2.4 Расчёт силовых электрических нагрузок проектируемого цеха

Данные групп электроприемников приведены в таблице 2.4.

Определение расчетных нагрузок групп электроприемников и цеха в целом выполняем методом упорядоченных диаграмм.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

1. Определяется номинальная мощность группы электроприемников:

где р_номi – номинальная мощность i – го электроприемника, кВт;

n – количество электроприемников в группе.

2. Определяется групповой коэффициент использования:

где k_иi - коэффициент использования i – го электроприемника, принимаемый по [3].

3. Определяется эффективное число электроприемников:

4. По [3] путем интерполяции определяем коэффициент расчётной нагрузки группы электроприемников:

5. Определяется коэффициент максимума реактивной мощности группы электроприемников.

6. Определяется расчетная активная мощность группы электроприемников:

7. Определяется расчетная реактивная мощность группы электроприемников:

где tg - соответствует коэффициенту мощности электроприёмников.

8. Определяется расчетная полная мощность группы электроприемников:

9. Определяется расчетный ток группы электроприемников:

10. Определяется пиковый ток группы электроприемников:

где I_п.max–наибольший из пусковых токов электроприемников в группе;

i_н.max– номинальный ток электроприемника с наибольшим пусковым током, А;

k_и.max – коэффициент использования электроприемника с наибольшим пусковым током.

Для цеха в целом расчёт выполняется аналогично, за исключением определения расчётной реактивной нагрузки, которая определяется по следующему выражению

Рассмотрим пример расчета электрических нагрузок для группы № 1.

1. Определим номинальную мощность группы электроприемников:

2. Определим групповой коэффициент использования:

3. Определим эффективное число электроприемников

По [3] путем интерполяции определяем коэффициент максимума активной мощности группы электроприемников:

4. Определим коэффициент максимума реактивной мощности группы электроприемников. При числе электроприёмников n 10 принимается

5. Определим расчетную активную мощность группы электроприемников:

6. Определим расчетную реактивную мощность группы электро-приёмников:

7. Определим расчетную полную мощность группы электроприемников:

8. Определим расчетный ток группы электроприемников:

9. Определим пиковый ток группы электроприемников:

Для остальных групп электроприемников и шлейфов расчет электрических нагрузок выполняется аналогично. Расчет нагрузок выполнен на ПЭВМ в программе Excel. Результаты расчетов приведены в таблицах 2.4 –2.9.

2.5 Разработка схемы питания электроприемников проектируемого цеха

Выбор схемы питания электроприемников цеха зависит от следующих условий:

-территориального расположения потребителей относительно источника питания, а также относительно друг друга;

-величины установленной мощности отдельных электроприемников и цеха в целом;

-требований надежности электроснабжения.

Питание электроприемников может осуществляться следующими способами:

-по радиальной схеме;

-по магистральной схеме;

-по смешанной схеме.

Радиальная схема применяется в тех случаях, когда в цехе предприятия стационарно установлены электроприёмники большой единичной мощности или когда электроприёмники малой единичной мощности распределены по цеху неравномерно и сосредоточены на отдельных участках.

К достоинствам радиальной схемы питания относятся:

-высокая надежность электроснабжения;

-удобства эксплуатации.

К недостаткам радиальной схемы питания относятся:

-большое число питающих линий;

-увеличение протяженности сети;

-увеличенное число коммутационных и защитных аппаратов, установленных на распределительном щите, что ведет к увеличению числа панелей и его габаритов.

Магистральная схема питания находит применение при равномерно распределенных нагрузках по площади цеха.

К достоинствам магистральной схемы питания относятся:

-небольшое количество отходящих линий;

-уменьшение габаритов распределительных устройств;

-уменьшение расхода цветных металлов.

Магистральная схемы питания менее надежна и удобна в эксплуатации.

Магистральные питающие сети рекомендуется применять в цехах энергоёмких производств при распределении электроэнергии от трансформаторов мощностью 1600 – 2500 кВА, что позволяет существенно сократить количество прокладываемых кабелей, а также при возможных изменениях технологического процесса, вызывающих необходимость частой замены оборудования.

При построении цеховых сетей необходимо формировать питающую сеть так, чтобы длина сети была по возможности минимальной.

В чистом виде обе схемы питания применяются довольно редко, и сеть выполняется смешанной с присоединением потребителей в зависимости от места их расположения, характера производства и условий окружающей среды.

В нашем случае внутрицеховую схему электроснабжения выполняем смешанной.

Намечаем пять групп электроприёмников. . Группы электроприемников запитываем распределительных пунктов СП1-СП5.

Электроприёмники присоединяем к шкафам пятижильными проводами марки АПВ соответствующего сечения, определённого выше, проложенными в трубах или по стенам.

Питающая сеть должна выполняться таким образом, чтобы длина трассы была как можно меньше, чтобы исключить перетоки мощности и обеспечить необходимую надёжность электроснабжения.

На основании вышесказанного питающую сеть выполняем следующим образом: шкафы СП1 и СП2; СП3, СП4 и СП5 запитываем шлейфом. Запитывание шлейфом позволяет уменьшить расход проводникового материала, а также уменьшить число линейных присоединений на источнике питания.

Таким образом, питающая сеть получается смешанного типа.

Распределительную сеть цеха выполняем радиальной, т. е. все электроприёмники запитываем отдельно от СП. Электроприёмники присоединяем к шкафам проводами марки АПВ соответствующего сечения, проложенными в трубах.

Питающую сеть выполняем кабелями марки АВВГ, проложенными в каналах (лист 3).

Источник питания (КТП или ВРУ) будет выбран позже после расчёта нагрузок цеха.