2 Расчетная часть

2.1 Выбор схемы и конструктивного

выполнения электрической силовой сети электроснабжения цеха

Внутрицеховые сети условно делят на питающие и распределительные. К первым относят сети, отходящие непосредственно от распределительных устройств ТП к первичным силовым пунктам, ко вторым — отходящие от пунктов к электроприемникам. Питающие сети могут выполняться по радиальным или магистральным схемам. Распределительные сети чаще всего бывают радиальными.

Для электроснабжения силовых электроприемников следует выбирать наиболее экономичные системы, обеспечивающие необходимую надежность, безопасность и удобство эксплуатации электроустановок.

Радиальные схемы бывают одноступенчатые и многоступенчатые.

Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания отходят линии, питающие крупные электроприемники. Их преимущества это большая надежность.

К недостаткам относится:

1. Повышенный расход проводов и кабелей.

2. Большее количество защитных и коммутационных аппаратов.

3.Необходимость в дополнительных площадях для размещения щитов, распределительных шкафов.

4. Трудность в перемещении технологического оборудования.

При построении схем необходимо стремиться к тому, чтобы длина линий была минимальной.

Для проектируемого механического цеха принимаем радиальную схему питания электроприемников.

Цеховые распределительные устройства располагаем как можно ближе к приемникам электроэнергии.

В схеме цехового электроснабжения с целью повышения ее надежности следует максимально ограничивать число ступеней защиты, которое не должно превышать трех. На вводе в силовой пункт не следует предусматривать аппарат защиты, дублирующий защиту главного участка линий. Внутрицеховые электрические сети выполняем изолированными проводниками проводами и кабелями (например, АВВГ, АНРГ, АПВГ,КГ, АПВ, ПВ и т.п.) В цеху кабели прокладываем открыто по стенам и строительным элементам на скобах и кабельных конструкциях, в коробах, на лотках, тросах, в трубах.

Питающая сеть в данном цеху прокладывается только открыто, а распределительная сеть открыто и в трубах.

2.2 Расчет электрических нагрузок

цеха

Электрические нагрузки промышленных предприятий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: линий электропередачи, трансформаторных подстанций, питающих и распределительных сетей. Поэтому определение электрических нагрузок является важным этапом проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий. Завышение расчетных нагрузок приводит к перерасходу проводникового материала, увеличению мощности трансформаторов и, следовательно, к ухудшению технико-экономических показателей электроснабжения. Занижение нагрузок ведет к уменьшению пропускной способности электрических сетей, увеличению потерь мощности, и может вызвать нарушение нормальной работы силовых и ответственных электроприемников. Расчет электрических нагрузок производим методом расчетного коэффициента. Исходной информацией для выполнения расчета является перечень электроприемников с указанием их номинальных мощностей, наименований механизмов. Для каждого приемника электроэнергии по [1] выбираем коэффициент использования коэффициент активной мощности cosφ

Определяем среднюю активную и реактивную нагрузку: (1) (2)

Определяем групповой коэффициент использования: (3)

где

— суммарная средняя активная нагрузка группы электроприемников, кВт;

— суммарная активная номинальная нагрузка группы электроприемников, кВт.

Определяем средневзвешенное значение коэффициента реактивной мощности:

(4)

где

— суммарная средняя реактивная нагрузка группы электроприемников, кВАр.

Определяем m — отношение максимальной мощности к минимальной:

(5)

Определяем эффективное число электроприемников:

(6)

Найденное значение n_э округляется до ближайшего меньшего целого числа.

Если значение Р_ном.max не более чем в три раза превышает номинальную мощность наименее мощного приемника группы, то можно принять n_э= n.

При значительном числе электроприемиков (расчет нагрузок цеховых трансформаторных подстанций) величина n_э может определяться по упрощенной формуле

(7)

Если вычисленное значение n_э> n, следует принять n_э= n.

В зависимости от , по [2], находим коэффициент расчетный .

Определяем расчетную активную, реактивную и полную нагрузку:

(8)

Если Р_р окажется меньше номинальной мощности наиболее мощного электроприемника группы Р_ном.max , следует принимать Р_р = Р_ном.max .

(9)

где

=1,1, если . =1— в других случаях.

Для расчета на шинах цехового трансформатора выбирается как для активной мощности по [2].

(10)

Расчетный ток находится по формуле:

(11)

где

U_ном –номинальное напряжение сети, 0,38кВ

Производим расчет для группы электроприемников СП-1.

Определяем по формуле (1) и (2) среднюю активную и реактивную нагрузку сверлильных станков:

Средняя активная и реактивная нагрузка токарного станка:

Средняя активная и реактивная нагрузка сварочного трансформатора:

Суммарная средняя активная нагрузка для первой группы приемников

(12)

Суммарная средняя реактивная нагрузка для первой группы приемников

(13)

Суммарная номинальная активная мощность для первой группы приемников

(14)

Рассчитываем по формуле ( 3 ), ( 4 ), ( 5 ) и ( 6 )коэффициенты использования, реактивной мощности, эффективное число первой группы приемников электроэнергии:

Принимаем по [2] ,