1.2 Расчет электрических нагрузок цеха
Для расчета электрических нагрузок промышленного предприятия рекомендуется использовать метод упорядоченных диаграмм.
Расчетная максимальная активная нагрузка группы электроприемников определяется по формуле [4, с.19, ф.2.19], кВт
Рмакс = Кмакс · Ки · Рном = Кмакс · Рсм,
где Рном – суммарная номинальная активная мощность электроприемников, кВт;
Рсм – средняя мощность за наиболее загруженную смену, кВт;
Ки – групповой коэффициент использования;
Кмакс – коэффициент максимума.
Для двигателей повторно-кратковременного режима номинальная мощность приводится к длительному режиму (ПВ = 100%) и определяется по формуле [4, с.16, ф.2.7], кВт
рном = рп ,
где рп и ПВп – соответственно паспортная мощность и паспортная продолжительность включения.
Для сварочных трансформаторов номинальная мощность определяется по формуле [4, с.16, ф.2.9], кВт
рном = Sп cosφп ,
где Sп – паспортная мощность сварочного трансформатора и паспортные значения cosφп и ПВп.
Суммарная номинальная активная мощность группы электроприемников определяется по формуле
Рном = .
Средняя активная и реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену одного приемника определяется по формуле
рсм = рном · ки; qсм = рсм · tgφп,
где ки – коэффициент использования электроприемников принимаем по [2, с.31, прил.1].
Для группы электроприемников
Рсм = , Qсм = .
Групповой коэффициент использования определяется по формуле [3, с.81, ф.2.9]
Ки = Рсм / Рном .
Коэффициент максимума Кмакс определяется в зависимости от группового коэффициента использования Ки и эффективного числа электроприемников nэф [2, с.9, табл.3].
Для нахождения nэф определим показатель силовой сборки [4, с.21, ф.2.23]
m = pном.макс / рнои.мин,
где pном.макс – номинальная мощность наибольшего электроприемника в группе, кВт;
рнои.мин – номинальная мощность наименьшего электроприемника в группе, кВт.
При Ки > 0,2 и m > 3 эффективного числа электроприемников определяют по формуле [4, с.22, ф.2.25]
nэф = 2·Рном / pном.макс.
В тех случаях, когда nэф > n, то следует принимать nэф = n.
Расчетная максимальная реактивная мощность определяется по формуле [4, с.22, ф.2.27]
Qмакс = К’макс · Qсм,
где К’макс – коэффициент максимума реактивной нагрузки,
при nэф ≤ 10 К’макс = 1,1, а при nэф > 10 К’макс = 1.
Нагрузки электрического освещения учитываются по формулам [2,с.11, ф.9]
Рp.o. = po. · F · Kc.o., Qp.o. = Pp.o · tgφo
где - нагрузка производственной площади, для высоты помещений 4-6 м и требуемой для таких цехов освещённости 300 лк , Вт/;
F - площадь цеха, F = 864;
- для ламп ДРЛ tgφ0 = 1,39;
- коэффициент спроса на осветительную нагрузку, для производственных зданий, состоящих из ряда пролётов Кс.о = 0,95 [3, с.100, табл.2.7].
Полная расчетная нагрузка цеха с освещением определяется по формуле [2,с.11, ф.10]
Потери в трансформаторе можно на этой стадии проектирования определить по формулам [2, с.13, ф.13, 14]
ΔРТ = 0,02 S’p, ΔQТ = 0,1 S’p.
Итого по цеху полная расчетная мощность
.
Расчетный ток определяется по формулам:
для одного приемника
для группы приемников
.
Электроснабжение осветительных установок цеха
Питание светильников общего освещения осуществляется на напряжении 380В переменным током при заземленной нейтрали.
Электроснабжение рабочего освещения выполняется самостоятельными линиями от РУ-1 подстанции, а аварийного освещения выполняется от РУ-2 подстанции.
Таблица 3
|
№ |
Узлы питания и группы электроприемников |
Количество эл. приемников рабочих/резервных |
Установленная мощность, приведенная к ПВ=1 (кВт) |
m=Pн max / Pн min |
Коэффициент использования Ки |
cos(fi) |
tg(fi) |
Средняя нагрузка за максимально загруженную смену |
Эффективное число эл. приемников nэ |
Коэффициент максимума Км |
Расчетная нагрузка |
Sp (кВА) |
Ip,(А). |
|||
|
Одного эл. приемника (наименьшего - наибольшего) Рн (кВт) |
Общая рабочих/резервных Рн (кВт) |
Рсм=Ки * Рн (кВт) |
Qсм=Рсм * tg (fi св) |
Рр=Км * Рсм (кВт) |
Qp=Qсм * К`м (квар) |
|||||||||||
|
РУ1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
Шкаф сушильный |
1 |
30 |
30 |
|
0,65 |
0,98 |
0,203 |
19,5 |
3,96 |
|
|
19,50 |
4,36 |
19,98 |
46,51 |
|
|
СП-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25,27 |
Токарно-винторезный станок |
2 |
11,25 |
22,5 |
|
0,15 |
0,55 |
1,52 |
3,38 |
5,12 |
|
|
|
|
|
62,15 |
|
24 |
Трансформатор для пайки |
1 |
15 |
15 |
|
0,32 |
0,65 |
1,17 |
4,80 |
5,61 |
|
|
|
|
|
35,06 |
|
23 |
Сварочный преобразователь |
1 |
18 |
18 |
|
0,3 |
0,65 |
1,17 |
5,40 |
6,31 |
|
|
|
|
|
42,07 |
|
Итого по СП-1 |
4 |
11,25-18 |
55,5 |
1,60 |
0,24 |
13,58 |
17,05 |
4 |
2,42 |
32,85 |
18,75 |
37,83 |
57,47 |
|||
|
|
СП-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26,5 |
Токарно-винторезный станок |
2 |
11,25 |
22,5 |
|
0,15 |
0,55 |
1,52 |
3,38 |
5,12 |
|
|
|
|
|
62,15 |
|
22 |
Сварочный преобразователь |
1 |
18 |
18 |
|
0,3 |
0,65 |
1,17 |
5,40 |
6,31 |
|
|
|
|
|
42,07 |
|
1,3 |
Вертикально-сверлильный станок |
2 |
4,15 |
8,3 |
|
0,15 |
0,55 |
1,52 |
1,25 |
1,89 |
|
|
|
|
|
22,93 |
|
7 |
Станок для наводки катушек |
1 |
3 |
3 |
|
0,14 |
0,6 |
1,33 |
0,42 |
0,56 |
|
|
|
|
|
7,60 |
|
Итого по СП-2 |
6 |
3-18 |
51,8 |
6,00 |
0,20 |
10,44 |
13,89 |
6 |
2,42 |
25,26 |
15,28 |
29,52 |
44,86 |
|||
|
|
СП-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Станок для наводки катушек |
1 |
3 |
3 |
|
0,14 |
0,6 |
1,33 |
0,42 |
0,56 |
|
|
|
|
|
7,60 |
|
9 |
Ванна для пропитки |
1 |
2,2 |
2,2 |
|
0,14 |
0,6 |
1,33 |
0,308 |
0,41 |
|
|
|
|
|
5,57 |
|
11 |
Комбинированные прессножницы |
1 |
2,2 |
2,2 |
|
0,19 |
0,7 |
1,02 |
0,418 |
0,43 |
|
|
|
|
|
4,78 |
|
4,2 |
Вертикально-сверлильный станок |
2 |
4,15 |
8,3 |
|
0,15 |
0,55 |
1,52 |
1,245 |
1,89 |
|
|
|
|
|
22,93 |
|
19 |
Станок для стыковой сварки |
1 |
3,00 |
3 |
|
0,3 |
0,65 |
1,17 |
0,9 |
1,05 |
|
|
|
|
|
7,01 |
|
Итого по СП-3 |
6 |
2,2-4,15 |
18,7 |
1,89 |
0,13 |
2,39 |
4,34 |
6 |
2,825 |
6,75 |
4,77 |
8,27 |
28,41 |
|||
|
Итого по РУ-1 |
17 |
156 |
45,91 |
39,24 |
84,37 |
43,16 |
95,60 |
145,26 |
||||||||
|
РУ2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Шкаф сушильный |
1 |
30 |
30 |
|
0,65 |
0,98 |
0,20 |
19,5 |
3,96 |
|
|
19,50 |
4,36 |
19,98 |
46,51 |
|
36 |
Мостовой кран ПВ-25%, Q=25 т. |
1 |
19,9 |
19,9 |
|
0,1 |
0,5 |
1,73 |
1,99 |
3,45 |
|
|
1,99 |
3,79 |
4,28 |
60,47 |
|
|
СП-4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
Заточный станок |
1 |
1,5 |
1,5 |
|
0,15 |
0,55 |
1,52 |
0,23 |
0,34 |
|
|
|
|
|
4,14 |
|
14 |
Пресс |
1 |
10 |
10 |
|
0,17 |
0,65 |
1,17 |
1,70 |
1,99 |
|
|
|
|
|
23,37 |
|
10 |
Зигмашина |
1 |
1,5 |
1,5 |
|
0,17 |
0,78 |
0,80 |
0,26 |
0,20 |
|
|
|
|
|
2,92 |
|
18 |
Вытяжной шкаф |
1 |
2,2 |
2,2 |
|
0,6 |
0,8 |
0,75 |
1,32 |
0,99 |
|
|
|
|
|
4,18 |
|
17 |
Станок для изоляции проводов |
1 |
1,5 |
1,5 |
|
0,14 |
0,55 |
1,52 |
0,21 |
0,32 |
|
|
|
|
|
4,14 |
|
Итого по СП-4 |
5 |
1,5-10 |
16,7 |
6,7 |
0,22 |
3,71 |
3,84 |
5 |
3,04 |
11,28 |
4,23 |
12,04 |
38,76 |
|||
|
|
СП-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32,33 |
Токарно-винторезный станок |
2 |
11,25 |
22,5 |
|
0,15 |
0,55 |
1,52 |
3,38 |
5,12 |
|
|
|
|
|
62,15 |
|
34 |
Вертикально-сверлильный станок |
1 |
4,15 |
4,15 |
|
0,15 |
0,55 |
1,52 |
0,62 |
0,95 |
|
|
|
|
|
11,46 |
|
35 |
Пресс |
1 |
10 |
10 |
|
0,17 |
0,65 |
1,17 |
1,70 |
1,99 |
|
|
|
|
|
23,37 |
|
Итого по СП-5 |
4 |
4,15-11,25 |
36,65 |
2,71 |
0,16 |
5,70 |
8,06 |
4 |
3,035 |
17,29 |
8,86 |
19,43 |
55,68 |
|||
|
|
СП-6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28,29 |
Токарно-винторезный станок |
2 |
11,25 |
22,5 |
|
0,15 |
0,55 |
1,52 |
3,38 |
5,12 |
|
|
|
|
|
62,15 |
|
30 |
Поперечно-строгальный станок |
1 |
5,5 |
5,5 |
|
0,14 |
0,55 |
1,52 |
0,77 |
1,17 |
|
|
|
|
|
15,19 |
|
31 |
Заточный станок |
1 |
1,5 |
1,5 |
|
0,14 |
0,55 |
1,52 |
0,21 |
0,32 |
|
|
|
|
|
4,14 |
|
15 |
Пресс |
1 |
10 |
10 |
|
0,17 |
0,65 |
1,17 |
1,70 |
1,99 |
|
|
|
|
|
23,37 |
|
12 |
Комбинированные прессножницы |
1 |
5,5 |
5,5 |
|
0,2 |
0,65 |
1,17 |
1,10 |
1,29 |
|
|
|
|
|
12,86 |
|
20 |
Вентилятор |
1 |
5,5 |
5,5 |
|
0,6 |
0,8 |
0,75 |
3,30 |
2,48 |
|
|
|
|
|
10,45 |
|
21 |
Станок для изоляции проводов |
1 |
1,5 |
1,5 |
|
0,17 |
0,7 |
1,02 |
0,26 |
0,26 |
|
|
|
|
|
3,26 |
|
Итого по СП-6 |
8 |
1,5-11,25 |
52 |
7,50 |
0,21 |
10,71 |
12,62 |
8 |
2,825 |
30,26 |
13,88 |
33,29 |
50,58 |
|||
|
Итого по РУ-2 |
19 |
155,25 |
41,61 |
28,48 |
80,32 |
35,12 |
89,03 |
135,26 |
||||||||
|
|
Итого по цеху |
36 |
311,25 |
87,51 |
67,72 |
164,69 |
78,28 |
184,63 |
280,52 |
|||||||
|
|
Освещение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,67 |
14,83 |
18,27 |
27,76 |
|
|
Итого по цеху, с учетом освещения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
175,36 |
93,12 |
202,90 |
308,28 |
|
|
Потери в трансформаторе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,06 |
20,29 |
20,69 |
31,44 |
|
|
С учетом освещения и потерь в трансформаторе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
179,42 |
113,41 |
223,60 |
339,72 |
