Электроснабжение механического цеха серийного производства

 ∑(К_и∑Р_н)=4.8 кВт   (7).                    ∑nP_н²=325.6кВт                (9).

 Для итоговой строки графы 10 определяется n_э.

     n_э=(∑Р_н.гр)²/(∑nP_н²)= (гр.4)²/гр.9=39.6²/325.6 =4

 По  таблице 1[3]  определяется коэффициент расчетной нагрузки (К_р) по значениям К_и.гр.=0,12 и n_э=4 и заносится в итоговую графу 11.

Определяем  расчетные мощности, подключенные к узлу питания

-активная:   Р_р=К_р∑(К_и∑Р_н)=2.29 *0.12*39.6 =10.99 кВт (гр.12)

-реактивная: т.к. n_э меньше 10 то 

Q_р=1,1∑(К_и∑Р_нtgφ)= 1,1∙8.29 =9.11квар (гр.13)

-полная:S_р=√Рр²+Qр²=√(гр.12)²+(гр.13)²=√10.99 ²+9.11²=11.03кВ∙А

Токовую расчетную нагрузку определяем по формуле:

         I_р=Sp*1000 /(√3∙U_н)=11.03/1,73∙0,38=16.77 A (гр.15)

 

             3 Определение расчётных нагрузок на шинах НН    цеховой ТП. 

Все электроприёмники группируются построчно по характерным категориям с одинаковыми коэффициентом использования К_и и коэффициентом реактивной мощности tgφ независимо от мощности электроприёмников. Справочные

значения К_и и tgφ, а также кол-во и мощность ЭП, берутся из табл. 2.2 и заносятся в графы 5 и 6 и соответственно в 1,2 заносятся кол-во ЭП и их группа в табл.2.3,[пз] а в графе 3 указывается максимальная и минимальная мощности ЭП, каждой характерной группы

Пример: делаем расчет для гр.1:

      Р_max=52,5кВт            К_и =0,17 (гр.5)  и tgφ =1,33 (гр.6)

      P_min=5 кВт           n=11      (гр.2)

 Определяется  общая суммарная мощность всех ЭП в каждой строке характерной группы и заносится в графу 4 таб. 2.3, а количество электроприёмников в графу 2 таб. 2.3.

      P_н.гр=215 кВт.

 Для каждой строки характерной группы ЭП определяются расчетные величины активной(К_и∙Р_н.гр) и реактивной (К_и∙Р_н.гр∙tgφ)мощностей и заносятся в графы 7 и 8 таб. 2.3. Графа 9 не заполняется.

К_и∙Р_н.гр=0,17∙215=37,46 кВт   (гр.7)

К_и∙Р_н.гр∙tgφ=0,17∙215∙1,33=48,73 квар   (гр.8).

     

 В итоговой строке определяются суммы этих величин (графы 4,7 и 8):; и сумма номинальных мощностей всех групп электроприёмников (графа 4):

∑К_и∙Р_н.гр=545,18кВт.     (гр.7)

∑К_и∙Р_н.нг∙tgφ=406,47квар.    (гр.8)

∑Р_н.гр=1047кВт.     (гр.4)

Где n- число групп с одинаковыми К_и и tgφ.

 Далее мы определяем групповой коэффициент использования(К_и∑) и реактивной мощности  tgφ_∑ на шинах 0,4 кВ цеховой ТП(распределительного щита)и заносится в итоговые графы 5 и 6 соответственно.

     К_и∑=∑К_и∙Р_н.гр/∑Р_н.гр=гр.7/гр.4=545,18/1047=0,52    (гр.5)

     tgφ_∑=∑К_и∙Р_н.нг∙tgφ/∑К_и∙Р_н.гр=гр.8/гр.7=406,47/545,18=0,74   (гр.6)

 По  таблице 2 определяется коэффициент расчётной нагрузки К_р при  
 

 полученных  значениях К_и∑ и n_э.

  Порядок определения расчётных мощностей Р_р; Q_р; S_р и расчётного тока нагрузки I_р такой же, как в пункте 2.1.2.а результаты вычислений заносятся в графы 12,13,14 и 15 таб. 2.3.

 В таблицу 2.3 заносятся результаты расчета  нагрузок освещения, а также дополнительной нагрузки, получающих электроэнергию от цеховой ТП.

Расчет  производится соответственно по выражению :

                                                    Р_р.о=К_с.о∙Р_н.о= К_с.о∙Р_уд.о∙F=

Где:

К_с.о=1- коэффициент спроса осветительной нагрузки(таб.2.7)[пз]

   Р_н.о- установленная мощность освещения

      Р_уд.о- удельная плотность осветительной нагрузки на единицу производственной площади (Вт/м²)

   F-площадь производственного помещения.

 При расчете  дополнительной нагрузки мы берем за основу данные из дополнительной информации Р_н.доп=550кВт;К_и=0,73; cosφ=0,83 ,  эти данные равномерно распределяем по узлам питания цеха и вносим в графы 4,5,6 табл.2.3

 На примере Ш-1 

 Р_р.доп=К_и∙ Р_н.доп=0,73 ∙100=73кВт

    Q_р.доп= Р_р.доп∙ tgφ=73∙0,67=48,91квар

Полученные значения заносятся в графы 7,8 и 11,12 таб. 2.3 

                  2.2 Расчёт мощьности КУ. 

Определяем реактивную мощность освещения по формуле;

          Qк.у.=Qc-Qp=140-409,16 = -269,16 квар, (2.2.1)

Принемаем к  установке компесирующее устройство (мощностью 250 квар) выбираем 2 установки (1-я мощностью 100квар, 2-я 150квар) 

          КРМ-0,4-100-10-61

          КРМ-0,4-150-25-61

Где, КРМ- компесатор реактивной мощности,

         0,4- номинальное напряжение. кВ,

         100(150)- мощность КРМ, квар,

        

  25(10)- номинальная мощность линии ступени, квар, 

         

          6- кол-во ступеней,

          1- тип контроллера DCRE 

Результаты вычислений и расчётов сведены в таблицу 2.3.

                          

                    2.3 Выбор электрооборудования силовой сети.

1 Выбор шинопроводов и распределительных пунктов.

Выбор шинопроводов производится по следующим условиям:

1) По расчётному  току. I_p≤I_нш

I_p=263А. выбираем ближайший ШРА4-400-32-1у3

I_нш=400А

R₀=0.15ОМ

X₀=0.17Ом

j_дин=25кА

2) Проверяется  на электродинамическую стойкость.

I_дин≥j_ударн

j_ударн=16кА, в точке кз на шине НН.

25000≥16000  условия соблюдаются.

3) Проверяем  на потерю напряжения

∆U℅=√3*100*∑P*L 

                   U_H                  *(r₀*cosφ+x₀*sinφ) 

∆U℅=1.73*100*263*0.048

380. *(0.15*0.88+0.17*0.01)=0.74℅

для данного  шинопровода допускается потеря напряжения 6,37℅, поэтому условие соблюдено. 

 Выбор распределительных  пунктов производиться по следующим  условиям:

 1) Из  таблицы расчёта нагрузок берём  расчётные токи ко всем силовым  пунктам СП-1  I_расч=23,8А.

 2) Из табл. А.7 , определяем номер схемы: №073

 3) После  этого находим автоматический выключатель на вводе к силовому пункту   ВА56-39(0,54)146

 4)  Затем определяем нужное количество  ответлений для каждого ЭП  питающегося от данного СП. Выбираем ПР8501-1000

 

 Выбор остальных СП производим аналогично. Результаты сведены  в таблицу.       

                     

                  

           2 Выбор пусковой и защитной аппаратуры. 

   При выборе  пусковой и защитной аппаратуры  мы берем за основу данные  таблицы 2.1[пз]

2.1. Из таблицы 2.1 выбирают значение Р_ном, I_ном и К_I:

Берем продольно-фрезерный станок, №14

      Р_ном=18,5кВт

      I_ном=37,19А  -+

      К_I =0,12

 2.2. Определяем пусковой ток электроприемника, Iпуск, А:

       I_пуск=К_I∙I_ном=6,5∙37,19=241,73А

 2.3. Определяем  расчетный ток, Iр, А:

       I_р=I_ном   (для однодвигательного механизма)

 

       I_р=∑I_ном∙К_заг   (для многодвигательного механизма)К_заг для продолжительного режима равен 0,9; для повторно кратковременного=0,75 и для продолжительного режима =1.(стр.86).

 В данном случае:

       I_р=I_ном=37,19А .

 2.4. Определяем пиковый ток:

       I_пик=I_пуск   (для однодвигательного механизма)

       I_пик=I_{пуск.ниаб}+∑I_ном   (для многодвигательного механизма)

        В нашем случае:

                                                         I_пик=I_пуск=241,73А

 2.5. При выборе автоматического выключателя нужно выполнить 2 условия:

       I_н.за>I_р   (8.33)[3]

       I_н.р>К₁∙I_р   (3.11) [4]

       где: I_н.за – номинальный ток защитного аппарата, А;

               I_н.р – номинальный ток расцепителя, А;

                К₁, –поправочный коэффициент учитывающий кол-во двигателей; при 1ом-1,25; при 2х-1,1.

       

  I_н.р>1,25∙37,19=46,48А                                                                                                 

 По I_н.р выбираем автоматический выключатель по табл.3,62[2] .

       ВА51-31   100/50

       Данные заносятся в таблицу 2.7.

 2.6. Выбранный автоматический выключатель проверяем по пусковым условиям:

       I_с.о>К₂∙I_пик  (3.19)[4]

       где:  К₂- поправочный коэффициент учитывающий кол-во двигателей. При одном двигателе-1,2; при нескольких -1,25. [4]

               I_с.о – ток срабатывания отсечки, А;

       I_с.о>1,25∙241,73=302,16А

 2.7. Определяем номинальный ток пускателя  I_н.п, А:

       I_н.п>К_з∙I_н.эп      

     

 

 

  где:  К_з=1 для пускателей ПМЛ (табл.3,62)[2]

       I_н.п=1∙37,19=37,19 А

2.8. Выбираем тип магнитного пускателя (таблица 3.70)[2]:

       ПМЛ 3210/40

 2.9. Определяем номинальный ток нагревательного элемента:

       I_н.э, А

       I_н.э>I_{н. эп}   (8.37)[2]

       I_н.э=80А

 2.10.Выбираем тепловое реле (таблица 3.71) [2]

       РТЛ 405704/80-45

 Для остальных  электроприемников выбор пусковой и защитной аппаратуры производится аналогично. Результаты сведены в  таблицу 2.6 
 

              

        3 Определение сечения и выбор марки проводов.