Расчет электрических нагрузок механического цеха тяжелого машиностроения

Основной метод расчета электрических нагрузок — метод упорядоченных диаграмм, который сводится к определению максимальных (Рм, Qм, Sм) расчетных нагрузок группы электроприемников.

Расчёт электрических нагрузок цеха производится Рм = Км Рсм ;

Qм = Км' Qсм; Sм= ,.

где Рм — максимальная активная нагрузка, кВт;

Qм — максимальная реактивная нагрузка, квар;

Sм — максимальная полная нагрузка, кВА;

Км — коэффициент максимума активной нагрузки, определяется по (4, табл.1.5.3) и зависит от коэффициента использования и эффективного числа электроприемников;

Км' - коэффициент максимума реактивной нагрузки;

Рсм — средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт;

Qсм — средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену, квар.

; Qсм = Р см tgц, где Ки — коэффициент использования электроприемников, определяется на основании опыта эксплуатации (4, табл. 1.5.1);

Рн — номинальная активная групповая мощность, приведенная к длительному режиму, без учета резервных электроприемников, кВт;

tgц — коэффициент реактивной мощности;

nэ = F (n, m, Ки ср, Рн) — эффективное число электроприемников, может быть определено по упрощенным вариантам (4, табл.1.5.2);

Ки ср — средний коэффициент использования группы электроприемников,.

Средний коэффициент мощности cosц и средний коэффициент реактивной мощности tgц.

;

m — показатель силовой сборки в группе.

m = Рн нб / Рн нм ,.

где Рн нб, Рн нм — номинальные приведенные к длительному режиму активные мощности электроприемников наибольшего и наименьшего в группе.

В соответствии с практикой проектирования принимается Км' = 1,1 при nэ 10.

Производим расчет нагрузок и составляем сводную ведомость нагрузок по механическому цеху серийного производства в табличной форме (Приложение 1 «Сводная ведомость нагрузок»).

Записываем наименование групп электроприемников и узлов питания в графу 1.

Записываем мощность электроприемников и узлов питания (Рн) в графу 2.

Записываем количество электроприемников для групп и узла питания (n) в графу 3.

Для групп приемников и узла питания заносятся суммарная номинальная мощность (Рн?) в графу 4.

?Рн =.

Записываем коэффициент использования электроприемников (Ки) в графу 5.

В графы 6 и 7 для групп приемников записываются tgц. и cosц. [определяется по 7, c.24, табл.1.5.1].

Для групп приемников записывается показатель силовой сборки в группе в графу 8.

Записываем среднюю активную мощность за наиболее загруженную смену (Рсм) в графу 9.

В графу 10 записываем среднюю реактивную мощность за наиболее загруженную смену (Qсм):

Записывается средняя нагрузка за наиболее загруженную смену (Sсм) в графу 11.

S=.

Записывается эффективное число электроприемников в графу 12.

Записывается коэффициент максимума активной нагрузки в графу 13.

Записывается коэффициент максимума реактивной нагрузки. Км' в графу 14.

В графу 15 записывается максимальная активная мощность Рм, определяемая по формуле:

электрооборудование механический цех машиностроение УРм=Км•УРсм ,.

где Pм — максимальная активная нагрузка,(кВт).

Kм — коэффициент максимума активной нагрузки Записывается максимальная реактивную мощность Qм, в графу 16.

Записывается в графе 17 максимальная полная мощность Sм, определяемая по формуле:

УSм=.

В графе 18 записывается максимальный ток Iм, определяемый по.

Рассчитываем среднюю активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену:

; Qсм=Рсм*tgц; S=.

Произведем расчет нагрузок на ПР-1.

№ 17 кран:

Р = 60 кВт; УР = 60кВт; Ки = 0,17; Рсм = Ки? Рн.

tgц = 1,73 Qсм = tgц? Рсм Рсм = 0,17? 60 = 10,2 кВт; S=.

Qсм = 1,73? 10,2 = 17,6 квар;

S = 20,3 кВА.

№ 24,25,26,27,28,34, 35,36 анодно-механические станки:

Р = 18,4 кВА;

Ки = 0,5; tgц = 1,17;

Рсм = 0,5 * 18,4 = 9,2 кВт;

Qсм = 1,17 * 9,2 = 10,8 кВАр;

S = 14,2 кВА;

№ 32 вентилятор вытяжной:

Р = 28 кВА;

Ки = 0,7; tgц = 0,8;

Рсм = 0,7 * 28 = 19,6 кВт;

Qсм = 0,8 * 19,6 = 14,7 кВАр;

S = 24,5 кВА.

№ 33 вентилятор приточный:

Р = 30 кВт;

Ки = 0,7; tgц = 0,8;

Рсм = 0,7 * 30 = 21 кВт;

Qсм = 0.8 * 21 = 15.75 кВАр;

S = 26,25 кВА.

Находим суммарные расчетные значения мощностей по ПР — 1 и данные заносим в графы 7 — 11 табл. 2.1.

Рассчитываем средний коэффициент использования группы электроприемников:

Ки ср = 124,4/265,2 = 0,41.

Аналогично делаем расчеты для ПР — 2, ПР — 3, ПР — 4, ПР — 5, ЩО Рщо= Руст х S.

• S = А х В — размеры цеха
• S = 48×30 = 1440 м²

Рщо = 10×1440 = 14 400 Вт = 14,4 кВт Определяем потери в трансформаторе:

Рт = 0,02 Sнн = 0,02 * 1035,5 = 20,71 кВт;

Qт = 0,1 Sнн = 0,1 * 1035,5 = 103,55 кВАр;

Sт =; Sт = 20,712 + 103,552 = 105,6 кВА.

Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь.

Sт > Sр = 0,7 Sвн = 0,7 * 1141,1 = 798,8 кВА.

По [5, c. 100, табл.6.1] выбираем 2 трехфазных масляных трансформатора типа ТМ — 1000/ 10/ 0,4: Р = 1000 кВА;

U1н = 10 кВ;

U2н = 0,4 кВ;

Рассчитываем коэффициент загрузки трансформатора:

Кз = Sнн/ Sт, Кз = 10 355,5 / 2*1000 = 0,51.

Окончательный выбор трансформатора сделаем с учетом компенсирующих устройств.