В производственном помещении цеха рабочее освещение выполнено в 5 рядов по 10 ламп в каждом рис.1.1. чередование фаз: 1 ряд: А, В, С, А, В, С, А, В, С, А
Используется трехфазная сеть с нулевым проводом. На одной фазе находятся четыре лампы, на двух других по 3 лампы следовательно выбираем сечение по наиболее загруженной фазе: по [2]
(1.17)
где n- количество ламп,
Руст- установленная мощность лампы, кВт
1,1 - потери в ПРА для ламп типа ДРЛ, ДРИ;
1,4 - пусковой коэффициент;
Uн- номинальное напряжение сети, кВ
cosφ=0.57 - коэффициент мощности для ДРЛ.
По [7 т.16,2] выбираем автомат АЕ-2063 Iу=50А;
Выбираем сечение провода по условию Iдоп≥Iна, тогда по [2 т.12-12] выбираем 3АПВ16+1АПВ10 Iдоп=55А;
Аварийное освещение выполнено в 5 рядов по 5 ламп в каждом с чередованием фаз рядов: А, В, С, А, А; А, В, С, А, В; А, В, С, А, С; А, В, С, А, А; А, В, С, А, В.
Используется трехфазная сеть с нулевым проводом. На одной фазе находятся одна лампа, на двух других по две лампы, следовательно выбираем сечение по наиболее загруженной фазе:
Выбираем АЕ2016 Iу=6А и сечение провода 4АПВ2,5 с Iдоп=19А.
Комната мастера
Выполняем однофазной с люминесцентными лампами. Сажаем на фазу С.
Выбираем АЕ2016 Iу=6А и сечение провода 2АПВ2,5 с Iдоп=19А.
Раздевалки и коридор
Рразд=0,16кВт; Ркорид=0,18кВт;
Выбираем АЕ2016 Iу=6А и сечение провода 2АПВ2,5 с Iдоп=19А
Освещение инструментального склада
Ввыполнено лампами накаливания
РS=6*500=3000Вт
Используется двухпроводная сеть. Выполнено в два ряда,каждый ряд однофазный
Каждый ряд на В и С.
Выбираем автомат АЕ1031 Iу=10А и провод 2АПВ2,5 Iдоп=19А
Для расчета цеха воспользуемся методом упорядоченных диаграмм.
Все электроприемники цеха распределяем по узлам. В узел собираются приемники, расположенные вблизи друг от друга – в линию, в одном помещении или просто рядом. Затем в каждом узле выделяют группы однотипных потребителей.
Узел 1:шкаф распределительный ЭП № 2´10, 11, 12, 2´13
Узел 2:шкаф распределительный ЭП № 2´14, 2´15, 2´16, 2´22
Узел 3:шкаф распределительный ЭП № 2´1, 3´2, 1´3, 22
Узел 4:шкаф распределительный ЭП № 4´7, 2´4, 2´2, 2´23
Узел5:шкаф распределительный ЭП № 3´6, 3´9, 3´4, 2´2, 1´3, 2´24
Узел6:шкаф распределительный ЭП № 3´6, 3´9, 5´3, 1´4, 2´23
Узел7:шиноровод ЭП № 18, 19, 20, 21, 2´14, 2´15, 4´7, 6´17, 4´5, 2´8, 3´22
Узел1
Вначале, для каждого электроприемника, по табл.2-2 [2.37] определяются коэффициенты использования Ки и cosφ (tgφ).
Сварочные посты с автоматической сваркой:
сosφ=0,5 Ки=0,4 tgφ=1,732
Сварочные генераторы:
сosφ=0,75 Ки=0,5 tgφ=0,882
Для электроприемников повторно-кратковременного режима номинальная мощность приводится к длительному режиму (ПВ=100%) по формуле:
Рдл=Sн** сosφ (1,1)
где Sн и cosφ- соответственно паспортная мощность и паспортный коэффициент мощности трансформатора.
Для ЭП №10 ПВ=50% S=60 кВА сosφ=0,5
Р10=60**0,5=21,2 кВт
Для ЭП №11 ПВ=60% S=40 кВА сosφ=0,5
Р11=40**0,5=15,5 кВт
Для ЭП №12 ПВ=65% S=30 кВА сosφ=0,5
Р12=30**0,5=12,1 кВт
Для ЭП №13 ПВ=50% S=40 кВА сosφ=0,75
Р13=40**0,75=21,21 кВт
Определяем неравномерность распределения нагрузки по фазам сварочных трансформаторов ЭП № 10,11,12 Ки=0,4 сosφ=0,5 tgφ=1,732
Находим ориентировочную нагрузку на одну фазу:
Рср= (2Р10 + Р11 + Р12)/3 =(2*21,1+15,5+12,1)/3 =16,67 кВт
Распределим нагрузку по фазам равномерно:
РАВ= Р10
РВС= Р11
РАС= Р11+ Р12
РА==21,2/2 +15,5/2 + 12,1/2 =24,4 кВт
РВ==21,2/2 + 21,2/2 =21,2 кВт
РС==21,2/2 +15,5/2 + 12,1/2 =24,4 кВт
Неравномерность загрузки фаз составит 13%, что допустимо.Т.О. за эквивалентную трехфазную мощность группы сварочных трансформаторов примем
РЭ = 2Р10 + Р11 + Р12 = 2*21,1+15,5+12,1 =70 кВт
Определим активную и реактивную мощность наиболее загруженной смены:
(1,2)
(1,3)
Рсм1 = Рэ*Ки1 + 2 Р13*Ки13
Рсм1 = 70*0,4 + 2*21,21*0,5= 49,21 кВт
Qсм1 = Рэ* tgφ1* Ки1 + 2 Р13*tgφ13 *Ки13
Qсм1 = 70*1,73* 0,4+ 2*21,21*0,88*0,5= 67,105 квар
Далее по (2.10)[2,16] определяем коэффициент использования для электроприёмников узла:
Ки.ср.=ΣРсм/ΣРном
(1,4)
Ки.ср.== 0,44
Определяем коэффициент силовой сборки по формуле т.е. отношение номинальной мощности наибольшего электроприёмника к номинальной мощности наименьшего:
m= Рmax/ Pmin (1,5)
m= 21,2 / 12,1 = 1,8< 3:
Таким образом при (n=6) > 5, (Ки=0,44) > 0,2, (m=1,8) < 3
Определяем эффективное число приемников nЭ = n =6)
Далее при nэ=6 и по Ки ср=0,44 из таблицы 2-7 в [2,51] находим коэффициент максимума Км группы электроприемников ---Км =1,64
Максимальная активная расчетная нагрузка узла определится как
Рр=Км*ΣРсм (1.6)
Рр=1,64*49,21= 80,7кВт
Расчетную реактивную нагрузку узла (цеха) определяют из двух условий:
а)Qр=1,1*ΣQсм, при nэ,≤10; (1.7а)
б) Qр= ΣQсм, при nэ>10. (1.7б)
поэтому при n=6:
Qр=1,1*67,105 = 73,92 квар
Максимальная расчётная полная мощность узла (цеха) определяется по выражению:
Sр= (1.8)
Sр= кВ*А.
Максимальный расчётный ток узла (цеха) определяется по выражению:
Ip = == 0,168 кА (1.9)
Узел 2
n = 8 m = 6,6 Ки = 0,52
В случае, когда n > 5, m > 3 и Ки > 0,2 эффективное число электроприемников определяется по формуле из [2,51];
(1.10)
Результаты расчета сведены в таблицу
Узел 3
n = 7 m = 2 Ки = 0,15
Т.О. nЭ = 7 т.к. согласно параграфу 2-3 [2.51] допускается при числе ЭП в группе более четырех при m< 3, считать n = nЭ. что справедливо для узлов №4 и №5
Кроме прочего для узла №5 необходимо мощности двигателей крана привести к длительному режиму
Р24 = = =27,83 кВт
Узел 6
n = 14 m = 4 Ки = 0,16
При Ки < 0,2 эффективное число ЭП определяется по рис. 2-2 или табл. 2-8 [2.52]
в следующем порядке:
выбирается наибольший по номинальной мощности ЭП рассматриваемого узла;
выбираются наболее крупные ЭП, номинальная мощность каждого из которых равна или больше половине мощности наибольшего ЭП;
подсчитывают их число n1 и их мощность РН1, а также суммарную номинальную мощность всех рабочих ЭП рассматриваемого узла РН; находят значения
n1* = Р1* =
по полученным значениям n1* и РН1 по рис. 2-2 или по табл.2-8 [2.52] определяется величина nЭ*, а затем находится nЭ = nЭ* n
Т.О. n1 = 11 РН1 = 5´30+3´28+3´40 = 326 кВт
n = 14 РН = 372 кВт
n1* = =0,786 Р1* = =0,876
nЭ* = 0,85
nЭ = =11,9 »12
Расчет нагрузки завода проводим по методу коэффициента спроса. Здесь необходимо учесть то, что на предприятии есть высоковольтная нагрузка, которую не следует брать в расчет при выборе ТП, но она имеет низковольтную нагрузку освещения, которое необходимо учесть. Расчетная мощность каждого цеха определяется по формуле из [3] Таким образом для заготовительного цеха:
Рр1 = РустКс; (3,1)
где Руст – установленная мощность каждого цеха, кВт;
Кс – коэффициент спроса, характерный для каждого производства из таб 2,2 [1,37].
Рр1 =395*0,6 = 237 кВт.
Реактивная мощность:
Qр1 = Рр1tg (arcos(cosj)). (3,2)
Qр1= 237* tg (arcos(0,6)) = 241,79квар
Далее необходимо рассчитать освещение цехов по методу удельной мощности, сложить эти активные и реактивные мощности с расчетными и найти полную мощность для каждого цеха по аналогии с предыдущим пунктом, а результаты занесем в табл.3.1
Учитывая освещение нормой удельной плотности: Руд..о,кВт/м2 с учетом коэффициента спроса освещения Кс.о и средних коэффициентов мощности для ламп ДРЛ - cosj =0,57, для люминесцентных ламп ЛБ (ПРА) - cosj =0,95, для ламп накаливания ЛН - cosj =1
Ррасч.о=1,12*Fцеха* Руд..о*Кс.о
Ррасч.о1=1,12*Fцеха1* Руд..о1*Кс.о1
Ррасч.о1=1,12*5000* 0,012*0,85=57,12 кВт
Qрасч.о1= 57,12* 1,441= 82,25 квар
Ррасч.сум=. Рр1+ Ррасч.о1=237+57,12 = 294,12 кВт
Qрасч.сум=. Qр1+ Qрасч.о1=241,79+82,25 = 324,04 квар
Так же необходимо учесть освещение незастроенных территорий предприятия.
Площадь завода
497062,0
м2
Площадь застроенных территорий
147284
Площадь незастроенных территорий
349778
Мощность нагрузки уличного (лампы ДРЛ) и охранного (ЛН) освещения незастроенных территорий с учетом типа ламп и соответствующего коэффициента мощности:
Ррасч.о = 1,12*349778*0,0002*1 = 80,05 кВт;
Qрасч.о = РУЛ(ДРЛ) *tgj(ДРЛ) = 42000*1,441 = 60,522 квар;
Итоговая нагрузка завода:
Рз = 14260,3 + (0,1*14260,3) = 15686,4 кВт;
Qз = 9778,06+ (0,02*9778,06) = 9973,62 квар;
Где коэффициенты 0,1 и 0,02 учитывают приближенно потери ЭЭ в трансформаторах
Величина тока,потребляемого заводом:
где Si – полная мощность соответствующего цеха;
Ui – напряжение распределения, в зависимости от характера нагрузки (высоковольтная или низковольтная)
Из справочника [2] выбираем типовой график нагрузки для ремонтно-механических заводов. Этот график имеет 10 ступеней мощности. Суточный изображен на рис.5.1.а, а годовой на рис.5.1.б. Таблица 5.1. отражает эти графики.
Таблица 5.1
Ступень
Рр,%
Рр, кВт
Тступ.с, ч
Тступ.г, ч
Рр * Тступ
Рср%
Р1
100
14548,1
3
1095
15930169,5
300
Р2
95
13820,695
2
730
10089107,4
190
Р3
90
13093,29
9558101,7
180
Р4
84
12220,404
8920894,9
168
Р5
80
11638,48
12744135,6
240
Р6
75
10911,075
1
365
3982542,4
Р7
70
10183,67
3717039,6
Р8
65
9456,265
3451536,7
Р9
50
7274,05
5310056,5
Р10
33
4800,873
7
2555
12266230,5
231
Сумма
8760
85969814,7
1619
Рис. 5.1.а. Суточный график нагрузки
Построим годовой график нагрузок
Рис. 5.1.б. Годовой график нагрузки
Из табл. 5.1. и рис. 5.1 определим среднее значение мощности в течение суток:
(5.1)
где Тiступ.с – время действия каждой ступени в течение суток, ч;
Рiс% – мощность каждой ступени графика нагрузки,%;
Р1 – максимальная мощность, кВт.
кВт
Определим объем электроэнергии, потребляемой предприятием за год:
85969814,7кВт*ч
Тогда время использования максимальной нагрузки определится по формуле:
ч (5.2)
Время наибольших потерь:
= (0,124 + Тм*10-4)2*Тг; (5.3)
где Тг – количество часов в году, ч.
= (0,124 + 5909*10-4)2*8760 = 4477 ч.
Коэффициент заполнения графика:
ГПП промышленного предприятия желательно размещать в центре нагрузок. В этом случае параметры сети электроснабжения будут наиболее экономичными. Для этого необходимо определить геометрические центры всех цехов и графически, в масштабе, отобразить мощность, потребляемую каждым цехом, в соотношении с мощностью, затрачиваемой на освещение этого цеха. Расчет проведем для ремонтно-механического цеха, а далее по аналогии по [3] и результаты занесем в табл. 6.1.
Определим радиус окружности, отражающей мощность цеха с учетом освещения:
(4,1)
где Рр1 – расчетная мощность цеха, кВт;
m – масштаб, кВт/мм.
=25мм
Определим угол, определяющий сектор окружности радиусом R, который отражает содержание нагрузки освещения в общей нагрузке цеха:
(4,2)
где Рро1 – нагрузка освещения механического цеха, кВт.
Определим координаты центра нагрузок предприятия по формулам:
(4,3)
где Хi, Yi – координаты геометрических центров цехов, м;
Рi – расчетная мощность отдельного цеха, кВт.
В таблице считается произведение Р*Х и Р*Y для каждого цеха, а затем находится их сумма и отдельно считается сумма Р, после чего находится отношение для соответствующей координаты. В виду громоздкости последних выражений и их математической простоты, нет надобности приводить вычисления. Таким образом, из табл.6.1. координаты центра нагрузок промышленного предприятия, учитывая то, что начало координат, находится в левом нижнем углу генплана: Х = 291 м, Y = 339 м.
Результаты расчетов приведены в таблице 5.1
Таблица 5.1. Построение картограммы нагрузок предприятия
№
Цех
катег
Ррасч,
Росв,
Хi
Yi
Pi*Xi
Pi*Yi
R
Угол
мм
кВт*мм
град
Заготовительный
III
237
57,12
57
210
16764,84
61765,2
18
Цилиндрических сверел
II
195
204,29
155
144
61889,95
57497,76
20
184
Конических сверел
495
135,66
385
140
242804,1
88292,4
26
77
4
Метчиков
435
105,34
236
83752,7
127520,2
24
5
Плашек
585
119,7
145
285
102181,5
200839,5
27
61
6
Фрез и разверток
510
116,51
373
268
233688,2
167904,7
67
Сборочного инструмента
2264
73,42
899906,7
444109,8
49
11
8
Резьбонарезных головок
252,5
127,68
260
98846,8
121
9
Нестандартн. инструмента
142,5
67,03
415
245
86954,95
51334,85
15
115
10
Мелкого инструмента
225
610
1030
261866,9
442168,7
21
171
Термический
I
1750
85,21
477154,6
266105,5
44
17
12
Сварочное отделение
497,7
199,18
164
194
114288,3
135194,7
103
13
Кузнечный
107
37,35
462
10826,25
66689,7
93
14
Инструментальный
340
93,08
126
54568,08
214374,6
РМЦ
528,07
64,12
430
101264,5
254641,7
25
39
16
Электроремонтный
40
36,77
5757,75
33011,1
172
Деревообделочный
68
124,72
474
895
91349,28
172484,4
233
Станкостроения
789
165,98
234
655
223465,3
625511,9
32
63
19
Литейный
92,8
31,99
142
700
17720,18
87353
92
Насосная 4х360
1440
30,84
320
480
470668,8
706003,2
Компрессорная 2х630
1260
27,42
360
463471,2
617961,6
37
22
Склад гот. продукции
30
34,27
280
760
17995,6
48845,2
192
23
Проходная
39,1
9,73
500
24415
2441,5
72
Администрация
110,5
134,61
540
132359,4
18383,25
198
12433,17
2286,31
Итого
14719,48
Координаты центра
291,7196
338,9577
нагрузок предприятия
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7