Электроснабжение цеха металлоконструкций завода краностроения

Электрические нагрузки промышленных предприятий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения, поэтому при расчёте силовых электрических нагрузок важное значение имеет правильное их определение во всех элементах силовой сети.

В случае завышения нагрузок, происходит перерасход проводникового материала, занижение ведёт к уменьшению пропускной способности электрической сети, к нагреву проводов и кабелей, при этом отсутствуют условия нормальной работы силовых электроприёмников.

Расчёт электрических нагрузок производится методом коэффициента максимума, так как этот метод в основном применяется для промышленных объектов, и даёт более точнее результаты; поскольку при определении коэффициента учитывается число электроприёмников.

Расчёт ведём для одного шинопровода, ШРА-1.

На шинопроводе находятся электроприёмники разной мощности, но можно выделить 3 группы электроприёмников одинаковой номинальной мощности:

8 вертикально-фрезерных станков номинальной мощностью 30 кВт;

1 кран-балка номинальной мощностью 10 кВт;

7 шлифовальных станков номинальной мощностью 13кВт;

- установленная мощность каждой группы станков Р_уст, кВт

где Р_уст.– установленная мощность одной группы электроприёмников, кВт;

Р_н. – номинальная мощность одного станка, кВт;

n – количество станков, шт

- так как станки, расположенные в цехе, относятся к металлообрабатывающим мелкосерийного производства с номинальным режимом работы, то определяют коэффициент использования К_и, коэффициент мощности cosφ, тангенс потерь tgφ определяют по справочнику [4.7, таблица 2.11, лист 52]

К_и.1 = 0,12 cosφ = 0,4 tgφ = 2,3

К_и.2 = 0,1 cosφ = 0, 5 tgφ = 1,7

К_и.3 = 0,17 cosφ = 0,65 tgφ = 1,17

- активная среднесменная мощность каждой группы станков за смену Р_см, кВт

где К_и - коэффициент использования

- реактивная среднесменная мощность каждой группы станков за смену Q_см, кВАр

где Р_см – активная мощность одной групп за смену, кВт

- общее количество станков, находящихся на шинопроводе ШРА-1 n₁, шт

где n – фактическое число электроприёмников, шт

- наименьшая и наибольшая номинальная мощности станков Р_н.min, Р_н.мах, кВт

Р_н.min = 12 кВт

Р_н.max = 30 кВт

- установленная мощность для шинопровода ШРА-1 Р_уст, кВт

- показатель степени сборки представляет собой отношение макси-мальной к минимальной номинальной мощности m

- активная среднесменная мощность для шинопровода ШРА-1 Р_см, кВт

- реактивная среднесменная мощность для шинопровода ШРА-1 Q_см, кВАр

- коэффициент использования для шинопровода ШРА-1 представляет собой отношение активной среднесменной мощности к установленной мощности

- тангенс потерь tgφ и коэффициент мощности для шинопровода ШРА-1

- эффективное число электроприёмников т.к n =16>5; K_и =0,13< 0,2; m 2< 3 [4.7, 56 страница] n_э, шт

- коэффициент максимума определяют по справочнику [4.7 таблица 2.13, лист 54] в зависимости от К_и = 0,17 и n_э = 17

- активная максимальная мощность Р_мах, кВт

где К_м – коэффициент максимума;

Р_м – активная среднесменная мощность, кВт

- реактивная максимальная мощность Q_мах, кВАр

где Q_см – активная среднесменная мощность, кВАр

- полная максимальная мощность электроприёмников S_мах, кВ·А

- максимальный ток для шинопровода ШРА-1 I_мах, А

где U_л– линейное напряжение, В

Расчёт электрических нагрузок остальных электроприёмников сведён в таблицу 1

- общее количество станков, находящихся на шинопроводе ШМА n, шт

где n - фактическое число электроприемников на шинопроводе ШРА, шт

- установленная мощность на шинопроводе ШМА Р_уст, кВт

- наименьшая и наибольшая номинальная мощности на шинопроводе ШМА Р_н.мах, Р_н.мin, кВт

- показатель степени сборки на шинопроводе ШМА m

- среднесменная активная мощность для шинопровода ШМА Р_см, кВт

- среднесменная реактивная мощность для шинопровода ШМА Q_см, кВАр

- коэффициент использования для шинопровода ШМА К_и

- средневзвешенный тангенс потерь tgφ и коэффициент мощности на шинопроводе ШМА

- эффективное число электроприёмников на шинопроводе ШМА [4.7, 56 страница] n_э, шт

- коэффициент максимума на шинопроводе ШМА [4.3, таблица 2.13, страница 54] в зависимости от К_и = 0,2 и n_э = 112

- максимальная активная мощность на шинопроводе ШМА Р_мах, кВт

где К_м – коэффициент максимума;

Р_м – активная средняя мощность на шинопроводе ШМА, кВт

- максимальная реактивная мощность на шинопроводе ШМА т.к. n_э > 10 Q_мах, кВАр

где Q_см – активная среднесменная мощность на шинопроводе ШМА, кВАр

- полная мощность электроприемников на шинопроводе ШМА S_мах, кВ·А

- максимальный ток на шинопроводе ШМА I_мах, А

где U_л– линейное напряжение, В

Так как цех относится к производству металлоконструкций, возможны различные механические повреждения провода во время производственного процесса. Для того чтобы обеспечить безопасное и бесперебойное электроснабжение провода с алюминиевыми жилами АПВ - четыре одножильных провода, проложенные в трубе.

В зависимости от максимального расчетного тока (I_m) и номинального напряжения (U_h) на каждый шинопровод распределительный (ШРА) и шинопровод магистральный (ШМА) выбирается соответствующий тип шинопровода.

Шинопровод распределительный ШРА1 – ШРА-73 на номинальный ток I_ном = 250А:

U_h = 380В;

I_н.р = 195А;

Шинопровод распределительный ШРА2 – ШРА-73 на номинальный ток I_ном = 630А:

U_h = 380В;

I_н.р = 396А;

Шинопровод распределительный ШРА3 – ШРА-73 на номинальный ток I_ном =630А:

U_h = 380В;

I_н.р =444А;

Шинопровод распределительный ШРА4 – ШРА-73 на номинальный ток I_ном = 250А:

U_h = 380В;

I_н.р =217А

Шинопровод распределительный ШРА4 – ШРА-73 на номинальный ток I_ном = 250А:

U_h = 380В;

I_н.р =150А

Для ШРА1, ШРА4, ШРА5 выбираем тип шинопровода - ШРА73УЗ для сетей с глухозаземленной нейтралью, напряжением 380/220В, частотой 50Гц и номинальным током 250А, автомат – А3720Б с номинальным током 250А; для ШРА2, номинальным током 630А; для ШРА3 номинальным током 630А.

В качестве магистрального шинопровода ШМА выбран ШМА – 73 на номинальный ток I_ном = 1600А