Механический цех: расчет электроснабжения

Порядок определения расчетных силовых  нагрузок по методу упорядоченных диаграмм.

1. Все ЭП, присоединенные к данному узлу группируют по одинаковому технологическому процессу , но не по одинаковой мощности, при этом мощности ЭП, работающих в повторно-кратковременном режиме приводят к длительному режиму.

 

.

 

2. Для каждой группы определяем общую мощность , коэффициент использования , тригонометрические функции и по справочным материалам
3. Для каждой группы определяем сменную активную , реактивную по формулам

 

,

 

Где - это среднее значение активной мощности потребляемая узлом.

4. Для всего узла определяем , , среднее значение коэффициента использования для всего узла

 

 

средневзвешенные  значения тригонометрических функций 

 

, .

 

5. Для узла определяем коэффициент сборки , где - номинальная мощность самого мощного ЭП, - номинальная мощность самого маломощного ЭП. m может быть больше, равен или меньше 3.
6. Для узла определяем эффективное число электроприемников - это условное число одинаковых по мощности и режиму работы ЭП, которые потребляли бы за смену такое же количество электроэнергии, как и реальные ЭП.
7. По значениям и определяем коэффициент максимума активной нагрузки
8. Определяем максимальную расчетную активную мощность узла:

 

.

 

9. Определяем максимальную расчетную реактивную мощность узла: , где - это коэффициент максимума реактивной мощности.

 

 при  .

 при  .

10. Определяем максимальную расчетную полную мощность узла:

 

.

 

11. Определяется максимальный расчетный ток узла

 

.

 

 

Расчет  по СП – 1.

Находим активную сменную мощность группы одинаковых ЭП за наиболее загруженную смену:

 

кВт;

         Находим реактивную сменную мощность группы одинаковых ЭП за наиболее загруженную смену:

 

квар;

Определяем  средний коэффициент использования:

 

.

 

кВт.

Определяем  реактивную максимальную мощность:

 квар.

 

Определяем  полную максимальную мощность:

 

кВА.

Определяем  максимальный ток нагрузки силового пункта СП-1:

 

А.

 

Расчёт нагрузок по СП-2 - СП-6 аналогичен. Все результаты расчётов сведены в таблицу 2.

 

 

Наименование электроприемников	Заданная нагрузка, приведенная к  длительному режиму						m	Сменная нагрузка		nэ	Kм	Максимальная нагрузка
	n	Pном,       кВт	∑Pном,       кВт	Ки	cosφ	tgφ		Pсм,       кВт	Qсм,     кВар			Pм,       кВт	Qм,     кВар	Sм,     кВА	Iм,           А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
СП1
Сварочные автоматы	4	41,6	128,9	0,25	0,65	1,17		32,2	37,7
Итого	4	41,6	128,9	0,25	0,42	1,17	m<3	32,2	37,7	nэ=n	2,34	75,35	41,47	86	130,7
СП2
Вентиляторы	4	5	20	0,6	0,8	0,75		12	9
Компрессоры	2	40	80	0,7	0,8	0,75		56	42
Продольно - строгальные станки	2	20	40	0,14	0,5	1,73		5,6	9,7
Кран - балка	1	12	9,3	0,3	0,6	1,33		2,8	3,7
Итого	9	5-40	149,3	0,51	0,58	0,84	m>3	76,4	64,4	nэ=n	1,36	103,9	70,84	125,75	191,1
СП3
Алмазно - расточные станки	2	3,2	6,4	0,17	0,65	1,17		3,46	4,05
Мостовой кран	1	37,92	37,92	0,15	0,5	1,73		5,69	9,84
Горизонтально - строгальные станки	4	15	60	0,14	0,5	1,73		8,4	14,53
Итого	7	3,2-37,92	104,32	0,17	0,28	1,62	m>3	17,55	28,42	nэ=n	2,34	41,1	31,26	51,64	78,5
Итого по СП1, СП2, СП3	20	3,2-41,6	382,5	0,33	0,48	1,03		126,15	130,52			220,35	143,6	263,01	399,6

Продолжение таблицы 2

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
СП4
Расточные станки	6	15	90	0,14	0,5	1,73		12,6	21,8
Итого	6	15	90	0,14	0,25	1,73	m<3	12,6	21,8	nэ=n	2,84	35,6	23,98	42,92	65,2
СП5
Электропечи сопротивления	2	45	90	0,6	0,9	0,48		27	12,96
Радиально - сверлильные станки	4	7	28	0,14	0,5	1,73		3,92	6,78
Вертикально - сверлильные станки	3	2,5	7,5	0,14	0,5	1,73		1,05	1,82
Алмазно - расточные станки	2	3,2	6,4	0,17	0,65	1,17		1,09	1,28
Заточные станки	2	2,2	4,4	0,12	0,4	2,29		0,53	1,21
Итого	13	2,2-45	136,3	0,25	0,66	0,72	m>3	33,59	24,05	nэ=n	1,84	61,8	24,05	66,3	100,7
СП6
Поперечно - строгательные станки	3	8,5	25,5	0,14	0,5	1,73		3,57	6,18
Токарно- револьверные станки	8	8,8	70,4	0,17	0,65	1,17		11,97	14
Итого	11	8,5-8,8	95,9	0,16	0,37	1,3	m<3	15,54	20,18	nэ=n	2,04	31,7	20,18	37,6	57,13
Итого СП4, СП5,СП6	30	2,2-45	322,2	0,19	0,46	1,07		61,73	66,03			129,1	68,21	146	221,8

 

5. Расчет питающих и распределительных сетей

 

Согласно  ПУЭ сечения проводников силовой  сети напряжением до 1 кВ при числе  использования максимума нагрузки в год меньше 4000 выбирают по нагреву  или по допустимому току нагрузки.

Известно, что ток, проходя по проводнику, нагревает  его. Количество выделенного тепла  определяется по закону Джоуля-Ленца . Чем больше ток, тем больше температура нагрева проводника. Чрезмерно высокая температура может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений, а также пожарной опасности. Поэтому ПУЭ устанавливает предельно допустимые температуры нагрева проводников в зависимости от марки и материала изоляции проводника.

Ток, длительно  протекающий по проводнику, при котором  устанавливается наибольшая допустимая температура, называется длительно  допустимым током по нагреву  .

Значение  токов 1_ДОП для проводников различных марок и сечений, с учётом температуры окружающей среды и условий прокладки определены расчётно, проверены экспериментально и приведены в справочниках. При этом значения допустимых токов приведены для нормальных условий прокладки ─ температура воздуха + 25 °С, температурой земли + 15 °С и в траншеи проложен один кабель.

Если  условия прокладки отличаются от нормальных, то допустимый ток определяется с поправками на температуру и  поправкой на количества кабелей  проложенных в одной траншее, тогда

 

.

Сечение жил  проводников выбирают по условию  , где ─ это максимальный расчётный ток в рассматриваемой линии.

 

5.1 Расчёт и выбор питающих линий

 

Вид и  марку проводника сети выбирают в  зависимости от среды, характеристики помещений его конфигурации, размещения оборудования, способу прокладки сетей.

Питающие  сети будут выполняются кабелем  АВВГ.

Результаты  расчетов приведены в таблице 3.

 

Таблица 3 Питающие линии

Питающие линии	, А	, А	Четырехжильный кабель до 1 кВ
К СП1, СП2, СП3	399,6	2х240	АВВГ 2х(3х95+1х50) мм2
К СП4, СП5 и СП6	221,8	240	АВВГ (3х95+1х50)мм2
К КТП	621,4	2х345	АВВГ 2х(3х185+1х120) мм2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.2 Расчет и выбор распределительных линий

 

Распределительные линии предполагается выполнять  поливинилхлоридным проводом марки  АПВ, уложенным в трубе. Сечение  провода выбирается по условию  . Ток расчётный определяется по формуле

 

, где  = 0,85.

 

Находим СП1.

1) = 114,6 А..

 

Длительно допустимый ток для любой распределительной  линии определяется по справочным материалам для четырех одножильных проводников.

         Расчёты по СП 2 - СП 6 производятся аналогично. Результаты расчета и выбора распределительных линий сведены в таблицу 4.

 

Таблица 4 Распределительные линии

Наименование линии	, А	, А	Марка провода
СП 1 Силовые автоматы	114,6	120	АПВ (3х50+1х25) мм2
СП 2 Вентиляторы Компрессоры Продольно - строгальные  станки Кран - балка	11,1 88,9 71,4   35,3	19 120 120   55	АПВ (3х2,5+1х2,5) мм2 АПВ (3х50+1х25) мм2 АПВ (3х50+1х25) мм2   АПВ (3х16+1х8) мм2
СП 3 Алмазно - расточные станки Мостовой кран Горизонтально - строгальные  станки	8,9 135,4 53,6	19 145 55	АПВ (3х2,5+1х2,5) мм2 АПВ (3х70+1х35) мм2 АПВ (3х16+1х8) мм2
СП 4 Расточные станки	53,6	53,6	АПВ (3х16+1х8) мм2
СП 5 Электропечи сопротивления Радиально - сверлильные  станки Вертикально - сверлильные  станки Алмазно - расточные станки Заточные станки	90     25 8,9   8,9 10	120     37 19   19 19	АПВ (3х50+1х25) мм2     АПВ (3х8+1х5) мм2 АПВ (3х2,5+1х2,5) мм2   АПВ (3х2,5+1х2,5) мм2 АПВ (3х2,5+1х2,5) мм2
СП 6 Поперечно - строгательные  станки Токарно-револьверные станки	30,4 24,4	37 37	АПВ (3х8+1х5) мм2 АПВ (3х8+1х5) мм2