· Общепромышленные установки (насосы, компрессоры, вентиляторы).
В продолжительном режиме работают: общепромышленные установки, электропечи и механическое оборудование.
Повторно-кратковременный режим является характерным для грузоподъемных механизмов, внутрицехового оборудования и сварочного оборудования.
Электроприемников напряжением до 1 кВ делят на силовые и осветительные. К осветительным относятся также и слаботочные потребители: системы связи и сигнализации, средство обнаружения пожара, в системах автоматической пожарной сигнализации, комплекса охранных систем. Остальное оборудование относится к силовому.
Рассмотрим на примере РП.
Порядок расчета.
1. Все электроприемники, подключенные к РП разбиваем на группы по технологическому признаку.
Расчеты нагрузок выполняются в виде таблицы, в которой группы электроприемников записываются с учетом технологического назначения и коэффициента использования (группы однотипного оборудования).
2. Далее в таблицу вносится действительное число электроприемников в группе (п), установленная (номинальная) мощность.
Для электроприемников повторно-кратковременного режима указывается мощность, приведенная к продолжительному режиму.
P ном. =P пасп. х ПВ (ПВ в единицах)
Далее определяют отношение номинальной мощности наибольшего электроприемника в группе к наименьшему.
m = P ном max /P ном min
При этом учитывают, что если суммарная мощность одинаковых по мощности «маленьких» электроприемников меньше 5 % от номинальной мощности всей группы, то при определении m, а далее при определении n, эти электроприемники не учитывают.
После того, как сформированы группы электроприемников справочных таблиц литературы [2],[4],[9]. Коэффициенты использования и cos , по которому расчитывается соответственно ему tg. Определив среднесменные активные, реактивные нагрузки определили среднюю активную и реактивную нагрузки за наиболее загруженную смену для группы электроприемников и для узла РП-1. Далее определяем средневзвешенный коэффициент узла.
Ки ср взв= Рсм узла / Руст узла = 77,3 / 268 = 0,29
А также средневзвешенный коэффициент мощности по соответствующему средневзвешенному tg.
Tg = Qсм узла / Рсм узла = 91,3 / 77,3 = 1,18
При определении эффективного числа электроприемников учитывают следующее:
1,Если m<=, то n=nэ без “маленьких” (<5 %).
2.Если m> и Ки ср взв> 0,2, то nэ= 2Еn1 Рном / Рном max.
Если nэ > n , то принимают n=nэ без “маленьких” (<5 %).
3. Если m< и Ки ср взв< 0,2, то nэ определяют по таблицам.
Для этого находят Р* = Еn1Рном1 / Еn1Рном
n* = n1 / n
Р* - относительная мощность наиболее мощных электроприемников.
Еn1Рном1 - суммарная номинальная мощность наиболее крупных электроприемников группы n1, номинальная мощность каждого из которых равна или более половины мощности наибольшего электроприемника.
Еn1Рном - суммарная номинальная мощность всех электроприемников группы n.
n* - относительное число наиболее мощных электроприемников.
Определив Р* и n* по таблицам, находят nэ* .а затем nэ = nэ* * n
Рр max = Рсм * Км
Qp max = Pp max * tgср вз
Q max = Км * Qсм
При Ки <= 0,2 и nэ <= 100
При Ки > 0,2 и nэ < 10 имеем Кмах = 1,1.
В остальных случаях Кмах = 1.
Остальные данные приводятся в сводной таблице расчетных нагрузок.
Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций (ЦТП)
В соответствии с требованиями по обеспечению надежности электроснабжения для потребителей 1 категории должно быть 2 источника питания, для второй категории рекомендуется 2 источника питания, но возможно питание и от 1. Потребители 3 категории могут получать питание от 1 источника питания. Цеховые подстанции для электроприемников 1 категории и в большинстве случаев и для 2 категории выполняются 2-х трансформаторными. Однотрансформаторные устанавливаются для потребителей 3 категории и при небольшой мощности 2 категории. Для сокращения номенклатуры складского резерва, мощность трансформатора выбирают из стандартного ряда номинальных мощностей, чтобы на одном предприятии было не более одной, в крайнем случае двух различных мощностей.
Стандартный ряд мощностей, выпускаемых силовых трансформаторов (0,4 кВ), в кВА 100, 160, 250, 400; 630, 1000, 1600, 2500.
Цеховые подстанции размещаются внутри цехов равномерно с максимальным приближением к потребителям, не более 200 метров. Конструктивное исполнение подстанций выбирается с условием окружающей среды, распределения нагрузок и удобства обслуживания. Цеховые подстанции по конструктивному исполнению делятся на:
Встроенные.
Пристроенные.
Отдельно стоящие.
Внутрицеховые.
Конструктивное исполнение подстанций выбирается из условий окружающей среды, с учетом распределения нагрузок и удобства обслуживания.
Резервирование потребителей осуществляется перегрузочной способностью трансформатора при наличие 2 источников и схемы внутризаводских сетей, то есть за счет особенностей присоединения ЦТП к ГПП (10 кВ).
Для использования резервирования по сетям на стороне 10 кВ ЦТП устанавливается распределительное устройство (КРУ – комплектное распределительное устройство), состоящее из выключателя, установленного на выкатной тележке трансформаторов тока, шин, измерительных приборов, изоляторов, устройств релейной защиты, расположенных в шкафу.
Шкаф состоит из 4 отсеков:
1. Отсек высоковольтного выключателя.
2. Отсек релейной защиты и измерительных приборов.
3. Шинный отсек.
4. Кабельных трансформаторов тока и заземляющих ножей.
Также распределительное устройство на ГПП со стороны 10 кВ вместо ячеек КРУ может состоять из ячеек КСО (камера стационарного одностороннего обслуживания), в которой высоковольтный выключатель устанавливается на задней стене шкафа и связан с помощью тяги с приводом, расположенным на внешней стенке шкафа. На внешней стенке шкафа или на противоположной стенке от шкафа размещают устройство релейной защиты и приборы.
Со стороны 10 кВ силового трансформатора устанавливают ЦТП (КТП) устанавливают ВНП (выключатель нагрузки с предохранителями).
Выбор мощности трансформатора осуществляется по расчетной среднемесячной нагрузке. Так как для трансформаторов общего назначения масленых и сухих по ПУЭ допустимы длительные систематические перегрузки в нормальном режиме и длительные перегрузки в послеаварийном режиме.
Виды перегрузок.
1. Суточные – разрешается перегружать трансформаторы в час пик нагрузки, так как обладает инертностью и не успевает нагреться до критической температуры (950С). За это время не происходит старение изоляции обмоток трансформатора и масла.
2. Годовые – разрешается согласно ПУЭ перегружать трансформатор на 1 % за каждый процент недогрузки летом (перегрузка зимой), но не более 15 %. Для суточных и годовых перегрузок составляются графики нагрузок трансформатора, соответственно суточные и годовые, которые прилагаются к паспорту трансформатора для ориентации по возможным перегрузкам.
3. Аварийная – при аварии трансформатор на несколько минут могут выдержать без старения изоляции перегрузки до 100 %. В следствии своей инертности.
4. Послеаварийная – согласно ПУЭ для масленых трансформаторов в послеаварийном режиме допускается перегрузка на 40 % в течении 6 часов 5 суток подряд.
Требуемая мощность трансформатора определяется из выражения
Sтр-ра >S см /N k загр, кВА, где
S см , кВА –средняя нагрузка цеха за наиболее загружаемую смену,
N – число трансформаторов,
k загр – коэффициент загрузки, принимаемый 0,7
После выбора трансформатора согласно расчетов из стандартного ряда пересчитывают коэффициент загрузки.
k загр = S см / N х Sтр-ра
расчетный коэффициент загрузки должен быть для двух трансформаторной подстанции 1 категории 0,65 – 0,7, для двух трансформаторной подстанции 2 категории 0,7 – 0,85, для одной подстанции 0,85 – 0,9.
Расчет освещения
В курсовом проекте необходимо выбрать питающий силовой трансформатор для заданного оборудования. С учетом, что он будет питать и освещение. Для того, чтобы рассчитать освещение.
1. Выбирают минимальную освещенность для внутреннего или наружного освещения. В зависимости от размера объекта различения (крупный, малый), контраста объекта с фоном и отражающие свойства фона (рабочей поверхности Pп потолка, Pc стен, Pp пол). Освещенность энергии измеряется в ЛК (люкс) нормирующая освещенность в справочниках связывают с удельной плотностью нагрузки освещения или удельная мощность общего равномерного освещения W [Вт / м2 ].
2. Выбирают тип светильника и тип лампы освещения.
3. Намечают на плане план размещения светильников.
Лампы ДРЛ и ДРИ размещают в помещении на высоте не ниже 6 метров из-за стробоскопического эффекта (мерцания) и в цехах их располагают так, чтобы они были запитаны с разных фаз (желательно по 3 штуки).
После выбора типа ламп их расположение в рассматриваемом помещении необходимо опробовать мощность отдельных ламп и все осветительные установки в целом, имея ввиду, что они однофазные электроприемники.
Существует несколько способов, расчетов освещения: самый простейший метод удельной мощности и самый распространенный. Для того , чтобы найти удельную мощность из таблиц для данного светильника и лампы необходимо знать:
· Расстояние от светильника до освещаемого объекта (например пола);
