Выбор схемы электроснабжения, Расчет электрических нагрузок, Произведем расчет электрических нагрузок по методу коэффициента максимума (упорядоченных диаграмм) — Проектирование электроснабжения механического цеха

Выбор схемы электроснабжения

Надежность электропитания в основном зависит от принятой схемы электроснабжения, степени резервирования отдельных элементов системы электроснабжения (линий, трансформаторов, электрических аппаратов). Для выбора схемы и системы построения электрической сети необходимо учитывать мощность и число потребителей, уровень надежности электроснабжения не потребителей в целом, а входящих в их состав отдельных электроприемников.

Так как электроприемники ремонтно-механического цеха имеют вторую и третью категории надежности электроснабжения, то питание цеха осуществляется от одного трансформатора, расположенного в помещении ТП.

Цеховые сети делят на питающие, которые отходят от источника питания, и распределительные, к которым присоединяются электроприемники. Схемы электрических сетей могут выполняться радиальными и магистральными.

Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания, например от распределительного щита ТП, отходят линии, питающие крупные электроприемники или групповые распределительные пункты, от которых, в свою очередь, отходят самостоятельные линии, питающие прочие мелкие электроприемники. Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания, в них легко могут быть применены элементы автоматики.

С учетом количества и мощностей станков и установок применяем для цеха радиальную схему электроснабжения.

Все электроприемники разбиваем на шесть распределительных пункта, расположенных у стен. Питание двух мостовых кранов осуществляется прямо с шин низкого напряжения силового трансформатора.

Кроме шести РП имеется один щит освещения ЩО.

Расчет электрических нагрузок

РП-4 и РП-5 содержат однофазные электроприемники, для них необходимо привести 1-фазные нагрузки к условно 3-фазной мощности:

РП-4: = 2,3 кВт, = 2,3 кВт, =3 кВт.

где — мощность наиболее загруженной фазы, которая определяется, как полусуммы двух плеч, прилегающих к данной фазе (Рисунок 3):

Рисунок 3 — Схема включения 1-фахных нагрузок на линейное напряжение

Расчеты для РП-5 производятся аналогично вышеприведенным.

Произведем расчет электрических нагрузок по методу коэффициента максимума (упорядоченных диаграмм)

Расчет выполним на примере РП-1.

1) По справочным данным [2] определяем для каждого электроприемника коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cos ц.

Для токарных автоматов:

Для зубофрезерных и круглошлифовальных станков расчеты аналогичны.

2) Определяем коэффициент силовой сборки m по формуле:

где Рнаиб — наибольшая из мощностей электроприемников данной группы;

Рнаим — наименьшая из мощностей приемников данной группы.

В данном случае .

3) Определяем активную сменную мощность:

где ?Рн — суммарная мощность одного вида приемников, кВт.

Рсм = ?Рн * Ки = 36*0,12 = 4,32 кВт — для токарных автоматов;

Рсм = ?Рн * Ки = 45*0,12 = 5,4 кВт — для зубофрезерных станков;

Рсм = ?Рн * Ки = 12*0,12 = 1,44 кВт — для круглошлифовальных станков.

4) Находим реактивную сменную мощность:

Qсм = 4,32*2,27 = 9,8 квар — для токарных автоматов;

Qсм = 5,4*2,27 = 12,25 квар — для зубофрезерных станков;

Qсм = 1,44*2,27 = 3,26 квар — для круглошлифовальных станков.

5) Зная реактивную и активную мощности находим полную мощность, среднюю за смену

— для токарных автоматов;

— для зубофрезерных станков;

— для круглошлифовальных станков.

6) Выбираем эффективное число электроприёмников nэ для РП-1 из условия

nэ (kср u = 0.12; n = 9; m = 3.75; P = const) по Таблице 1.5.2 [1].

Для РП-1 получаем

7) Определяем коэффициент максимума активной нагрузки Км из таблицы 1.5.3 [1], исходя из условия nэ =7,95; Кср.и =0,12; m =3,75 => Км = 2,88

Коэффициент максимума реактивной нагрузки равен К’м =1,1

8) Определяем максимальную активную мощность для РП-1:

где ?Рсм — суммарная активная сменная мощность для данного РП, кВт.

9) Максимальная реактивная мощность:

10) Полная максимальная мощность для РП-1:

11) Максимальный рабочий ток для РП:

12) Рассчитаем нагрузку на ЩО по формуле:

Рм(що) = S * P% = 1344*0.01 = 13,4 кВт,

где S — площадь цеха, м 2 ;

Р%=0,01% — норма освещения для заводского помещения, %.

Расчеты для пяти других РП производятся аналогично вышеприведенным.

Отдельно рассчитываются мостовые краны, питающиеся от ТП. Результаты расчетов заносятся в сводную ведомость электрических нагрузок (Таблица 2)

Примечание: Так как остальные содержат однотипные электроприемники, то для них не вычисляется nэ. Км и К’м. Максимальная нагрузка принимается равной сменной нагрузке.

Для кранов номинальная мощность находится по формуле: