Определение центра электрических нагрузок цеха
Выбор схемы внутрицеховой сети начинаем с определения местонахождения цеховой трансформаторной подстанции. ТП и КТП в целях экономии металла и электроэнергии рекомендуется устанавливать в центре электрических нагрузок (ЦЭН), координаты которого определяются из соотношений [1]:
(5.1)
где Pi – расчётная мощность i-го электроприёмника
Xi, Yi – координаты электроприёмника
(5.2)
где 
- коэффициент спроса для i-го электроприёмника. Результаты приведены в Таблице 5.2
Ремонтно-механический цех:
13,49 м
14,43 м
Центр электрических нагрузок цеха расположен в точке (13,49; 14,43). Так как установка РП в этой точке невозможна из-за установленного там технологического оборудования, перемещаем РП вниз и влево относительно ЦЭН.
Таблица 5.2. Определение ЦЭП
| № п/п | Корд. Х, см | Корд. У, см | Кс | Ки | cosj | Рном, кВт | Ррасч, кВт | Iн, А |
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 6,25 | 58,436 | ||||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 6,25 | 58,436 | ||||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 6,25 | 58,436 | ||||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 6,25 | 58,436 | ||||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 93,498 | |||||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 93,498 | |||||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 1,1 | 0,275 | 2,571 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 7,5 | 70,123 | ||||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 7,5 | 70,123 | ||||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 1,1 | 0,275 | 2,571 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 3,75 | 35,062 | ||||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 1,1 | 0,275 | 2,571 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 3,75 | 35,062 | ||||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 3,75 | 35,062 | ||||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 1,1 | 0,275 | 2,571 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 93,498 | |||||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 93,498 | |||||
| 0,8 | 0,65 | 0,8 | 0,8 | 0,64 | 1,519 | |||
| 0,8 | 0,65 | 0,8 | 0,8 | 0,64 | 1,519 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 17,6 | 4,4 | 41,139 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 17,6 | 4,4 | 41,139 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 17,6 | 4,4 | 41,139 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 10,3 | 2,575 | 24,076 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 10,3 | 2,575 | 24,076 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 14,7 | 3,675 | 34,360 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 14,7 | 3,675 | 34,360 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 14,7 | 3,675 | 34,360 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 12,6 | 3,15 | 29,452 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 12,6 | 3,15 | 29,452 | |||
| 0,17 | 0,15 | 0,55 | 5,9 | 1,003 | 16,298 | |||
| 0,17 | 0,15 | 0,55 | 5,9 | 1,003 | 16,298 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 20,7 | 5,175 | 48,385 | |||
| 0,25 | 0,2 | 0,65 | 0,75 | 7,012 |
5.3 Определение расчётных нагрузок механического цеха
При определении нагрузок цеха, используем метод упорядоченных диаграмм. Этот метод является основным при определении расчётных нагрузок систем электроснабжения. При выполнении расчётов распределяем электроприёмники на характерные группы и намечаем узлы питания. Расчёт проводим для всех узлов нагрузки и цеха в целом.
Находим суммарную номинальную мощность группы электроприёмников Рн [1]:
(5.3)
где pн – номинальная активная мощность электроприёмника
Групповой коэффициент использования активной мощности Ки [1]:
(5.4)
где ки – индивидуальный коэффициент использования
Эффективное число электроприёмников nэ [1]:
(5.5)
Эффективным числом электроприёмников называют такое число одинаковых по мощности по режиму работы электроприёмников, которое даёт туже величину расчётного максимума, что и группа различных по мощности и режиму работы электроприемников.
Средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену одного приёмника [1]:
(5.6)
Средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену одного приёмника [1]:
(5.7)
где tg(j) – тангенс угла сдвига фаз между током и напряжением, определяемый из коэффициента мощности cos(j).
Средняя активная нагрузка группы электроприёмников за наиболее загруженную смену [1]:
(5.8)
Средняя активная нагрузка группы электроприёмников за наиболее загруженную смену [1]:
(5.9)
Расчётная активная нагрузка группы электроприёмников Рр [1]:
(5.10)
где Км – групповой коэффициент максимума, определяемый с учётом nэ и Ки
Полная расчётная мощность группы электроприёмников Sp [1]:
(5.11)
Расчётный ток группы электроприёмников Iр [1]:
(5.12)
Расчёты приведены в Таблице 5.3, в которой координаты и номинальная мощность взяты из исходных данных. а Ки и cos(j) взяты из справочников [10].
Таблица 5.3. Определение расчётных нагрузок механического цеха
| № п/п | Узлы питания и группы Эл/пр | Количество n, шт. | Мощность одного приёмника, кВт | Общая мощность. кВт | m=Pнмакс/Рнмин | Коэффициент использования Ки | cos | tg | Рсм, кВт | Qсм, кВАр | nэ | Коэффициент макимума Км | Рр, кВт | Qp, кВАр | Sp, кВА | Ip=Iм/Iп, А |
| Переменнный график нагрузки | ||||||||||||||||
| 1,2,3,4 | Шахтная электропечь | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 23,38 | |||||||||||
| Итого по переменной нагрузке | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 23,38 | ||||||||||||
| СП-1 | ||||||||||||||||
| Переменный график нагрузки | ||||||||||||||||
| 20–22 | Универсальный круглошлифовальный станок | 17,6 | 52,8 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 10,56 | 12,35 | ||||||||
| 23,24 | Токарный станок | 10,3 | 20,6 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 4,12 | 4,82 | ||||||||
| 30,31 | Вертикально-сверлильный станок | 5,9 | 11,8 | 0,15 | 0,55 | 1,52 | 1,77 | 2,69 | ||||||||
| Заточный станок | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 0,6 | 0,70 | |||||||||||
| Итого по переменной нагрузке | 3 до 17,6 | 88,2 | 0,193 | 0,63 | 1,23 | 17,05 | 20,55 | 6,38 | 2,1 | 35,805 | 19,045 | 40,555 | 61,619 | |||
| ИТОГО по СП-1 | 3 до 17,6 | 88,2 | 0,193 | 0,63 | 1,23 | 17,05 | 20,55 | 35,805 | 19,045 | 40,555 | 61,619 | |||||
| СП-2 | ||||||||||||||||
| Переменный график нагрузки | ||||||||||||||||
| 25–27 | Токарно-винторезный автомат | 14,7 | 44,1 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 8,82 | 10,31 | ||||||||
| 28,29 | Вертикально-фрезерный станок | 12,6 | 25,2 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 5,04 | 5,89 | ||||||||
| Кран мостовой 5т | 20,7 | 20,7 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 4,14 | 4,84 | |||||||||
| Итого по переменной нагрузке | 12,6 до 20,7 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 21,04 | 5,8 | 2,24 | 40,320 | 21,677 | 45,778 | 69,554 | |||||
| ИТОГО по СП-2 | 12,6 до 20,7 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 21,04 | 40,320 | 21,677 | 45,778 | 69,554 | |||||||
| СП-3 | ||||||||||||||||
| Постоянный график нагрузки | ||||||||||||||||
| 18,19 | Вентиляторы | 0,8 | 1,6 | 0,65 | 0,8 | 0,75 | 1,04 | 0,78 | ||||||||
| Итого по постоянной нагрузке | 0,8 | 1,6 | 0,65 | 0,8 | 0,75 | 1,04 | 0,78 | 1,29 | 1,342 | 0,706 | 1,516 | 2,303 | ||||
| Переменный график нагрузки | ||||||||||||||||
| Закалочный бак | 1,1 | 1,1 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 0,22 | 0,26 | |||||||||
| 16,17 | Установка высокой частоты, кВА | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 18,71 | |||||||||||
| Итого по переменной нагрузке | 1,1 до 40 | 81,1 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 16,22 | 18,96 | 2,1 | 2,64 | 42,821 | 22,777 | 48,502 | 73,693 | |||
| ИТОГО по СП-3 | 0,8 до 40 | 82,7 | 0,209 | 0,66 | 1,14 | 17,26 | 19,74 | 44,162 | 23,483 | 50,018 | 75,996 | |||||
| СП-4 | ||||||||||||||||
| Переменный график нагрузки | ||||||||||||||||
| 8,9 | Шахтная электропечь | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 14,03 | |||||||||||
| Ванна обезжиривания | 1,1 | 1,1 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 0,22 | 0,26 | |||||||||
| 11,13,14 | Электропечь-ванна | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 10,52 | |||||||||||
| Закалочный бак | 1,1 | 1,1 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 0,22 | 0,26 | |||||||||
| Итого по переменной нагрузке | 1,1 до 30 | 107,2 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 21,44 | 25,07 | 4,6 | 2,42 | 51,885 | 27,452 | 58,700 | 89,187 | |||
| ИТОГО по СП-4 | 1,1 до 30 | 107,2 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 21,44 | 25,07 | 51,885 | 27,452 | 58,700 | 89,187 | |||||
| СП-5 | ||||||||||||||||
| Переменный график нагрузки | ||||||||||||||||
| 5,6 | Камерная электропечь | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 18,71 | |||||||||||
| Закалочный бак | 1,1 | 1,1 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 0,22 | 0,26 | |||||||||
| Итого по переменной нагрузке | 1,1 до 40 | 81,1 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 16,22 | 18,96 | 2,1 | 2,64 | 42,821 | 22,777 | 48,502 | 73,693 | |||
| ИТОГО по СП-5 | 1,1 до 40 | 81,1 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 32,44 | 37,93 | 42,821 | 22,777 | 48,502 | 73,693 | |||||
| ИТОГО по цеху без освещения | 0,8 до 40 | 549,2 | 0,2002 | 0,65 | 1,17 | 126,19 | 147,71 | 214,993 | 114,434 | 243,552 | 370,049 |
5.4 Расчёт осветительной нагрузки механического цеха
Ремонтно-механический цех состоит из механического отделения, термического отделения, высокочастотного отделения, комнаты мастеров и склада. Выбираем:
– механическое отделение. В качестве источника освещения выбираем лампы ДРЛ [1].
Коэффициент мощности cosj1=0,9.
Удельная мощность освещения на единицу площади po1=0,018 кВт/м2,
Площадь F1=393 м2.
– термическое отделение. В качестве источника освещения выбираем лампы ДРЛ.
Коэффициент мощности cosj1=0,9.
Удельная мощность освещения на единицу площади po1=0,018 кВт/м2,
Площадь F1=315 м2.
– высокочастотное отделение. В качестве источника освещения выбираем лампы ДРЛ.
Коэффициент мощности cosj1=0,9.
Удельная мощность освещения на единицу площади po1=0,018 кВт/м2,
Площадь F1=45 м2.
– комната мастеров. В качестве источника освещения выбираем лампы ДРЛ.
Коэффициент мощности cosj1=0,9.
Удельная мощность освещения на единицу площади po1=0,018 кВт/м2,
Площадь F1=39 м2.
– склад. В качестве источника освещения выбираем лампы ДРЛ.
Коэффициент мощности cosj1=0,9.
Удельная мощность освещения на единицу площади po1=0,018 кВт/м2,
Площадь F1=72 м2.
Используемая мощность для освещения ремонтно-механического цеха по формулам 2.1, 2.3 и 2.4:
– механическое отделение:
P01= 0,018*393=7,074 кВт
tgj1= tg (arcos(0,9))=0,484
Q01= 7,074*0,484=3,411 кВАр
– термическое отделение:
P02= 0,018*315=5,670 кВт
tgj2= tg (arcos(0,9))=0,484
Q02= 5,67*0,484=2,744 кВАр
– высокочастотное отделение:
P03= 0,018*45=0,81 кВт
tgj3= tg (arcos(0,9))=0,484
Q03= 0,81*0,484=0,392 кВАр
– комната мастеров:
P04= 0,018*39=0,702 кВт
tgj4= tg (arcos(0,9))=0,484
Q04= 0,702*0,484=0,340 кВАр
– склад отделение:
P05= 0,018*72=1,196 кВт
tgj5= tg (arcos(0,9))=0,484
Q05= 1,296*0,484=0,627 кВАр
Общая мощность на освещение:
P0= P01+ P02+ P03+ P04+ P05=7,074+5,670+0,81+0,702+1,196=14,256 кВт
Q0= Q01+ Q 02+ Q 03+Q 04+ Q 05=3,411+2,744+0,392+0,340+0,627=7,514 кВАр
Аварийное освещение [1]:
Составляет 10–15% от основного.
Pав= 0,15*P0 (5.13)
Pав0,15*14,256=2,138 кВт
Qав= 0,15*Q0 (5.14)
Qав =0,15*7,514=1,127 кВАр
Дата добавления: 2015-01-19; просмотров: 4008;