Электрические нагрузки ремонтно-механического цеха

Освещение инструментального склада

Ввыполнено лампами накаливания

РS=6*500=3000Вт

Используется двухпроводная сеть. Выполнено в два ряда,каждый ряд однофазный

Каждый ряд на В и С.

Выбираем автомат АЕ1031 Iу=10А и провод 2АПВ2,5 Iдоп=19А

Для расчета цеха воспользуемся методом упорядоченных диаграмм.

Все электроприемники цеха распределяем по узлам. В узел собираются приемники, расположенные вблизи друг от друга – в линию, в одном помещении или просто рядом. Затем в каждом узле выделяют группы однотипных потребителей.

Узел 1:шкаф распределительный ЭП № 2´10, 11, 12, 2´13

Узел 2:шкаф распределительный ЭП № 2´14, 2´15, 2´16, 2´22

Узел 3:шкаф распределительный ЭП № 2´1, 3´2, 1´3, 22

Узел 4:шкаф распределительный ЭП № 4´7, 2´4, 2´2, 2´23

Узел5:шкаф распределительный ЭП № 3´6, 3´9, 3´4, 2´2, 1´3, 2´24

Узел6:шкаф распределительный ЭП № 3´6, 3´9, 5´3, 1´4, 2´23

Узел7:шиноровод ЭП № 18, 19, 20, 21, 2´14, 2´15, 4´7, 6´17, 4´5, 2´8, 3´22

Узел1

Вначале, для каждого электроприемника, по табл.2-2 [2.37] определяются коэффициенты использования Ки и cosφ (tgφ).

Сварочные посты с автоматической сваркой:

сosφ=0,5 Ки=0,4 tgφ=1,732

Сварочные генераторы:

сosφ=0,75 Ки=0,5 tgφ=0,882

Для электроприемников повторно-кратковременного режима номинальная мощность приводится к длительному режиму (ПВ=100%) по формуле:

Рдл=Sн** сosφ                                                      (1,1)

где Sн и cosφ- соответственно паспортная мощность и паспортный коэффициент мощности трансформатора.

Для ЭП №10       ПВ=50% S=60 кВА               сosφ=0,5

Р10=60**0,5=21,2 кВт

Для ЭП №11       ПВ=60% S=40 кВА               сosφ=0,5

Р11=40**0,5=15,5 кВт

Для ЭП №12       ПВ=65% S=30 кВА               сosφ=0,5

Р12=30**0,5=12,1 кВт

Для ЭП №13       ПВ=50% S=40 кВА               сosφ=0,75

Р13=40**0,75=21,21 кВт

Определяем неравномерность распределения нагрузки по фазам сварочных трансформаторов ЭП № 10,11,12 Ки=0,4 сosφ=0,5 tgφ=1,732

Находим ориентировочную нагрузку на одну фазу:

Рср= (2Р10 + Р11 + Р12)/3 =(2*21,1+15,5+12,1)/3 =16,67 кВт

Распределим нагрузку по фазам равномерно:

РАВ= Р10

РВС= Р11

РАС= Р11+ Р12

РА==21,2/2 +15,5/2 + 12,1/2 =24,4 кВт

РВ==21,2/2 + 21,2/2 =21,2 кВт

РС==21,2/2 +15,5/2 + 12,1/2 =24,4 кВт

Неравномерность загрузки фаз составит 13%, что допустимо.Т.О. за эквивалентную трехфазную мощность группы сварочных трансформаторов примем

РЭ = 2Р10 + Р11 + Р12 = 2*21,1+15,5+12,1 =70 кВт

Определим активную и реактивную мощность наиболее загруженной смены:

                                                            (1,2)

                                                      (1,3)

Рсм1 = Рэ*Ки1 + 2 Р13*Ки13

Рсм1 = 70*0,4 + 2*21,21*0,5= 49,21 кВт

Qсм1 = Рэ* tgφ1* Ки1 + 2 Р13*tgφ13 *Ки13

Qсм1 = 70*1,73* 0,4+ 2*21,21*0,88*0,5= 67,105 квар

Далее по (2.10)[2,16] определяем коэффициент использования для электроприёмников узла:

Ки.ср.=ΣРсм/ΣРном

(1,4)

Ки.ср.== 0,44

Определяем коэффициент силовой сборки по формуле т.е. отношение номинальной мощности наибольшего электроприёмника к номинальной мощности наименьшего:

m= Рmax/ Pmin                                                                                            (1,5)

m= 21,2 / 12,1 = 1,8< 3:

Таким образом при (n=6) > 5, (Ки=0,44) > 0,2, (m=1,8) < 3

Определяем эффективное число приемников nЭ = n =6)

Далее при nэ=6 и по Ки ср=0,44 из таблицы 2-7 в [2,51] находим коэффициент максимума Км группы электроприемников ---Км =1,64

Максимальная активная расчетная нагрузка узла определится как

Рр=Км*ΣРсм                                                                                               (1.6)

Рр=1,64*49,21= 80,7кВт

Расчетную реактивную нагрузку узла (цеха) определяют из двух условий:

а)Qр=1,1*ΣQсм, при nэ,≤10;                                          (1.7а)

б) Qр= ΣQсм, при nэ>10.                                                        (1.7б)

поэтому при n=6:

Qр=1,1*67,105 = 73,92 квар

Максимальная расчётная полная мощность узла (цеха) определяется по выражению:

Sр=                         (1.8)

Sр= кВ*А.

Максимальный расчётный ток узла (цеха) определяется по выражению:

Ip = == 0,168 кА                  (1.9)

Узел 2

n = 8 m = 6,6 Ки = 0,52

В случае, когда n > 5, m > 3 и Ки > 0,2 эффективное число электроприемников определяется по формуле из [2,51];

                                 (1.10)

Результаты расчета сведены в таблицу

Узел 3

n = 7 m = 2 Ки = 0,15

Т.О. nЭ = 7 т.к. согласно параграфу 2-3 [2.51] допускается при числе ЭП в группе более четырех при m< 3, считать n = nЭ. что справедливо для узлов №4 и №5

Кроме прочего для узла №5 необходимо мощности двигателей крана привести к длительному режиму

Р24 = = =27,83 кВт

Узел 6

n = 14 m = 4 Ки = 0,16

При Ки < 0,2 эффективное число ЭП определяется по рис. 2-2 или табл. 2-8 [2.52]

в следующем порядке:

выбирается наибольший по номинальной мощности ЭП рассматриваемого узла;

выбираются наболее крупные ЭП, номинальная мощность каждого из которых равна или больше половине мощности наибольшего ЭП;

подсчитывают их число n1 и их мощность РН1, а также суммарную номинальную мощность всех рабочих ЭП рассматриваемого узла РН; находят значения

n1* =       Р1* =

по полученным значениям n1* и РН1 по рис. 2-2 или по табл.2-8 [2.52] определяется величина nЭ*, а затем находится nЭ = nЭ* n

Т.О. n1 = 11 РН1 = 5´30+3´28+3´40 = 326 кВт

n = 14 РН = 372 кВт

n1* = =0,786    Р1* = =0,876

nЭ* = 0,85

nЭ = =11,9 »12

3. Расчет нагрузки завода

Расчет нагрузки завода проводим по методу коэффициента спроса. Здесь необходимо учесть то, что на предприятии есть высоковольтная нагрузка, которую не следует брать в расчет при выборе ТП, но она имеет низковольтную нагрузку освещения, которое необходимо учесть. Расчетная мощность каждого цеха определяется по формуле из [3] Таким образом для заготовительного цеха:

Рр1 = РустКс;                                                                  (3,1)

где    Руст – установленная мощность каждого цеха, кВт;

Кс – коэффициент спроса, характерный для каждого производства из таб 2,2 [1,37].

Рр1 =395*0,6 = 237 кВт.

Реактивная мощность:

Qр1 = Рр1tg (arcos(cosj)).                                             (3,2)

Qр1= 237* tg (arcos(0,6)) = 241,79квар

Далее необходимо рассчитать освещение цехов по методу удельной мощности, сложить эти активные и реактивные мощности с расчетными и найти полную мощность для каждого цеха по аналогии с предыдущим пунктом, а результаты занесем в табл.3.1

Учитывая освещение нормой удельной плотности: Руд..о,кВт/м2 с учетом коэффициента спроса освещения Кс.о и средних коэффициентов мощности для ламп ДРЛ - cosj =0,57, для люминесцентных ламп ЛБ (ПРА) - cosj =0,95, для ламп накаливания ЛН - cosj =1

Ррасч.о=1,12*Fцеха* Руд..о*Кс.о

Ррасч.о1=1,12*Fцеха1* Руд..о1*Кс.о1

Ррасч.о1=1,12*5000* 0,012*0,85=57,12 кВт

Qрасч.о1= 57,12* 1,441= 82,25 квар

Ррасч.сум=. Рр1+ Ррасч.о1=237+57,12 = 294,12 кВт

Qрасч.сум=. Qр1+ Qрасч.о1=241,79+82,25 = 324,04 квар

Так же необходимо учесть освещение незастроенных территорий предприятия.

Мощность нагрузки уличного (лампы ДРЛ) и охранного (ЛН) освещения незастроенных территорий с учетом типа ламп и соответствующего коэффициента мощности:

Ррасч.о = 1,12*349778*0,0002*1 = 80,05 кВт;

Qрасч.о = РУЛ(ДРЛ) *tgj(ДРЛ) = 42000*1,441 = 60,522 квар;

Итоговая нагрузка завода:

Рз = 14260,3 + (0,1*14260,3) = 15686,4 кВт;

Qз = 9778,06+ (0,02*9778,06) = 9973,62 квар;

Где коэффициенты 0,1 и 0,02 учитывают приближенно потери ЭЭ в трансформаторах

Величина тока,потребляемого заводом:

где Si – полная мощность соответствующего цеха;

Ui – напряжение распределения, в зависимости от характера нагрузки (высоковольтная или низковольтная)

4. Расчет графиков нагрузки

Из справочника [2] выбираем типовой график нагрузки для ремонтно-механических заводов. Этот график имеет 10 ступеней мощности. Суточный изображен на рис.5.1.а, а годовой на рис.5.1.б. Таблица 5.1. отражает эти графики.

Таблица 5.1

Рис. 5.1.а. Суточный график нагрузки

Построим годовой график нагрузок

Рис. 5.1.б. Годовой график нагрузки

Из табл. 5.1. и рис. 5.1 определим среднее значение мощности в течение суток:

                             (5.1)

где    Тiступ.с – время действия каждой ступени в течение суток, ч;

Рiс% – мощность каждой ступени графика нагрузки,%;

Р1 – максимальная мощность, кВт.

кВт

Определим объем электроэнергии, потребляемой предприятием за год:

85969814,7кВт*ч

Тогда время использования максимальной нагрузки определится по формуле:

ч                                                         (5.2)

Время наибольших потерь:

 = (0,124 + Тм*10-4)2*Тг;                                                              (5.3)

где    Тг – количество часов в году, ч.

 = (0,124 + 5909*10-4)2*8760 = 4477 ч.

Коэффициент заполнения графика:

5. Построение картограмм нагрузок предприятия

ГПП промышленного предприятия желательно размещать в центре нагрузок. В этом случае параметры сети электроснабжения будут наиболее экономичными. Для этого необходимо определить геометрические центры всех цехов и графически, в масштабе, отобразить мощность, потребляемую каждым цехом, в соотношении с мощностью, затрачиваемой на освещение этого цеха. Расчет проведем для ремонтно-механического цеха, а далее по аналогии по [3] и результаты занесем в табл. 6.1.

Определим радиус окружности, отражающей мощность цеха с учетом освещения:

                                                  (4,1) 

где    Рр1 – расчетная мощность цеха, кВт;

m – масштаб, кВт/мм.

=25мм

Определим угол, определяющий сектор окружности радиусом R, который отражает содержание нагрузки освещения в общей нагрузке цеха:

                                                (4,2)

где    Рро1 – нагрузка освещения механического цеха, кВт.

Определим координаты центра нагрузок предприятия по формулам:

                              (4,3) 

где    Хi, Yi – координаты геометрических центров цехов, м;

Рi – расчетная мощность отдельного цеха, кВт.

В таблице считается произведение Р*Х и Р*Y для каждого цеха, а затем находится их сумма и отдельно считается сумма Р, после чего находится отношение для соответствующей координаты. В виду громоздкости последних выражений и их математической простоты, нет надобности приводить вычисления. Таким образом, из табл.6.1. координаты центра нагрузок промышленного предприятия, учитывая то, что начало координат, находится в левом нижнем углу генплана: Х = 291 м, Y = 339 м.

Результаты расчетов приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1. Построение картограммы нагрузок предприятия

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7