2 Электрооборудование и силовая сеть участка металлообрабатывающих станков учебных мастерских

2.1 Выбор типа, конструктивного выполнения и схемы электрической сети

2.1.1 Требования, предъявляемые к электрическим сетям

Требования зависят от категории потребителей в отношении обеспечения надежности электроснабжения.

Схемы должны:

- обеспечивать надежность питания потребителей электроэнергии;

- быть удобными в эксплуатации;

- затраты на сооружение, расходы проводникового материала и потери электроэнергии должны быть минимальными.

2.1.2 Выбор схемы питания электрических сетей

Схемы электрических сетей промышленных предприятий могут выполняться на напряжение ниже 1000 В радиальными, магистральными и смешанными 1.

Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания отдельных потребителей, так как авария локализуется отключением автоматического выключателя поврежденной линии и не затрагивает другие линии.

Сосредоточение на КТП аппаратов управления и защиты отдельных присоединений позволяет легче решать задачи автоматизации в системе распределения электроэнергии на напряжении до 1 кВ, чем при магистральной системе.

Радиальные схемы питающих сетей с распределительными устройствами или щитами следует применять при наличии в цехе нескольких достаточно мощных потребителей, не связанных единым технологическим процессом или друг с другом настолько, что магистральное питание их нецелесообразно.

К числу таких потребителей могут быть отнесены электроприемники, требующие применения автоматических выключателей на номинальный ток 400 А и более с дистанционным управлением.

Магистральные схемы питания находят широкое применение не только для питания многих электроприемников одного технологического агрегата, но также большого числа сравнительно мелких приемников, не связанных единым технологическим процессом, распределенных относительно равномерно по площади цеха.

Магистральные схемы позволяют отказаться от применения громоздкого и дорогого распределительного устройства или щита. В этом случае возможно применение схемы блока трансформатор-магистраль, где в качестве питающей линии применяются токопроводы (шинопроводы), изготовляемые промышленностью. Магистральные схемы, выполненные шинопроводами, обеспечивают высокую надежность, гибкость и универсальность цеховых сетей, что позволяет технологам перемещать оборудование внутри цеха без существенных переделок электрических сетей.

Следует учитывать недостаток магистральных схем, заключающийся в том, что при повреждении магистрали одновременно отключаются все питающиеся от нее электроприемники. Этот недостаток ощутим при наличии в цехе отдельных крупных потребителей, не связанных единым непрерывным технологическим процессом.

В чистом виде радиальные и магистральные схемы применяются редко. Наибольшее распространение на практике находят смешанные схемы, сочетающие элементы радиальных и магистральных схем.

В условиях неблагоприятных сред магистральные схемы нежелательны, так как при их применении коммутационные аппараты неизбежно рассредоточены по площади цеха и подвергаются воздействию агрессивной среды.

В дипломном проекте принята радиальная схема питания.

2.1.3 Вид электропроводки, схема силовой сети

Питание от КТП принимается ВРУ, питание от ВРУ принимается распределительными пунктами РП1, РП 2. Ответвления от распределительных пунктов до электроприёмников принимаются проводами ПВ и АПР, проложенными в стальных трубах.

КТП

ШНН

ВРУ

Р П1 РП2

Рисунок 2.1 Схема силовой сети

2.2 Определение расчетных нагрузок

2.2.1 Определение расчетных нагрузок эп напряжением до 1 кВ

Расчет выполняется по форме Ф636-92 5

1. Расчет электрических нагрузок ЭП напряжением до 1 кВ производится для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа, шинопровода, цеховой трансформаторной подстанции) а также по цеху, корпусу в целом.

2. Исходные данные для расчета (таблица 1, графы 1-4) заполняются на основании полученных от технологов таблиц-заданий на проектирование электрической части. Графы 5, 6 заполняются согласно справочным материалам, в которых приведены значения коэффициентов использования и реактивной мощности индивидуальных ЭП.

При этом :

• все ЭП группируются по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg. В каждой строке указывают ЭП одинаковой мощности,

• при наличии в справочных материалах интервальных значений Ки следует для расчета принимать наибольшее значение.

3. В графах 7 и 8 соответственно записываются построчно величины Ки*Рн и Ки*Рн*tg. В итоговой строке определяются суммы этих величин:

и*Рн, и*Рн*tg. 2.

Для токарного станка РП1:

0,14 * 4 = 0,56 кВт, 0,14 * 4 * 1,755 = 5,897 квар

4. Определяется групповой коэффициент использования для данного узла питания:

2.

Групповой коэффициент использования для РП1:

и = 4,79/34,07= 0,14

5. Для последующего определения Пэ в графе 9 построчно определяются для каждой характерной группы ЭП одинаковой мощности величины и в итоговой строке - их суммарное значение . При определении Пэ по упрощенной формуле графа 9 не заполняется.

Для токарного станка ПР1:

6 * 4² = 96

6. Определяется эффективное число электроприемников Пэ следующим образом:

• Как правило, Пэ для итоговой строки определяется по выражению:

2.

Эффективное число электроприемников для ПР3:

Пэ = 34,07²/123,2= 9

• Найденное по указанным выражениям значение Пэ округляется до ближайшего меньшего целого числа. При Пэ4 рекомендуется пользоваться номограммой 5.

7. В зависимости от средневзвешенного (группового) коэффициента использования и эффективного числа электроприемников определяется коэффициент расчетной нагрузки.

8. Расчетная активная мощность подключенных к узлу питания ЭП напряжением до 1 кВ (графа 12) определяется по выражению:

Рр = Кр*Ки*Рн 2.4

Расчет активной мощности:

Рр = 2,2 * 4,79= 10,53кВт

9. Расчетная реактивная мощность (графа 13) определяется следующим образом:

- для питающих сетей напряжением до 1 кВ в зависимости от Пэ:

при Пэ10, Q=1,1и*Рн*tg 2.5

при Пэ10, Q=Ки*Рн*tg. (2.6)