................................................................................................... |
83 |
6.1 Выбор напряжения.................................................................................. |
83 |
6.2 Построение схемы электроснабжения.................................................... |
83 |
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети................................... |
85 |
6.4 Расчет питающих линий........................................................................... |
85 |
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ...................................... |
91 |
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ.................................................................................................... |
107 |
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС...................................................................................................................... |
121 |
10 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ....................................................................................................... |
122 |
11 ВЫБОР И ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ.................................................................................................... |
132 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.............................................................................................. |
135 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК........................................................... |
136 |
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА
Основные характеристики потребителей и системы электроснабжения группы цехов машиностроительного завода.
1)
Суммарная установленная мощность
электроприемников предприятия напряжением
ниже 1000 В: 27812,25 кВт.
2) По надежности электроснабжения потребители предприятия относятся ко второй и третьей категориям.
К цехам, в которых имеются потребители второй категории, относятся:
- Кислородная станция;
- Насосная станция;
- Компрессорная станция;
- Ремонтно-механический цех;
- Заводоуправление;
- Сборосварочные цехи 1 и 2
- Заготовительный цех;
- Маляропокрасокный цех.
К цехам, в которых имеются только потребители третьей категории, относятся:
- Склад хим. реактивов;
- Склад;
- Склад готовой продукции;
- Гараж.
3) Полная расчетная мощность на шинах ГПП: 14780,39 кВА.
4) Коэффициенты реактивной мощности:
- заданный энергосистемой tgЭ=0,27;
- расчетный tgР=0,276.
5) Напряжение внешнего электроснабжения: 35 кВ.
6) Мощность короткого замыкания в точке присоединения к энергосистеме питающих предприятие линий: 490 МВА.
7)
Расстояние от предприятия до питающей
подстанции энергосистемы 1,5 км; питающая
воздушная линия выполнена проводом
марки АС-120/19
8) На ГПП установлены два трансформатора типа ТДНС-16000/35/10У1.
9) Напряжение внутреннего электроснабжения предприятия: 10 кВ.
10) Тип принятых ячеек распределительного устройства ГПП: СЭЩ-59.
11) Для питания потребителей напряжением ниже 1000 В устанавливается 6 цеховых трансформаторных подстанций с трансформаторами типа ТМЗ мощностью 400, 1250, 2000 и 2500 кВА, а также 7 низковольтных распределительных пунктов.
12) Марка кабельных линий: ААП2лУ, сечения: 25, 35, 95, 120, 150, 185, 240 мм2 (с учетом проверки на термическую стойкость).
ВВЕДЕНИЕ
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией [3, 1.2.5]. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией электроприемников предприятия и должны отвечать определенным технико-экономическим требованиям: они должны обладать минимальными затратами при соблюдении всех технических показателей; обеспечивать требуемую надежность электроснабжения и надлежащее качество электрической энергии; быть удобны в эксплуатации и безопасны в обслуживании; иметь достаточную гибкость, позволяющую обеспечивать оптимальные режимы работы как в нормальном, так и в послеаварийном режимах; позволять осуществление реконструкций без существенного удорожания первоначального варианта.
По мере развития электропотребления к системам электроснабжения предъявляются и другие требования, например, возникает необходимость внедрения систем автоматического управления и диагностики СЭС, систем автоматизированного контроля и учета электроэнергии, осуществления в широких масштабах диспетчеризации процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления.
Чтобы система электроснабжения удовлетворяла всем предъявляемым к ней требованиям, необходимо при проектировании учитывать большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к решению задачи, учитывающий взаимовлияние факторов, и учет их динамичности.
Таким образом, создание рациональной системы электроснабжения промышленного предприятия является сложной задачей, включающей в себя выбор рационального числа трансформаций, выбор рациональных напряжений, правильный выбор места размещения цеховых подстанций и ГПП, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схемы внешнего электроснабжения и ее параметров, а также сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации и др. Принятие оптимальных решений на каждом этапе проектирования ведет к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.
1 КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ
ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА, СРЕДЕ ЦЕХОВ,
ДАННЫЕ ОБ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКАХ, РЕЖИМЕ ИХ
РАБОТЫ И КАТЕГОРИИ ПО НАДЕЖНОСТИ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Как следует из названия, машиностроительный завод предназначен для производства тех или иных разновидностей машин. На территории машиностроительного завода присутствуют следующие цеха:
-
Кислородная станция
Кислородная станция ( цех разделения воздуха) - это часть производственного предприятия ( завода), состоящая из одного или нескольких зданий и сооружений, в которых размещается основное и вспомогательное оборудование для получения жидких или газообразных продуктов разделения воздуха, а также производится их очистка, хранение, наполнение баллонов или транспортных емкостей и выдача продукции потребителям [4].
Среда внутри цеха – чистая. Имеются электроприемники, относящиеся ко второй категории по надежности электроснабжения. Высоковольтные электродвигатели работают в длительном режиме.
-
Склад хим. реактивов. Среда внутри здания- чистая. Все электроприемники относятся к третьей категории по надежности электроснабжения.
-
Насосная станция. Среда внутри здания- чистая. Имеются электроприемники, относящиеся ко второй категории по надежности электроснабжения.
-
Склад готовой продукции. Среда внутри здания- чистая. Все электроприемники относятся к третьей категории по надежности электроснабжения.
-
Склад. Среда внутри здания- чистая. Все электроприемники относятся к третьей категории по надежности электроснабжения.
-
Компрессорная станция. Среда внутри здания- чистая. Высоковольтные двигатели работают в длительном режиме. Имеются электроприемники, относящиеся ко второй категории по надежности электроснабжения.
-
Маляропокрасочный цех. Среда внутри здания- чистая. Имеются электроприемники, относящиеся ко второй категории по надежности электроснабжения.
-
Сборосварочные цеха 1 и 2. Среда внутри здания- чистая. Имеются электроприемники, относящиеся ко второй категории по надежности электроснабжения.
-
Заготовительный цех. Среда внутри здания- чистая. Имеются электроприемники, относящиеся ко второй категории по надежности электроснабжения.
-
Гараж. Среда внутри здания- относительно чистая. Все электроприемники относятся к третьей категории по надежности электроснабжения.
-
Ремонтно-механический цех. Среда внутри здания- чистая. Имеются электроприемники, относящиеся ко второй категории по надежности электроснабжения.
-
Заводоуправление. Среда внутри здания- чистая. Имеются электроприемники, относящиеся ко второй категории по надежности электроснабжения.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что на территории предприятия отсутствуют цеха с грязной средой.
-
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ. РАСЧЕТ КАРТОГРАММЫ И КООРДИНАТ СИМВОЛИЧЕСКОГО ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ
-
Расчет электрических нагрузок по цеху
Согласно исходным данным, необходимо рассчитать электрическую нагрузку по Ремонтно-механическому цеху. Рассмотрим расчет нагрузки трехфазных электроприемников на примере электроснабжения Участка 1 механической обработки от распределительного шинопровода. Суммарная установленная мощность электроприемников i-го типа находится по формуле [5]:
|
(2.1) |
где ni – число электроприемников i-го типа;
- номинальная мощность одного
электроприемника i-го
типа.
Для тепловой завесы по формуле (2.1):
.
Для остальных типов электроприемников суммарная установленная мощность определена аналогично и приведена в таблице 2.2
Расчетные активная и реактивная нагрузки участка цеха, питающегося от распределительного шинопровода, могут быть найдены по формулам [5, 3.2.7, 3.2.8]:
|
(2.2) |
|
(2.3) |
где
m- число типов электроприемников, подключенных к распределительному шинопроводу данного участка цеха;
– коэффициент расчетной нагрузки по
активной мощности, определяемый для
питающих сетей до 1 кВ по [5, табл.1] в
зависимости от nэ
и Ки;
- коэффициент использования электроприемников
i-го типа. Для тепловой
завесы [6, табл. 4-10]
Для остальных типов электроприемников
значения
приведены в таблице 2.2
- средневзвешанный коэффициент реактивной
мощности электроприемников i-го
типа, найденный по средневзвешанному
коэффициенту мощности
,
который находится по [6, табл.4-10]. Для
тепловой завесы
.
Для остальных типов электроприемников
приведен в таблице 2.2;
- эффективное число электроприемников
для участка цеха, питающегося от
распределительного шинопровода. Согласно
[5]:
|
(2.4) |
Используя исходные данные расчет для всех типов электроприемников по формуле (2.1), получим по формуле (2.4):
Средневзвешанный коэффициент использования найдем по формуле [5, 2.8]:
|
(2.5) |
По формуле (2.5):
По [5, табл.1] по рассчитанным nэ
и Ки находим
.
По формуле (2.2):
;
По формуле (2.3):
Расчетные полную мощность и ток найдем по известным формулам:
|
(2.6) |
|
(2.7) |
где
- номинальное напряжение сети 0,4 кВ.
По формулам (2.6) и (2.7):
Для остальных участков и отделений, не содержащих однофазной нагрузки, расчеты проведены аналогично и их результаты представлены в таблице 2.2.
Согласно исходным данным, в термическом участке ремонтно-механического цеха имеются однофазные электроприемники. Для уменьшения влияния однофазных электроприемников на коэффициенты прямой и обратной последовательности распределим однофазные электроприемники по фазам так, чтобы они были загружены равномерно, насколько это возможно. Однофазные электроприемники и их размещение по фазам представлены в таблице 2.1.
Для однофазных электроприемников, подключенных на линейные напряжения, найдем приведенные к соответствующим фазам установленные мощности по формулам: [7]:
|
(2.8) |
|
(2.9) |
где
и
- соответственно активная и реактивная
номинальные мощности электроприемников
i-го типа, подключенных
на линейные напряжения mn,
приведенные к фазе m;
и
- соответственно активная и реактивная
номинальные мощности электроприемников
i-го типа, подключенных
на линейные напряжения mn,
приведенные к фазе n,
- номинальная мощность электроприемников
i-го типа, подключенных
на линейное напряжение mn,
которая находится по формуле (2.1);
- коэффициент приведения активной
мощности электроприемников i-го
типа, подключенных на линейное напряжение
mn, к фазе m
[7]:
|
(2.10) |
где
-
коэффициент реактивной мощности
электроприемников i-го
типа, подключенных на линейное напряжение
mn.
в зависимости от типа электроприемника
и его коэффициента мощности
находится по [Федоров, 1980, табл.4-10];
- коэффициент приведения активной
мощности электроприемников i-го
типа, подключенных на линейное напряжение
mn, к фазе n
[7]:
|
(2.11) |
- коэффициент приведения реактивной
мощности электроприемников i-го
типа, подключенных на линейное напряжение
mn, к фазе m
[7]:
|
(2.12) |
- коэффициент приведения реактивной
мощности электроприемников i-го
типа, подключенных на линейное напряжение
mn, к фазе n
[7]:
|
(2.13) |
К примеру для однофазной печи сопротивления, подключенной на линейное напряжение AB:
Согласно [6, табл. 4.10]:
По формулам (2.10-2.13):
По формуле (2.1):
По формулам (2.8) и (2.9):
Для остальных электроприемников, подключенных на линейные напряжения, результаты подобных расчетов приведены в таблице 2.1.
Далее для однофазных электроприемников, подключенных как на линейные, так и на фазные напряжения, находятся средние активные и реактивные мощности, потребляемые от соответствующих фаз по формулам:
|
(2.14) |
|
(2.15) |
Для однофазной печи сопротивления,
подключенной на линейное напряжение
AB по [6, табл. 4.10]
.
По формулам (2.14) и (2.15):
Для остальных электроприемников средние активные и реактивные мощности, потребляемые от соответствующих фаз, представлены в таблице 2.1. В строке «Итого по однофазным ЭП» приведены суммарные значения установленных и средних мощностей соответствующих фаз, потребляемых всеми однофазными электроприемниками.
Согласно [8] однофазные электроприемники считаются равномерно распределенными по фазам, если неравномерность нагрузки по фазам- разность номинальных мощностей наиболее и наименее загруженных фаз- не превышает 15 % суммарной номинальной мощности трехфазных и однофазных электроприемников рассматриваемого узла. Условная трехфазная номинальная мощность принимается равной суммарной номинальной мощности всех однофазных электроприемников. Согласно данным таблицы 2.1, наиболее загруженной фазой является фаза А, наименее – фаза B . Найдем неравномерность загрузки по фазам по формуле:
|
(2.16) |
где
и
- суммарные установленные мощности,
потребляемые однофазными электроприемниками
от фаз А и В соответственно;
и
– суммарные установленные мощности
трехфазных и однофазных электроприемников
соответственно.
и
находятся по формуле (2.1).
Используя исходные данные для термического
участка РМЦ, найдем по формулам (2.1) и
(2.16):
=0,56 %.
Как видим, неравномерность нагрузки фаз значительно меньше 15 %, поэтому найдем условную установленную трехфазную мощность, создаваемую однофазными электроприемниками:
|
(2.17) |
По формуле (2.17):
Найдем средневзвешанный коэффициент использования однофазных электроприемников по формуле (2.5):
Найдем средневзвешанный коэффициент реактивной мощности по формуле:
|
(2.18) |
где
-
коэффициент реактивной мощности
однофазных ЭП i-го типа/
По формуле (2.18):
Условную установленную трехфазную мощность однофазных электроприемников, количество однофазных электроприемников, средневзвешанные коэффициенты использования и реактивной мощности внесены в таблицу 2.2 под графой «Однофазные электроприемники» для расчета электрических нагрузок ШР-7, по которому питается термический участок.
Таблица 2.1
Наименования однофазных электроприемников |
ni, шт. |
pнi, кВт |
Pнi, кВт |
ni∙(pнi)2, кВт |
Установленная мощность ЭП, подключенных на линейное напряжение |
Коэффициент приведения |
Установленная мощность ЭП, потребляемая от фазы |
Kи |
Kи∙Рн |
Ки∙Рн∙tgφ |
|||||||||||
ab |
bc |
ca |
к фазе |
k |
q |
a |
b |
c |
|
|
|
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|||||
44. Печь сопротивления однофазная, Uном=380 В |
1 |
20 |
20 |
400 |
20 |
- |
- |
a |
0,68 |
0,02 |
13,58 |
6,42 |
0,00 |
0,50 |
10,00 |
6,20 |
|||||
b |
0,32 |
0,60 |
|||||||||||||||||||
46.Печь индукционная однофазная, Uном=380 В |
1 |
40 |
40 |
1600 |
40 |
- |
- |
a |
1,27 |
1,05 |
50,90 |
-10,90 |
0,00 |
0,70 |
28,00 |
74,94 |
|||||
b |
-0,27 |
1,63 |
|||||||||||||||||||
44. Печь сопротивления однофазная, Uном=380 В |
1 |
20 |
20 |
400 |
- |
20 |
- |
b |
0,68 |
0,02 |
0,00 |
13,58 |
6,42 |
0,50 |
10,00 |
6,20 |
|||||
c |
0,32 |
0,60 |
|||||||||||||||||||
46.Печь индукционная однофазная, Uном=380 В |
1 |
40 |
40 |
1600 |
- |
40 |
- |
b |
1,27 |
1,05 |
0,00 |
50,90 |
-10,90 |
0,70 |
28,00 |
74,94 |
|||||
c |
-0,27 |
1,63 |
|||||||||||||||||||
46.Печь индукционная однофазная, Uном=380 В |
1 |
40 |
40 |
1600 |
- |
- |
40 |
c |
1,27 |
1,05 |
-10,90 |
0,00 |
50,90 |
0,70 |
28,00 |
74,94 |
|||||
a |
-0,27 |
1,63 |
|||||||||||||||||||
47.Печь шахтная однофазная, Uном=380 В |
1 |
25 |
25 |
625 |
- |
- |
25 |
c |
0,68 |
0,02 |
8,03 |
0,00 |
16,97 |
0,50 |
12,50 |
7,75 |
|||||
a |
0,32 |
0,60 |
|||||||||||||||||||
43. Электропечь ванная, однофазная, Uном=220 В |
1 |
10 |
10 |
100 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
10,00 |
0,00 |
0,00 |
0,50 |
5,00 |
3,10 |
|||||
43. Электропечь ванная, однофазная, Uном=220 В |
1 |
10 |
10 |
100 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,00 |
10,00 |
0,00 |
0,50 |
5,00 |
3,10 |
|||||
43. Электропечь ванная, однофазная, Uном=220 В |
1 |
10 |
10 |
100 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,00 |
0,00 |
10,00 |
0,50 |
5,00 |
3,10 |
|||||
Итого по однофазным ЭП |
9 |
|
215 |
6525 |
|
|
|
|
|
|
71,61 |
70,00 |
73,39 |
0,61 |
131,50 |
254,26 |
Продолжение таблицы 2.1
Наименования однофазных электроприемников |
cosφ |
tgφ |
Средние мощности |
||||||
активные |
реактивные |
||||||||
a |
b |
c |
a |
b |
c |
||||
1 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|
44. Печь сопротивления однофазная, Uном=380 В |
0,85 |
0,62 |
6,79 |
3,21 |
0,00 |
0,21 |
5,99 |
0,00 |
|
46.Печь индукционная однофазная, Uном=380 В |
0,35 |
2,68 |
35,63 |
-7,63 |
0,00 |
29,39 |
45,55 |
0,00 |
|
44. Печь сопротивления однофазная, Uном=380 В |
0,85 |
0,62 |
0,00 |
6,79 |
3,21 |
0,00 |
0,21 |
5,99 |
|
46.Печь индукционная однофазная, Uном=380 В |
0,35 |
2,68 |
0,00 |
35,63 |
-3,82 |
0,00 |
29,39 |
45,55 |
|
46.Печь индукционная однофазная, Uном=380 В |
0,35 |
2,68 |
-7,63 |
0,00 |
35,63 |
45,55 |
0,00 |
29,39 |
|
47.Печь шахтная однофазная, Uном=380 В |
0,85 |
0,62 |
4,01 |
0,00 |
8,49 |
7,48 |
0,00 |
0,26 |
|
43. Электропечь ванная, однофазная, Uном=220 В |
0,85 |
0,62 |
5,00 |
0,00 |
0,00 |
3,10 |
0,00 |
0,00 |
|
43. Электропечь ванная, однофазная, Uном=220 В |
0,85 |
0,62 |
0,00 |
5,00 |
0,00 |
0,00 |
3,10 |
0,00 |
|
43. Электропечь ванная, однофазная, Uном=220 В |
0,85 |
0,62 |
0,00 |
0,00 |
5,00 |
0,00 |
0,00 |
3,10 |
|
Итого по однофазным ЭП |
- |
1,93 |
43,80 |
43,00 |
48,51 |
85,73 |
84,24 |
84,29 |
Таблица 2.2
Исходные данные |
Расчетные величины |
nэ |
Кр |
Расчетная мощность |
Iр, А |
||||||||||||||||||||||||||
по заданию технологов |
по справочным данным |
Ки∙Pн |
Ки∙Рн∙tgφ |
n∙pн2 |
Pр, кВт |
Qр, квар
|
Sр, кВ∙А |
||||||||||||||||||||||||
Наименование ЭП |
n, шт. |
Номинальная (установленная) мощность, кВт |
Ки |
коэффициент реактивной мощности |
|||||||||||||||||||||||||||
pн |
Pн=n∙pн |
cosφ |
tgφ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||||||||||||||||
Участок 1 механической обработки (ШР-1) |
|||||||||||||||||||||||||||||||
1. Тепловая завеса |
1 |
30,00 |
30,00 |
0,35 |
0,80 |
0,75 |
10,50 |
7,88 |
900,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
2.Станок долбежный |
4 |
6,70 |
26,80 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
4,29 |
7,43 |
2872,96 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
3.Станок поперечно-строгальный |
2 |
14,00 |
28,00 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
4,48 |
7,76 |
1568,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
4.Станок заточный |
3 |
0,75 |
2,25 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
0,36 |
0,62 |
15,19 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
5. Станок токарный |
4 |
11,00 |
44,00 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
7,04 |
12,19 |
7744,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
6.Кран-балка |
2 |
8,50 |
17,00 |
0,10 |
0,50 |
1,73 |
1,70 |
2,94 |
578,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Силовая низковольтная нагрузка на ШР-1 |
16 |
|
148,05 |
0,19 |
|
|
28,37 |
38,82 |
13678,15 |
1,60 |
2,50 |
70,92 |
42,71 |
82,79 |
119,49 |
||||||||||||||||
Участок 2 механической обработки (ШР-2) |
|||||||||||||||||||||||||||||||
7.Станок зубонарезной |
5 |
11,70 |
58,50 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
9,95 |
11,63 |
684,45 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
8.Станок вертикальный фрезерный |
3 |
13,00 |
39,00 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
6,63 |
7,75 |
507,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
9.Станок шлифовальный |
5 |
14,00 |
70,00 |
0,35 |
0,40 |
2,29 |
24,50 |
56,14 |
980,00 |
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 2.2
Исходные данные |
Расчетные величины |
nэ |
Кр |
Расчетная мощность |
Iр, А |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
по заданию технологов |
по справочным данным |
Ки∙Pн |
Ки∙Рн∙tgφ |
n∙pн2 |
Pр, кВт |
Qр, квар
|
Sр, кВ∙А |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Наименование ЭП |
n, шт. |
Номинальная (установленная) мощность, кВт |
Ки |
коэффициент реактивной мощности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
pн |
Pн=n∙pн |
cosφ |
tgφ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|||||||||||||||||||||||||
Участок 2 механической обработки (ШР-2) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10.Станок токарный |
3 |
16,00 |
48,00 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
8,16 |
9,54 |
768,00 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
11.Станок горизонтально-расточный |
2 |
29,00 |
58,00 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
9,86 |
11,53 |
1682,00 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
12.Станок радиально-сверлильный |
4 |
6,90 |
27,60 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
4,42 |
7,65 |
190,44 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
13.Пила дисковая |
3 |
8,90 |
26,70 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
4,27 |
7,40 |
237,63 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
14.Пила ножовочная |
5 |
1,70 |
8,50 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
1,36 |
2,36 |
14,45 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
15.Тележка вспомогательная |
3 |
1,40 |
4,20 |
0,40 |
0,75 |
0,88 |
1,68 |
1,48 |
5,88 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
16.Тепловая завеса |
2 |
1,40 |
2,80 |
0,35 |
0,80 |
0,75 |
0,98 |
0,74 |
3,92 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Силовая низковольтная нагрузка на ШР-2 |
35 |
|
343,30 |
0,21 |
|
|
71,80 |
116,20 |
5073,77 |
23,23 |
1,12 |
80,42 |
116,20 |
141,32 |
203,97 |
Продолжение таблицы 2.2
Исходные данные |
Расчетные величины |
nэ |
Кр |
Расчетная мощность |
Iр, А |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
по заданию технологов |
по справочным данным |
Ки∙Pн |
Ки∙Рн∙tgφ |
n∙pн2 |
|
|
Pр, кВт |
Qр, квар
|
Sр, кВ∙А |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Наименование ЭП |
n, шт. |
Номинальная (установленная) мощность, кВт |
Ки |
коэффициент реактивной мощности |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
pн |
Pн=n∙pн |
cosφ |
tgφ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|||||||||||||||||||||||||
Участок 3 механической обработки (ШР-3) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17.Станок универсально-заточный |
6 |
4,50 |
27,00 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
4,32 |
7,48 |
121,50 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
18.Станок карусельный |
2 |
50,00 |
100,00 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
17,00 |
19,88 |
5000,00 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
19.Станок радиально-сверлильный |
4 |
6,90 |
27,60 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
4,42 |
7,65 |
190,44 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
20.Станок централизованный |
6 |
1,70 |
10,20 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
1,63 |
2,83 |
17,34 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
21.Машина наплавочная |
2 |
11,70 |
23,40 |
0,35 |
0,60 |
1,33 |
8,19 |
10,92 |
273,78 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
22.Пресс гидравлический |
2 |
2,80 |
5,60 |
0,20 |
0,65 |
1,17 |
1,12 |
1,31 |
15,68 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
23.Станок токарно-винторезный |
1 |
15,00 |
15,00 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
2,55 |
2,98 |
225,00 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
24.Ножницы гильотинные |
3 |
7,00 |
21,00 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
3,36 |
5,82 |
147,00 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Силовая низковольтная нагрузка на ШР-3 |
26 |
|
229,80 |
0,19 |
|
|
42,59 |
58,86 |
5990,74 |
8,81 |
1,43 |
60,90 |
64,75 |
88,89 |
128,30 |
Продолжение таблицы 2.2
Исходные данные |
Расчетные величины |
nэ |
Кр |
Расчетная мощность |
Iр, А |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
по заданию технологов |
по справочным данным |
Ки∙Pн |
Ки∙Рн∙tgφ |
n∙pн2 |
Pр, кВт |
Qр, квар
|
Sр, кВ∙А |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Наименование ЭП |
n, шт. |
Номинальная (установленная) мощность, кВт |
Ки |
коэффициент реактивной мощности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
pн |
Pн=n∙pн |
cosφ |
tgφ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||||||||||||||||||||||||||
Участок по ремонту электрооборудования (ШР-4) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
25.Станок токарно-винторезный |
3 |
7,5 |
22,5 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
3,825 |
4,47 |
168,75 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
26.Станок универсально-фрезерный |
6 |
3 |
18 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
3,06 |
3,58 |
54 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
27.Станок точильный |
4 |
1 |
4 |
0,16 |
0,5 |
1,73 |
0,64 |
1,11 |
4 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
28.Станок сверлильный |
1 |
10 |
10 |
0,16 |
0,5 |
1,73 |
1,6 |
2,78 |
100 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
29.Станок долбежный |
2 |
6,8 |
13,6 |
0,16 |
0,5 |
1,73 |
2,18 |
3,77 |
92,48 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Силовая низковольтная нагрузка на ШР-4 |
16 |
|
68,1 |
0,17 |
|
|
11,31 |
15,70 |
419,23 |
11,06 |
1,41 |
15,93 |
15,70 |
22,37 |
32,29 |
||||||||||||||||||||||||||
Заготовительное отделение (ШР-5) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
30.Пресс-ножницы |
1 |
9,50 |
9,50 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
1,52 |
2,63 |
90,25 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
31.Вальцы |
3 |
9,00 |
27,00 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
4,59 |
5,37 |
243,00 |
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 2.2
Исходные данные |
Расчетные величины |
nэ |
Кр |
Расчетная мощность |
Iр, А |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
по заданию технологов |
по справочным данным |
Ки∙Pн |
Ки∙Рн∙tgφ |
n∙pн2 |
|
|
Pр, кВт |
Qр, квар
|
Sр, кВ∙А |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Наименование ЭП |
n, шт. |
Номинальная (установленная) мощность, кВт |
Ки |
коэффициент реактивной мощности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
pн |
Pн=n∙pн |
cosφ |
tgφ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Заготовительное отделение (ШР-5) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
32.Станок вертикально-сверлильный |
3 |
9,60 |
28,80 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
4,61 |
7,98 |
276,48 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
33.Ножницы гильотинные |
1 |
9,00 |
9,00 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
1,44 |
2,49 |
81,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
34.Преобразователь сварочный |
1 |
14,00 |
14,00 |
0,30 |
0,60 |
1,33 |
4,20 |
5,60 |
196,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
35.Трансформатор сварочный |
1 |
15,00 |
15,00 |
0,35 |
0,50 |
1,73 |
5,25 |
9,09 |
225,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
36.Кран-балка |
1 |
16,50 |
16,50 |
0,10 |
0,50 |
1,73 |
1,65 |
2,86 |
272,25 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Силовая низковольтная нагрузка на ШР-5 |
11 |
|
119,80 |
0,19 |
|
|
23,26 |
36,03 |
1383,98 |
10,37 |
1,40 |
32,56 |
39,63 |
51,29 |
74,03 |
Продолжение таблицы 2.2
Исходные данные |
Расчетные величины |
nэ |
Кр |
Расчетная мощность |
Iр, А |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
по заданию технологов |
по справочным данным |
Ки∙Pн |
Ки∙Рн∙tgφ |
n∙pн2 |
|
|
Pр, кВт |
Qр, квар
|
Sр, кВ∙А |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Наименование ЭП |
n, шт. |
Номинальная (установленная) мощность, кВт |
Ки |
коэффициент реактивной мощности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
pн |
Pн=n∙pн |
cosφ |
tgφ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Кузнечное отделение (ШР-6) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
37.Печь термическая |
2 |
90,00 |
180,00 |
0,50 |
0,85 |
0,62 |
90,00 |
55,78 |
16200,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
38.Молот |
1 |
35,00 |
35,00 |
0,20 |
0,65 |
1,17 |
7,00 |
8,18 |
1225,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
39.Станок гибочный |
2 |
1,70 |
3,40 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
0,58 |
0,68 |
5,78 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
40.Станок продольно-строгальный |
2 |
46,00 |
92,00 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
15,64 |
18,29 |
4232,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
41.Установка термообработки колес |
2 |
25,00 |
50,00 |
0,70 |
0,95 |
0,33 |
35,00 |
11,50 |
1250,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
42.Кран-укосина ПВ 25% |
2 |
1,00 |
2,00 |
0,05 |
0,50 |
1,73 |
0,10 |
0,17 |
2,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Силовая низковольтная нагрузка на ШР-6 |
11 |
|
362,40 |
0,41 |
|
|
148,32 |
94,60 |
22914,78 |
5,73 |
1,11 |
164,63 |
104,06 |
194,76 |
281,11 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Термический участок (ШР-7) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Однофазные ЭП (43,44,46,47) |
9 |
- |
215 |
0,61 |
0,46 |
1,93 |
131,50 |
254,26 |
6525,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
45. Тельфер ПВ 25% |
2 |
2 |
4 |
0,05 |
0,50 |
1,73 |
0,20 |
0,35 |
8,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
48. Печь термическая |
2 |
30 |
60 |
0,50 |
0,85 |
0,62 |
30,00 |
18,59 |
1800,00 |
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 2.2
Исходные данные |
Расчетные величины |
nэ |
Кр |
Расчетная мощность |
Iр, А |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
по заданию технологов |
по справочным данным |
Ки∙Pн |
Ки∙Рн∙tgφ |
n∙pн2 |
|
|
Pр, кВт |
Qр, квар
|
Sр, кВ∙А |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Наименование ЭП |
n, шт. |
Номинальная (установленная) мощность, кВт |
Ки |
коэффициент реактивной мощности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
pн |
Pн=n∙pн |
cosφ |
tgφ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Термический участок (ШР-7) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
49. Вентилятор |
1 |
7 |
7 |
0,65 |
0,80 |
0,75 |
4,55 |
3,41 |
49,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Силовая низковольтная нагрузка по участку |
14 |
|
286 |
0,58 |
|
|
166,25 |
276,61 |
8382,00 |
9,76 |
1,00 |
166,25 |
276,61 |
322,73 |
465,81 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Слесарный участок |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
50.Станок универсально-заточный |
4 |
1 |
4 |
0,16 |
0,5 |
1,73 |
0,64 |
1,108513 |
4,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
51.Станок вертикально-фрезерный |
4 |
5,6 |
22,4 |
0,16 |
0,50 |
1,73 |
3,584 |
6,20767 |
125,44 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
52.Наждак |
3 |
2,8 |
8,4 |
0,16 |
0,5 |
1,73 |
1,344 |
2,327876 |
23,52 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
53.Станок сверлильный |
3 |
1 |
3 |
0,16 |
0,5 |
1,73 |
0,48 |
0,831384 |
3,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
54.Станок токарно-винторезный |
4 |
11 |
44 |
0,16 |
0,5 |
1,73 |
7,04 |
12,19364 |
484,00 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
55.Станок горизонтально-фрезерный |
3 |
8,8 |
26,4 |
0,16 |
0,5 |
1,73 |
4,224 |
7,316183 |
232,32 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
56.Наждак |
2 |
2,8 |
5,6 |
0,16 |
0,5 |
1,73 |
0,896 |
1,551918 |
15,68 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Силовая низковольтная нагрузка по участку |
23 |
|
113,8 |
0,16 |
|
|
18,208 |
31,53718 |
887,96 |
14,58 |
1,41 |
25,67 |
31,54 |
40,67 |
58,70 |
Расчет нагрузок по цеху заканчивается
расчетов электрических нагрузок на
шинах цеховой ТП. В отличие от предыдущих
расчетов, расчетная реактивная мощность
находится по формуле [5, 3.2.8.2]:
|
(2.19) |
Расчетная активная мощность также
считается по формуле (2.2 . При расчете
по формулам (2.2) и (2.19) коэффициент
берется [5, табл.2] в зависимости от
средневзвешанного
и
.
также находится по формуле (2.4), однако
при этом используются установленные
мощности всех электроприемников,
установленных в РМЦ. Величины
и
были найдены при предыдущих расчетах
и являются суммарными для электроприемников
соответствующих участков и отделений
РМЦ. То же самое можно и сказать и про
величины
,
используемые при расчете средневзвешанного
по цеху коэффициента использования.
По формуле (2.4):
По формуле (2.5):
По [РТМ, табл.2]
.
По формулам (2.2) и (2.19):
По формуле (2.19):
;
По формулам (2.6) и (2.7):
Результаты расчета приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3
Наименование подразделения |
n, шт. |
Pн, кВт |
Ки |
Ки∙Pн |
Ки∙Рн∙tgφ |
n∙pн2 |
nэ |
Кра |
Pр, кВт |
Qр, квар |
Sр, кВ∙А |
Iр, А |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
1. Участок 1 механической обработки |
16 |
148,05 |
0,19 |
28,37 |
38,82 |
13678,15 |
|
|
|
|
|
|
2.Участок 2 механической обработки |
35 |
343,30 |
0,21 |
71,80 |
116,20 |
5073,77 |
|
|
|
|
|
|
3.Участок 3 механической обработки |
26 |
229,80 |
0,19 |
42,59 |
58,86 |
5990,74 |
|
|
|
|
|
|
4.Участок по ремонту электрооборудования |
16 |
68,1 |
0,17 |
11,30 |
15,70 |
419,23 |
|
|
|
|
|
|
5.Заготовительное отделение |
11 |
119,80 |
0,19 |
23,26 |
36,03 |
1383,98 |
|
|
|
|
|
|
6.Кузнечное отделение |
11 |
362,40 |
0,41 |
148,32 |
94,60 |
22914,78 |
|
|
|
|
|
|
7.Термический участок |
14 |
286 |
0,58 |
166,25 |
276,61 |
8382,00 |
|
|
|
|
|
|
8.Слесарный участок |
23 |
113,8 |
0,16 |
18,21 |
31,54 |
887,96 |
|
|
|
|
|
|
Итого силовая низковольтная нагрузка по РМЦ |
154 |
1671,25 |
0,31 |
510,09 |
668,36 |
58730,61 |
47,56 |
0,75 |
382,57 |
501,27 |
630,58 |
910,16 |
-
Расчет низковольтных нагрузок по предприятию
Для остальных цехов предприятия в исходных данных заданы: суммарная установленная мощность электроприемников Pн, эффективное число электроприемников nэ, средневзвешанные по цеху коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cosφ. Расчетная активная мощность силовой нагрузки по цеху находится по несколько преобразованной формуле (2.2):
|
(2.20) |
Коэффициент расчетной нагрузки
для цехов, которые планируется питать
с помощью НРП (см. раздел 3), берется по
[5, табл.1]. Для цехов, питающихся от
собственных ТП
берется по [5, табл.1].
Соответственно вышесказанному, для цехов, питающихся от НРП, расчетная реактивная мощность силовой нагрузки находится по формуле:
|
(2.21) |
Для цехов, питающихся от собственных ТП:
|
(2.22) |
К примеру, для кислородной станции (Цех
№ 1), которую, в виду относительно малой
установленной мощности, в разделе № 3
планируется питать от НРП:
.
Согласно [5, табл.2]
.
По формуле (2.20):
По формуле (2.21)
Для остальных цехов результаты расчета силовой низковольтной нагрузки представлены в таблице 2.4
Расчетная нагрузка осветительных
электроприемников определяется по
удельной осветительной нагрузке на
единицу производственной или иной
поверхности пола с учетом коэффициента
спроса [7]:
|
(2.23) |
|
(2.24)
|
где
- коэффициент спроса по активной мощности
осветительной нагрузки. Определяется
по [9, с.36]. К примеру, для кислородной
станции
.
- удельная осветительная нагрузка на 1
м2 производственной поверхности
пола цеха. Определяется согласно [6, табл
4.16]. Для кислородной станции
;
– поверхность пола цеха, м2.
Определяется графическим путем по
исходным данным. Для кислородной станции
- коэффициент реактивной мощности с
учетом индивидуальной и групповой
компенсации реактивной мощности
источников света. Согласно [7] при
отсутствии информации допускается
брать
.
По формулам (2.23) и (2.24):
;
Для остальных цехов результаты расчета осветительной нагрузки представлены в таблице 2.4.
Расчетная полная мощность и расчетный ток для каждого цеха находятся по формулt (2.25) и по формуле (2.7)
|
(2.25) |
Для кислородной станции по формулам (2.25) и (2.7):
По формуле (2.7):
Результаты расчетов полной расчетной
мощности и расчетного тока для других
цехов, а также расчета осветительной
нагрузки для освещения территории
предприятия, представлены в таблице
2.4.
Таблица 2.4
Наименование подразделения |
Pн, кВт |
nэ |
Ки |
cosφ |
tgφ |
Ки∙Pн |
Ки∙Pн∙tgφ |
Кра |
Pр, кВт |
Qр, квар |
Fц, м2 |
Pуд.осв, кВт |
tgφосв |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
1. Кислородная станция |
335 |
9 |
0,45 |
0,70 |
1,02 |
150,75 |
153,80 |
0,9 |
135,68 |
138,42 |
707,55 |
0,017 |
0,3 |
2.Склад. хим. Реактивов |
50 |
7 |
0,25 |
0,65 |
1,17 |
12,5 |
14,61 |
1,39 |
17,38 |
16,08 |
488,6 |
0,016 |
0,3 |
3.Насосная станция |
300 |
9 |
0,70 |
0,80 |
0,75 |
210 |
157,50 |
0,9 |
189,00 |
173,25 |
625,4 |
0,016 |
0,3 |
4.Склад готовой продукции |
575 |
10 |
0,30 |
0,65 |
1,17 |
172,5 |
201,67 |
0,9 |
155,25 |
181,51 |
1995,6 |
0,016 |
0,3 |
5.Склад |
180 |
6 |
0,25 |
0,65 |
1,17 |
45 |
52,61 |
1,45 |
65,25 |
57,87 |
625,4 |
0,016 |
0,3 |
6.Компрессорная станция |
120 |
5 |
0,80 |
0,75 |
0,88 |
96 |
84,66 |
1 |
96,00 |
84,66 |
742,6 |
0,016 |
0,3 |
7.Маляропокрасочный цех |
3075 |
27 |
0,60 |
0,70 |
1,02 |
1845 |
1882,28 |
0,85 |
1568,25 |
1599,94 |
2585,5 |
0,017 |
0,3 |
8.Сборосварочный цех 1 |
6820 |
96 |
0,55 |
0,65 |
1,17 |
3751 |
4385,41 |
0,775 |
2907,03 |
3398,69 |
4037,3 |
0,015 |
0,3 |
9.Сборосварочный цех 2 |
6020 |
81 |
0,50 |
0,6 |
1,33 |
3010 |
4013,33 |
0,775 |
2332,75 |
3110,33 |
4754,4 |
0,015 |
0,3 |
10.Заготовительный цех |
8380 |
67 |
0,45 |
0,65 |
1,17 |
3771 |
4408,79 |
0,725 |
2733,98 |
3196,37 |
6212,4 |
0,017 |
0,3 |
11.Гараж |
81 |
5 |
0,30 |
0,6 |
1,33 |
24,3 |
32,40 |
1,35 |
32,81 |
35,64 |
976,8 |
0,016 |
0,3 |
12.Ремонтно-механический цех |
1671,25 |
47,56 |
0,31 |
0,61 |
1,31 |
510,09 |
668,36 |
0,75 |
382,57 |
501,27 |
3984,8 |
0,016 |
0,3 |
Продолжение таблицы 2.4
Наименование подразделения |
Кс.осв |
Рр.осв, кВт |
Qр.осв, квар |
Рр.сил+Рр.осв, кВт |
Qр.сил+Qр.осв, квар |
Sр, кВ∙А |
Iр, А |
1 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
1. Кислородная станция |
0,95 |
11,43 |
3,43 |
147,10 |
141,84 |
204,3496 |
294,95 |
2.Склад. хим. Реактивов |
0,6 |
4,69 |
1,41 |
22,07 |
17,48 |
28,15 |
40,63 |
3.Насосная станция |
0,95 |
9,51 |
2,85 |
198,51 |
176,10 |
265,36 |
383,02 |
4.Склад готовой продукции |
0,95 |
30,33 |
9,10 |
185,58 |
190,61 |
266,03 |
383,98 |
5.Склад |
0,6 |
6,00 |
1,80 |
71,25 |
59,67 |
92,94 |
134,15 |
6.Компрессорная станция |
0,95 |
11,29 |
3,39 |
107,29 |
88,05 |
138,79 |
200,33 |
7.Маляропокрасочный цех |
0,9 |
39,56 |
11,87 |
1607,81 |
1611,80 |
2276,61 |
3286,00 |
8.Сборосварочный цех 1 |
0,9 |
54,50 |
16,35 |
2961,53 |
3415,04 |
4520,30 |
6524,50 |
9.Сборосварочный цех 2 |
0,9 |
64,1844 |
19,26 |
2396,93 |
3129,59 |
3942,03 |
5689,83 |
10.Заготовительный цех |
0,9 |
95,04972 |
28,51492 |
2829,02 |
3224,89 |
4289,90 |
6191,94 |
11.Гараж |
0,6 |
9,37728 |
2,813184 |
42,18 |
38,45 |
57,08 |
82,39 |
12.Ремонтно-механический цех |
0,8 |
51,00544 |
15,30163 |
433,58 |
516,57 |
674,4133 |
973,43 |
Продолжение таблицы 2.4
Наименование подразделения |
Pн, кВт |
nэ |
Ки |
cosφ |
tgφ |
Ки∙Pн |
Ки∙Pн∙tgφ |
Кра |
Pр, кВт |
Qр, квар |
Fц, м2 |
Pуд.осв, кВт |
tgφосв |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
13.Заводоуправление |
205 |
12 |
0,50 |
0,8 |
0,75 |
102,5 |
76,88 |
1,03 |
105,58 |
76,88 |
435,7 |
0,016 |
0,3 |
14.Освещение территории |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
92244,95 |
0,002 |
0,3 |
Итого по низковольтной нагрузке по предприятию |
27812,25 |
|
0,49 |
|
|
13700,64 |
16132,30 |
|
10721,50 |
12570,90 |
|
|
|
Продолжение таблицы 2.4
Наименование подразделения |
Кс.осв |
Рр.осв, кВт |
Qр.осв, квар |
Рр.сил+Рр.осв, кВт |
Qр.сил+Qр.осв, квар |
Sр, кВ∙А |
Iр, А |
1 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
13.Заводоуправление |
0,85 |
5,93 |
1,78 |
111,50 |
78,65 |
136,45 |
196,95 |
14.Освещение территории |
0,9 |
166,04 |
49,81 |
|
|
|
|
Итого по низковольтной нагрузке по предприятию |
|
558,89 |
167,67 |
|
|
|
|