srg_nemir_potr

Потребители электрической энергии : метод. указания к курсовому проекту / Сергиевская И. Ю., Немировская А. Е.

Пример 2. Рассчитать силовую нагрузку термического отделения:

1. Электропечи сопротивления: Uн = 220 В; Р н = 60 кВт; n = 2 шт.; U н = 220 В; Р н = 40 кВт; n = 3 шт.; U н = 380 В; Р н = 25 кВт; n = 5 шт.

2.Установки токов высокой частоты: U н = 220 В; Р н = 20 кВт; n = 5 шт.

3.Индукционные печи: U н = 380 В; Р н = 100 кВт; n = 2 шт.

4.Вентиляторы: Р н = 10 кВт; n = 2 шт.

5.Кран-балка: Рпасп = 10 кВт; ПВ = 40%; n = 2 шт.

Решение:

1. По приложению Е находим kи и соsϕ:

Электропечь сопротивления: kи = 0,7; соsϕ = 0,95; tgϕ = 0,33;

Установки токов высокой частоты: k и = 0,7; соsϕ = 0,95; tgϕ = 0,33;

Индукционные печи: k и = 0,7; соsϕ = 0,4; tgϕ = 2,29;

Вентиляторы: k и = 0,7; соsϕ = 0,8; tgϕ = 0,75;

Кран-балка: k и = 0,06; соsϕ = 0,5; tgϕ = 1,73.

2. Распределяем равномерно однофазные ЭП по фазам

Равномерное распределение однофазных ЭП по фазам

Рисунок 1

3.Определяем наиболее загруженную фазу по выражениям (14) - (15).

Рсм,А= 2 × Kи × Pн,АС × p(АС/ А) + Kи × Pн,АВ × p(АВ/ А) + Kи × Pн,АВ × p(АВ/А) + Kи × Pн,А-0 =

=2 · 25 · 0,7 · 0,43 + 25 · 0,7 · 0,57 + 100 · 0,7 · 1,17 + (40 + 60) 0,7 = 176,93кВт;

Р см,В = Kи × Pн,АВ × p(АВ/ В) + Kи × Pн,АВ × p(АВ/ В) + 2 × Kи × Pн,ВС × p(ВС/ В) +

+ Kи × Pн,ВС × p(ВС/ В) + Kи × Pн,В-0 = 25 · 0,7 · 0,43 + 100 · 0,7 · (-0,17) + 2 · 25 · 0,7х

х0,57 + 100 · 0,7 · 1,17 + (40 + 60) 0,7 = 167,48кВт;

11

Вологодский государственный технический университет

Потребители электрической энергии : метод. указания к курсовому проекту / Сергиевская И. Ю., Немировская А. Е.

Рсм.,С = 2 × Kи × Pн,АС × p(АС/ С) + 2 × Kи × Pн,ВС × p(ВС/ С) + Kи × Pн,ВС × p(ВС/ С) +

+ Kи × Pн,С-0 = 2 · 25 · 0,7· 0,57 + 2 · 25 · 0,7 · 0,43 + 100 · 0,7 · (-0,17) + (40 + 5·20)х

х0,7 = 121,1 кВт.

Наиболее загруженной является фаза А.

Найдем реактивную нагрузку по наиболее загруженной фазе.

Qсм, А = 2 × Kи × Pн,АС × q (АС/ А) + Kи × Pн,АВ × q (АВ/ А) + Kи × Pн,АВ × q (АВ/ А) +

+ Kи × Pн,А-0 × tgϕ = 2·25· 0,7·0,41 + 25·0,7· (-0,17) + 100·0,7·0,86+(40 + 60) 0,7·0,33=

=94,7 кВт;

3.Находим условную трехфазную активную и реактивную нагрузки для наиболее загруженной фазы

Р см,у = 3 · 176,93 = 530,79 кВт, Q см,у = 3 · 94,7 = 284,2 квар.

4. Определяем Рсм для трехфазных ЭП

Вентиляторы: Рсм. = Рр = 0,7 · 10 · 2 = 14кВт; Qсм = 14 · 0,75 = 10,5 квар;

Кран-балка: Рсм. 4 = 0,06 · 0,4 · 2 · 10 = 0,8кВт; Qсм = 0,8 · 1,73 = 1,38 квар.

Р см∑ = 530,79 + 0,8 + 14 = 545,59 кВт; Q см ∑ = 284,2 + 10,5 + 1,38 = 296,08 квар.

5. Определяем условную активную номинальную нагрузку наиболее за-

груженной фазы

Р см,А = Pн,АВ × p(АВ/ А) + Pн,АС × p(АС/ А) + Pн,А-0 = 25 · 0,57 + 100 · 1,17 + 2 · 25х

х0,43 + (60 + 40) = 252,76 кВт.

Р н,у = 3 · 252,76 = 758,3 кВт.

6. Определяем средневзвешенный коэффициент использования

∑Pн,i

i=1

7.Определяем эффективное число ЭП и расчетный коэффициент

Вологодский государственный технический университет

Потребители электрической энергии : метод. указания к курсовому проекту / Сергиевская И. Ю., Немировская А. Е.

8. Определяем Рр, Qр, Sр.

Рр терм. отдел.= 1,0 · 545,59 = 545,49 кВт; Qр терм. отдел. = 296,08 ·1,0 = 296,08 квар;

Sр терм. отдел. = 545,492 +296,082 = 620,7 кВ · А.

4.1.3. Расчет силовой нагрузки однофазных электроприемников, работающих в ПКР (на примере сварочного цеха)

Однофазные сварочные машины и установки характеризуются малыми временами импульсов и циклов сварки. При выборе сетей по нагреву в качестве расчетной нагрузки принимается эффективная Sэф (средняя квадратичная) нагрузка. Основными показателями режимов работы электросварочных машин, необходимыми для расчета электрических нагрузок, являются коэффициент загрузки Кз и фактическая продолжительность включения ПВф, являющиеся справочными величинами (приложение И).

В первую очередь сварочные установки распределяют равномерно по фазам. Если ПВф и Кз у установок отличается незначительно, то распределение по парам фаз проводят по принципу равенства паспортных мощностей

где S пасп – паспортная мощность установок, подключенных на линейное напряжение;

nАВ, nВС, nАС – количество установок, подключенных соответственно к фазам А и В, В и С, А и С.

При резко отличных ПВф и Кз распределение установок по фазам следует производить по принципу равенства эффективных мощностей

При небалансе мощности не более 15 % нагрузка наиболее загруженной фазы определяется по формуле

формуле

13

Вологодский государственный технический университет

Потребители электрической энергии : метод. указания к курсовому проекту / Сергиевская И. Ю., Немировская А. Е.

Пример 3. Определить расчетную нагрузку сварочного участка Таблица 1 Исходные данные для расчета

Решение:

1. Определяем среднюю и эффективную мощности по (23), (24) и заносим в таблицу 2.

Таблица 2 Исходные и расчетные данные

Вологодский государственный технический университет

Потребители электрической энергии : метод. указания к курсовому проекту / Сергиевская И. Ю., Немировская А. Е.

2. Равномерно распределяем сварочные машины по фазам. Так как кз и ПВф сильно отличаются друг от друга, оценку небаланса нагрузок будем производить по Sэф.

3. В соответствии с рисунком имеем

nAB

∑Sэф = 51,45 + 185,6 + 18 = 255,05 кВ·А; 1

nAС

∑Sэф = 64,35 + 18 + 18 = 100,35 кВ·А; 1

nBС

∑Sэф = 51,45 + 185,6 + 18 = 255,05 кВ·А.

1

4.Т.к. небаланс нагрузки более 15 %, то S(3)эф определяем по формуле (22) S(эф3) = 3 255,052 +255,052 +255,05 × 255,05 = 761,15 кВ·А.

5.Кроме нагрузок, подключенных на напряжение 380 В, есть трехфазная нагрузка и нагрузка, подключенная на напряжение 220 В.

Определяем условную трехфазную нагрузку

S(3)эф.у = 3 · Sэф С - О = 3 (17,4 + 13,6) = 93 кВ·А.

6. Суммарная расчетная нагрузка сварочного участка с учетом трехфазных сварочных трансформаторов

Sэф.∑ = S(3)эф. + S(3)эф.у + Sэф трехф.= 761,15+ 93 + (2·14,9 + 4 · 39) = 1040кВ·А.

4.2. Расчет осветительной нагрузки

Расчет осветительных нагрузок следует выполнять методом удельных мощностей.

В первую очередь необходимо установить разряд зрительных работ по отраслевым нормам или по СН и П II-4-79, которые приводятся в справочниках, затем выбирают источник света и тип источника света, тип светильника.

По справочным материалам, в зависимости от разряда зрительных работ, контраста объекта и фона, характеристики фона, типа источника света и принятой системы освещения, определяется норма освещенности Ен.

Установленная мощность источника света, в соответствии с методом удельных мощностей, определяется по формуле

15

Вологодский государственный технический университет

Потребители электрической энергии : метод. указания к курсовому проекту / Сергиевская И. Ю., Немировская А. Е.

где руд - удельная мощность осветительных установок (Вт/м2);

где Sр - полная расчетная нагрузка;

σ - удельная плотность силовой нагрузки на 1 м2 площади промышленного здания (приложение Л).

Удельная мощность является справочной величиной и определяется в зависимости от Ен типа источника света, коэффициента запаса, площади помещения, расчетной высоты подвеса светильников, коэффициентов отражения от стен ρс, потолка ρп, рабочей поверхности ρр.

Расчетная активная нагрузка Рр,о осветительных установок определяется по формуле

где tg ϕ соответствует cos ϕ осветительных установок (cos ϕ ЛЛ = 0,92 ...

0,95, cos ϕ ДРЛ = 0,5 ... 0,65).

16

Вологодский государственный технический университет

Потребители электрической энергии : метод. указания к курсовому проекту / Сергиевская И. Ю., Немировская А. Е.

Пример 4. Определить осветительную нагрузку механического цеха

1. Определяем площадь помещения по формуле (26)

Fпом. = 537 = 2148 м2. 0,25

2.Определяем Руст

Руст. = 4,9 · 2148 = 10,53 кВт.

3.Определяем Рр, осв., Q р, осв.

Рр. осв. = 0,9 · 1,1 · 10,53 = 10,42кВт; Qр. осв. = 10,42 · 0,75 = 7,82 квар.

5. СУТОЧНЫЙ И ГОДОВОЙ ГРАФИКИ НАГРУЗКИ ПРЕДПРИЯТИЯ. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ

Суточные и годовые графики нагрузки являются универсальными, поэтому строятся в % или относительных единицах.

Для построения суточного графика по оси Х - откладывается время t (ч),

Для характеристики режимов работы ЭП применяются ряд коэффициентов.

17

Вологодский государственный технический университет

Потребители электрической энергии : метод. указания к курсовому проекту / Сергиевская И. Ю., Немировская А. Е.

4. Коэффициент заполнения графика Кзг:

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПОМЕЩЕНИЯ

6.1. Определение расположения светильников

Основное назначение светильников – это рациональное перераспределение светового потока.

Размещение светильников определяется следующими размерами (рисунок 5):

Н - высотой помещения;

hс - расстоянием светильника от перекрытия; hп = H - hс - высотой светильника над полом; hр - высотой расчетной поверхности над полом; h = hп - hр - расчетной высотой;

L - расстоянием между соседними светильниками или рядами ламп (если по длине и ширине расстояния различны, то они обозначаются соответственно Lа и Lв);

ℓ- расстоянием от крайних светильников или рядов светильников до стены.

18

Вологодский государственный технический университет

Потребители электрической энергии : метод. указания к курсовому проекту / Сергиевская И. Ю., Немировская А. Е.

Важное значение имеет отношение расстояния между светильниками или рядами светильников к расчетной высоте λ = L / h, уменьшение его приводит к удорожанию осветительной установки и усложнению ее обслуживания, а

следует устанавливать на расстоянии ℓ

от стены, которое принимается равным (0,5 - если у стен есть проходы, и 0,3 - в противном случае) L.

Пример 5. Освещение инстру-

hс = 1,2 м, выполнено лампами типа ДРЛ в светильниках РСП 05/Г03. Определить количество светильников и наметить их размещение в цехе. Решение.

1.h = H - hр - hс = 10 - 0,8 - 1,2 = 8 м.

2.Для принятого светильника, имеющего глубокую кривую силы света (буква Г в обозначении светильника), находим значение λ = Lа / h = 1 (Lа = λэ · h = 1 × 8 = 8 м).

3.При Lа = 8 м в ряду можно разместить 8 светильников, тогда 2ℓ=60 · 8 ·7 = 4 м, ℓ = 2 м.

4.Принимаем число светильников равным 5, тогда LА / LВ = 8 / 6 = 1,33 < 1,5.

5.Число светильников в цехе N = 40 шт.

Размещение светильников в цеха

19

Вологодский государственный технический университет

Потребители электрической энергии : метод. указания к курсовому проекту / Сергиевская И. Ю., Немировская А. Е.

Рисунок 6

6.2. Проектирование осветительных установок

1. Метод коэффициента использования. Суть метода состоит в том, что:

либо определяется освещенность в контрольных точках, либо - световой поток (расчетный) для выбранного источника света. Для характеристики использования светового потока вводится понятие коэффициента использования η.

Порядок расчета.

1.Определяем коэффициенты отражения ρп, ρст, ρр (из справочника).

2.Определяем индекс помещения:

где F - площадь помещения; h - расчетная высота;

А,В - длина и ширина помещения.

3.По индексу помещения из справочника находим коэффициент использования η.

4.Определяем световой поток по выражению

где Ен - нормируемая освещенность; Кзап- коэффициент запаса;

Z- коэффициент минимальной освещенности (Z = 1,1 для ЛЛ; Z = 1,15 для ЛН и ДРЛ);

N - число светильников.

По расчетному значению Ф выбирается стандартная лампа так, чтобы ее поток отличался от расчетного значения Ф на - 10 ÷ +20 %. При невозможности выбора источника света с таким приближением корректируется число светильников.

2. Точечный метод расчета служит для расчета освещения как угодно расположенных поверхностей и при любом распределении источников света.

Создаваемая от каждого светильника освещенность называется условной и обозначается е. Освещенность е, зависит от светораспределения светильников и геометрических размеров d и h (h - расчетная высота; d - расстояние от проекции светильника на расчетную поверхность до контрольной точки, определяется обмером по масштабному плану). Характерные контрольные точки (рисунок 7) (точки,

20

Вологодский государственный технический университет