ЭСН и ЭО механического цеха серийного производства

Завышение расчётных нагрузок приводит к удорожанию строительства, перерасходу материалов неоправданному увеличению мощности трансформаторов и другого электрооборудования.

Занижения расчётных нагрузок приводит к уменьшению пропускной способности электрических сетей, к линейным потерям мощности, перегреву проводов, кабелей, трансформаторов, что ведёт к сокращению их срока службы.

Существует четыре метода расчёта электрических нагрузок.

1. Метод расчёта нагрузок по  удельному потреблению электроэнергии  на единицу продукции. Используется  для предварительных и проверочных, расчётов, если известен годовой выпуск продукции. 

Достоинства: определение расхода электроэнергии не зависит от номинальных мощностей электроприводов различных механизмов.

2. Метод коэффициента спроса  используют для оценочных расчётов  максимальных нагрузок промышленных предприятий на высшем напряжении схем электроснабжения. Этот метод применяется для расчёта осветительных сетей цехов предприятия, для которых характерно большое количество электроприёмников.

3. Метод удельной плотности электрических  нагрузок, но 1м2 производственной площади носит оценочный характер и применяется для расчёта нагрузок на высшем напряжении схем электроснабжения. 

4. Метод коэффициента максимума  или метод упорядоченных диаграмм. Это основной метод. Его применяют, если известны: схема электроснабжения; номинальные мощности отдельных электроприёмников, их технологическое назначения. Расчёт ведётся по узлам.

В данном случае для расчёта электрических нагрузок проектируемого прессового участка цеха выбираем метод упорядоченных диаграмм, потому что нам известны: схема электроснабжения; номинальные мощности электроприёмников.

 2.1.1 Определяем установленную мощность каждого электроприемника

Определяем установленную мощность для электроприемников продолжительного режима работы.

                                       (1.1)

88,5кВт

Расчет для остальных электроприемников проводится аналогично по формуле (1.1) и полученные результаты вносятся в таблицу (1.2).

2.1.2 Определяем сумму установленных мощностей  первого узла.

                         (1.2)

=88,5*5=442,5кВт

Для второго и третьего узла сумма установленных мощностей определяет аналогично по формуле (1.2) и полученные результаты заносятся в таблицу 1.2.

2.1.3 Определяем среднюю мощность для каждого электроприемника.

                                   (1.3)             

где

Ки – коэффициент использования, который определяется по справочной литературе (Л1 стр. 24 таблица 1.5.1, стр. 27 таблица 1.5.5).

=88.5*0,14=12.39 кВт

Для остальных электроприемников расчёт производится аналогично по формуле (1.3) и полученные результаты заносятся в таблицу 1.2.

2.1.4 Определяем суммарную среднюю мощность первого узла.

                           (1.4)

  =12.39*5=61.95кВт

Для второго и третьего узла, а так же для вентиляторов сумма установленных мощностей определяет аналогично по формуле (1.4) и полученные результаты заносятся в таблицу 1.2.

2.1.5 Определяем для каждого электроприемника среднюю реактивную мощность.

                                 (1.5)

=12.39*1.73=21.43кВАР

Для остальных электроприемников расчет производится аналогично по формуле (1.5) и полученные результаты заносятся в таблицу 1.2.

2.1.6 Определяем суммарную среднюю реактивную мощность первого узла.

                     (1.6)

=21.43*5=107.15кВАР

Для второго и третьего узла, а так же для вентиляторов сумма установленных мощностей определяет аналогично по формуле (1.6) и полученные результаты заносятся в таблицу 1.2.

2.1.7 Определяем средне возвратный коэффициент использования узла.

                             (1.7)

=0,14

Для второго и третьего узла расчет производится аналогично по формуле (1.7) и полученные результаты заносятся в таблицу 1.2.

2.1.8 Определяем средний  .

                           (1.8)

=1.73

Для второго и третьего узла расчет производится аналогично по формуле (1.8) и полученные результаты заносятся в таблицу 1.2.

2.1.9 Определяем средневзвешенный 

  (1.9)

Для второго и третьего узла расчет производится аналогично по формуле (1.9) полученные результаты заносятся в таблицу 1.2.

2.1.10 Определяем показатель сборки.

    (1.10)

=88.5/88.5=1

Для второго и третьего узла расчет производится аналогично по формуле (1.10) полученные результаты заносятся в таблицу 1.2.

2.1.11 Определяем  эффективное  число  электроприемников  первого  узла.

Так как  n≥5; Kи.ср. уз.1<0,2; m<3  определяем формулу по справочной литературе (Л1 стр. 25 таблица 1.5.2).

=17,24

На основании nэ и Ки ср по справочной литературе (Л1 стр. 26 таблица 1.5.3) определяем коэффициент максимума электроприемников первого узла.

Км=1,5

Для электроприемников второго узла эффективное число находится, так же как и для первого узла, данные заносятся в таблицу 1.2.

Определяем  эффективное  число  электроприемников третьего узла.

Так как  n≥5; Kи.ср<0,2; m≥3  определяем формулу по справочной литературе (Л1 стр. 25 таблица 1.5.2).

 

Определяем по справочной литературе (Л1 стр. 26 таблица 1.5.4).

  =0,86

На основании nэ и Ки ср по справочной литературе (Л1 стр. 26 таблица 1.5.3) определяем коэффициент максимума электроприемников третьего узла.

Км=2,87

2.1.12 Определяем расчетную мощность первого узла.

                      (1.13)

 кВт

Для второго и третьего узла расчет производится аналогично по формуле (1.13) и полученные результаты заносятся в таблицу 1.2.

Определяем расчетную мощность для вентилятора.

                                   (1.14)

=3 кВт

2.1.13 Определяем расчетную реактивную мощность  первого узла.

                        (1.15)

где

коэффициент максимума для реактивной мощности.

Если два данных условия выполняются, то =1,1. Во всех других случаях =1,0

кВАР

Для второго и третьего узла расчет производим аналогично по формуле (1.15) и полученные результаты заносим в таблицу 1.2.

Определяем расчетную реактивную мощность для вентилятора.

                                      (1.16)

 кВАР

2.1.14 Определяем расчетную максимальную полную нагрузку первого узла.

                       (1.17)

=85,398 кВА

Для второго и третьего узла, а также для вентиляторов, расчет производится аналогично по формуле (1.17) и полученные результаты заносятся в таблицу 1.2.

Таблица 1.2

Поз. обоз.	кВт	n, шт		cosφ	tgφ	кВт	кВАр	m		Км		Рр кВт		Qр кВАр		Sр кВА
1узел	442.5	5	0,14	0,5	1,73	61.95	107.15	1	2	4.33		268.24		117.86		292.99
1…5	88.5	5	0,14	0,5	1,73	12.39	21.43
2узел	225	5	0.17	0.65	1.17	38.25	44.75	1	2		4.33		165.62		49.22	172.77
6.16. 18-20	45	5	0.17	0.65	1.17	7.65	8.95
3узел	58	2	0.6	0.8	0.75	34.8	26.1	1.07	2	1.33		46.28		23.76		52.02
32	28	1	0.6	0.8	0.75	16.8	12.6
33	30	1	0.6	0.8	0.75	18	13.5
4узел ШМА
Шра1	30	1	0.6	0.8	0.75	18	13.5
27,28	4	2	0,7	0,8	0,75	2,8	2,1

 

 

Поз. обоз.	кВт	n, шт			cosφ	tgφ	кВт	кВАр		m			Км	Рр кВт	Qр кВАр	Sр кВА
2узел	162,5	13		0,26	0,66	1,11	42,68	47,58		3,8		20	1,34	57,19	47,58	74,39
29,30	4,33	2		0,12	0,5	1,73	0,6	1,04
31,32	11,5	2		0,14	0,5	1,73	1,61	2,78
33,34	4	2		0,14	0,5	1,73	0,35	0,6
3узел	36,66	6		0,14	0,5	1,73	5,13	8,87		4,6		5,16	2,87	14,73	9,767	17,67
ИТОГО ПО УЗЛАМ														139,1	110	177,46
19,20	5		2	0,6	0,8	0,75	3	2,25	-		-		-	3	2,25	3,75
ИТОГО ПО ЦЕХУ														142,1	112,3	181,2

 

Вывод: 

Расчет электрических нагрузок для  прессового участка цеха производили методом  упорядоченных  диаграмм. Этот метод является самым  точным  методом расчета электрических нагрузок и основан на расчете в начале средней мощности по коэффициенту использования, а затем максимальных нагрузок по коэффициенту максимума.

 

2.2. Выбор числа и  мощности  трансформаторов на  подстанции.

 

 

 Количество трансформаторов на ТП в первую очередь зависит от категории надёжности электроснабжения объекта.

             Для потребителей 1 категории применяются двухтрансформаторные подстанции и дополнительно дизельные электростанции, обеспечивающие бесперебойное электроснабжение потребителей при наличии устройств аварийного включения резервного питания (АВР).

            Для потребителей 2 категории  применяются    двухтрансформаторные подстанции или однотрансформаторные подстанции, но при наличии централизованного складского резерва на предприятии электрических сетей.

           Выбор трансформаторов на подстанции может производиться следующими методами:

        1. Выбор трансформаторов  с учётом характерного суточного  графика                              

нагрузки;

        2.  Упрощенный метод выбора трансформаторов;

Выбор трансформаторов производим с учётом характерного суточного графика нагрузки  прессового участка цеха.

2.2.1 Исходные данные:

∑Рр=142,1 кВт

∑Qр=112,3 кВАр

∑Sр=181,2 кВА

2.2.2 Определяется фактический суточный график нагрузок, который пересчитывается  на основании максимальных активных и реактивных нагрузок предприятия по формулам:

       Рi = (P%/100)* ∑Рр                              (2.1)

      

       Qi = (Q%/100)* ∑Qр                           (2.2)

                            

       Si = √ Рi² + Qi²                                      (2.3)

где

P%, Q% - активная и реактивная мощность, определённая по характерному        суточному графику нагрузки на промежутке времени ti( %);

       ∑Рр - максимальная активная нагрузка предприятия, кВт

       ∑Qр- максимальная реактивная нагрузка предприятия, кВА,

       Рi , Qi, Si – активная, реактивная и полная  нагрузка предприятия на промежутке времени ti, кВт, кВАр, кВА.

      ti – промежуток времени на котором активная и реактивная нагрузка суточного графика нагрузки не изменяется, час

 

 

 

 

Рис. 2.1 Характерный суточный график нагрузки прессового участка цеха.

 

Находим максимальную активную нагрузку прессового участка цеха по формуле (2.1).

Дальнейшее определение максимальной активной нагрузки прессового участка производим аналогично по формуле (2.1) и полученные результаты заносим в таблицу 2.1.