Дипломная работа: Проектирование системы электроснабжения механического цеха

Рбп = Руд.бп ´ Sбп (6)

Согласно задания: Руд.бп = 25 Вт/м2; Sбп = 6 ´ 36 = 216 м2

Рбп = 25 ´ 216 = 5400 Вт = 5,4 кВт

Общая мощность электроосвещения цеха Росв, кВт

Росв = Рро + Рбп = 38,4 + 5,4 = 43,8 кВт

1.3.2 Расчёт электрических нагрузок

Расчет ведем методом упорядоченных диаграмм, по максимальной мощности, потребляемой цехом в течение первой 30 минутной наиболее загруженной смены.

Этот метод учитывает режим работы приемников, отличие их друг от друга по мощности и их количество.

В каждом пролете устанавливается по два ШРА на стойках или кронштейнах вдоль электроприемников.

Мощности электроприемников, работающих в ПКР, приводим к ПВ = 100% и выражаем в кВт.

Пример расчета: [2]

1 Номинальная мощность, приведенная к ПВ = 100%, Рн.пв = 100%, кВт

а) МРС, насосы, вентиляторы, печи сопротивления, индукционные печи

Рн.ПВ =100% =Рн

б) Сварочные машины точечные, U = 380В, cos j = 0,7, ПВ = 20%(0,2)

Рн.пв = 100%= Sн x x cos j.             (7)

Sн=100кВА,                

Суммарная мощность

в) Электродвигатели кранов G = 10 т

Рн1= 11 кВт; Рн2= 2,2 кВт; Рн3= 16 кВт; ПВ = 25% (0,25)

Рн.ПВ = 100% = Рн х ÖПВ                         (8)

Где Рн – номинальная суммарная мощность всех электродвигателей крана, кВт

Рн= Р1+ Р2 + Р3 =11 + 2,2 + 16=29,2 кВт

Рн.пв = 100% = 29,2 х 0,5 = 14,1 кВт

2 Для всех электроприемников определяется cosj и соответственно tgj [2]

3 Сменная активная мощность за наиболее загруженную смену Рсм, кВт

Рсм = Ки х Рн,                                       (9)

Где Ки – коэффициент использования электроприемников. Для точечных сварочных машин Ки = 0,2;

Рсм= 62,6 х 0,2 = 12,52 кВт.

4 Сменная реактивная мощность Qсм, кВА

Qсм = Рcм х tg j.                                  (10)

Для точечных сварочных машин tg j = 1,33; Q см = 12,52 х 1,33 = 16,65 кВА.

5 Расчет максимальной нагрузки

5.1 Определяем показатель силовой сборки для группы приемников, m

,                                           (11)

где Рн мах – номинальная мощность наибольшего электроприемника в группе, кВт;

Рн.мin – номинальная мощность наименьшего электроприемника в группе, кВт

Для сварочных точечных машин Рн мах = 31,3 кВт; Р н.мin = 31,3 кВт;

.

Для МРС Рн мах = 30 кВт; Р н.мin = 13 кВт;

5.2 Определяем эффективное число электроприемников nэ, по формуле

nэ=n*э х n,                                           (12)

где n*э – относительное эффективное число электроприемников;

n – общее количество приемников, подключенных к силовому проводу.

n*э= f (n*; Р*),

где n* – относительное число наибольших по мощности электроприемников

,                                               (13)

где n' – число приемников с единичной мощностью больше или равной

К 6 ШРА подключено 11 электроприемников, n=11. Максимальная мощность единичного электроприемника Рн макс = 31,3 кВт, отсюда

Число приемников с Рн ³ 15,65 кВт,

n' = 8 шт.

Суммарная мощность этих электроприемников Рн = 200,6 кВт.

Относительное эффективное число n* электроприемников

Относительная мощность наибольших электроприемников Р* в группе

.

Для n* = 0,73 и Р* = 0,84 n*Э = 0,9 [2]

nэ = n* Э х n = 0,9 х 11 =9,9.

Аналогично определяется эффективное число и для остальных ШРА.

6 Коэффициент максимума Км = f (n; Ки), [2]

Где Ки – средний групповой коэффициент использования электроприемников

.                                                                          (14)

Для 6 ШРА ; Км= f (nэ = 9,9; Ки = 0,2)= 1,84

7 Максимальная активная мощность Рм, кВт

Рм = Км х Рсм.                                     (15)

Для 6 ШРА Рм = 1,84 х49,54 = 91,2 кВт

8 Максимальная реактивная мощность Qm, кВА

Qm = Рм х tg j.                                   (16)

Для 6 ШРА   Qм = 91,2 х 1,14 = 103,9 кВА

9 Полная максимальная мощность Sм, кВА

Sм = ÖPм2 + Qм2.                                 (17)

Для 6 ШРА         

10 Максимальный ток нагрузки

.         (18)

Для 6 ШРА

Максимальные расчетные нагрузки для других ШРА рассчитываются так же, как и для 6 ШРА. Итоговая нагрузка силовых пунктов 6 ШРА и 5 ШРА определяется по вышеприведенным формулам согласно методу коэффициента максимума.

По аналогии ведется расчет и по другим пролетам.

1.4 Определение мощности и выбор типа компенсирующего устройства

Повышение cos j электроустановок имеет большое значение, так как прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные потери напряжения, активной мощности, а следовательно и электроэнергии. При этом снижается пропускная способность линии. При выборе компенсирующих устройств подтверждается необходимость их комплексного использования как для повышения напряжения, так и для компенсации реактивной мощности

Коэффициент мощности по расчётным нагрузкам cosjшма1 = 0,66 и cosjшма2 = 0,78 (таблица 3), а согласно ПУЭ нормативный допустимый для данных предприятий cosj = 0,95. [3]

Для повышения cosj в электроустановках промышленных предприятий используют два способа: естественный и искусственный.

К естественному методу относятся следующие мероприятия:

·  при работе асинхронного двигателя на холостом ходу cosjх.х. = 0,1 – 0,3, поэтому применяют устройства, ограничивающие работу на холостом ходу;

·  замена малозагруженных двигателей на двигатели с меньшей мощностью;

·  если два трансформатора загружены в среднем менее чем на 30%, то один из них следует отключить;

·  там где есть возможность использовать синхронные двигатели вместо асинхронных, у них cosj больше;

·  производить качественный ремонт двигателей.

К искусственному методу относятся следующие устройства:

·  статические конденсаторы;

·  синхронные компенсаторы;

·  перевозбужденные синхронные двигатели;

·  тиристорные источники реактивной мощности (ТИРМы).

Компенсация реактивной мощности на предприятиях осуществляется в основном с помощью статических конденсаторов.

В проектируемом цеху осуществляем групповую компенсацию реактивной мощности. Для этого выбранные ККУ подключаем через ящик с автоматом к ШМА.

Мощность комплектной компенсаторной установки Qкку, кВАр определяется по формуле:

Qкку = Pм. ´ (tgj1 – tgj2).                    (19)

Рм1 = 311кВт; tgj1 = 1,13 (таблица 3); tgj2 = 0,33, находим по cosj2 = 0,95.

Qкку1 =311´ (1,13 – 0,33) = 249 кВАр.

Рм2. = 449кВт; tgj1 = 0,82 (таблица 3); tgj2 = 0,33, находим по cosj2 = 0,95

Qкку2 = 293,2 ´ (0,79 – 0,33) = 135 кВАр

Принимаем к установке две ККУ типов: УКН – 0,38 – I‑280 и ККУ – 0,38 – I‑160 [4], суммарное Qкку = 440 кВАр, присоединяемые к магистральным шинопроводам двумя проводами марки АПВ7 (3´95) и АПВ7 (3 ´ 50). [2]

Iдоп. ³ Iм. = .                               (20)

УКН – 0,38 – I‑280: АПВ7 (3 ´ 95).

Iдоп1 = 3 ´ 165 = 495 А > Iм1 =  = 425 А.

ККУ – 0,38 – I‑160: АПВ (3 ´ 50).

Iдоп2 = 3 ´ 105= 315 А > Iм2 =  = 243А.

В качестве защитной аппаратуры ККУ принимаем автоматические выключатели типа А3724Б и А3744Б . [5]

УКН – 0,38 – I‑280: А3744Б.

Iн.т.расц1 = 500 А > Iм1 = 425 А.

Iн.авт1 = 630 А > Iм1 = 425 А.

Iн.эл.маг1 = 6000 А > 1,5 ´ Iм1 = 1,5 ´ 425 = 637,5 А.

ККУ – 0,38 – I‑160: А3724Б.

Iн.т.расц2 = 250А > Iм2 = 243А.

Iн.авт2 = 250А > Iм2 = 243А.

Iн.эл.маг2 = 4000 А > 1,5 ´ Iм2 = 1,5 ´ 243 = 364,5А.

Рассчитываем оптимальное место размещения ККУ

Lопт. = L0 + (1 – ) ´ L, м (21)

где L0, м – длина магистрали от трансформатора КТП до того места, откуда начинается подключение к ней распределительных шинопроводов;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23