Решение:
1. Определяем среднюю и эффективную мощности по формулам (2.5 ) и (2.6).
Для машин одноточечной, шовной и реальной сварок и дуговые аварийные аппараты:
Sср.=Кз·ПВф·Sпасп. |
(2.5) |
Sэф.=Кз·· Sпасп. |
(2.6) |
Для машин стыковой сварки оплавлением с подогревом: Sср.= Sпасп.·( Кз.под.·ПВф.под.+ Кз.опл.·ПВф.опл+ Кз.ос.·ПВф.ос) Sэф.= Sпасп.·( Кз2.под.·ПВф.под.+ Кз2.опл.·ПВф.опл+ Кз.2ос.·ПВф.ос) Данные расчета заносим в таблицу 2.1. |
(2.7) |
Таблица 2.1. Исходные и расчетные данные
Тип линии |
VH.B |
Sнагр., Ква |
N шт. |
Kз |
ПВф.о.с. |
Sср, |
Sэф, |
1. Точечные машины -МТ – 810; |
220 |
20 |
3 |
2,2 |
0,2 |
8,8 |
19,68 |
-МТ – 810; |
380 |
20 |
1 |
2,2 |
0,2 |
8,8 |
19,68 |
-МТ – 1214; |
220 |
50 |
4 |
0,9 |
0,05 |
2,25 |
10,06 |
-МТ – 1220; |
380 |
44 |
2 |
0,9 |
0,05 |
1,98 |
8,85 |
-МТ – 1614; |
220 |
90 |
3 |
0,9 |
0,05 |
4,05 |
18,11 |
-МТ – 2507; |
380 |
170 |
5 |
0,9 |
0,05 |
7,65 |
34,21 |
2. Роликовые машины: -МР – 4002; |
380 |
310 |
4 |
0,8 |
0,56 |
138,88 |
185,59 |
3. Стыковые машины: -МС – 1602 |
220 |
96,5 |
5 |
0,75 |
0,2 |
19,3 |
14,33 |
-МС – 1602 |
380 |
96,5 |
2 |
0,75 |
0,2 |
19,3 |
14,33 |
-МСО – 0801 |
380 |
310 |
3 |
0,75 |
0,05 |
62 |
46,04 |
4. Шовные машины - МШ-1601; |
380 |
75 |
2 |
0,7 |
0,50 |
26,25 |
37,12 |
- МШ-1001; |
220 |
27 |
4 |
0,7 |
0,50 |
9,45 |
13,36 |
- МШ-1202; |
380 |
80 |
2 |
0,7 |
0,20 |
11,2 |
25,04 |
6.Сварочные трансформаторы - однофазные: - ТДП-502У2; |
220 |
26,6 |
4 |
0,6 |
0,5 |
7,98 |
11,29 |
- трехфазные ТДП-500; |
380 |
32 |
3 |
0,6 |
0,6 |
11,52 |
14,87 |
2. Равномерно распределяем сварочные машины по фазам. Так как Кз и ПВф сильно отличаются друг от друга, то оценку нагрузок будем производить по Sэф.
Рис.2. Равномерное распределение однофазных ЭП, работающих в ПКР.
3. В соответствии с рисунком имеем:
= 19,68+8,85+2∙185,59+14,33+46,04 = 460,08 (кВА)
= 8,85+2∙34,21+185,59+2∙46,04+25,04 = 379,98 (кВА)
= 3∙34,21+185,59+14,33+2∙37,12+25,04 = 401,83 (кВА)
4. Так как небаланс нагрузки более 15%, то S(3)эф определяем по формуле:
S(3)эф =
S(3)эф = = 1293,85 (кВА)
5. Далее находим нагрузку на 220 (В) и трехфазную нагрузку на 380 (В)
S(3)эф.у= 3·(10,06+18,11+14,33∙2+13,36+11,24∙4) = 345,45 (кВА)
6. Суммарная расчетная нагрузка сварочного участка с учетом трехфазных сварочных трансформаторов:
Sэф.∑ = S(3)эф+ S(3)эф.у+ Sэф.трех. = 1293,85+345,45+14,87·3 = 1683,91 (кВА)
2.2 Расчет осветительной нагрузки
2.2.1 Расчет осветительной нагрузки механического цеха
Расчет осветительных нагрузок выполняем методом удельных мощностей.
По справочным материалам в зависимости от разряда зрительных работ, контраста объекта и фона, характеристики фона, типа источника света и принятой системы освещения определяется норма освещенности Ен.
Определяем установленную мощность источника света в соответствии с методом удельных мощностей по формуле:
Руст. = Руд. F |
(2.8) |
где: Руд. – удельная мощность осветительных установок (Вт/м2),
F – площадь освещенного помещения цеха (м2).
В свою очередь F = : (м2) |
(2.9) |
где: Sp – полная расчетная нагрузка (кВА).
- удельная мощность силовой нагрузки на 1 м2 площади (Вт/м 2).
Из приложения 10 для механического цеха:
мех.ц.= 250 (Вт/м 2).
F = = 1534,928 (м2)
Далее определяем Руст.
Руст. = 4,9·1534,928 = 7,52 (кВт);
Далее определяем Рр.осв.мех.ц.; Qр.осв.мех.ц.:
Рр.осв.мех.ц. = Руст. Кс КПРА |
(2.10) |
где: Кс – коэффициент сырья, КПРА – коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре
Рр.ав.мех.ц. = 0,9·1,1·7,52= 7,44 (Вт)
Qр.ав.мех.ц. = Рр.ав.мех.ц. tg |
(2.11) |
где: tg соответствует:
- для ЛЛ – (0,92÷0,98)
- для ДРЛ – (0,5÷0,68)
Q осв.мех.ц. = 7,44·0,60 = 4,464 (квар.)
2.2.2 Расчет осветительной нагрузки термического цеха
1. Определяем площадь освещенного помещения.
Fт.ц.= = = 822,75 (м2);
2. Определяем установленную мощность источников света.
Руст.т.ц.= Руд. Fт.т.= 4,5·822,75 = 3702,4 (Вт)
Руст.т.ц. = 3,7 (кВт)
3. Определяем расчетные активную Рр.осв. и реактивную Qр.осв. нагрузок освещенных установок.
Рр.осв.т.ц.= Руст.т.ц.КсКПРА. = 3,7·0,922·1,1 = 3,753 (кВт).
Qр. осв.т.ц.= Рр.ав.т.ц. tg = 3,753·0,60 = 2,252 (квар.);
2.2.3 Расчет осветительной нагрузки сварочного цеха
1. Определяем площадь освещаемого помещения.
Fсв.ц. ===3367,82 (м2)
2. Определяем установленную мощность источников света.
Руст.св.ц. =Р уд.Fсв.ц. = 4,75·3367,82 = 15997,145 (Вт) = 15,997 (кВт).
3. Определяем расчетную активную Рр.осв. и реактивную Qр.осв. нагрузки осветительных установок.
Рр.осв. св.ц. = Руст.св.ц. Кс КПРА= 15,997·0,91·1,1=16,013 (кВт);
Qр.осв.св.ц.= Рр.осв.св.ц. tg = 16,013·0,60=9,608 (квар.);
Далее рассчитываем годовой график нагрузки.
Р- нагрузка 95 % - Т = 365·4 = 1460 (час) 90 % - Т = 365·4 = 1460 (час) 85 % - Т = 365·2 = 730 (час) 80 % - Т = 365·3 = 1095 (час) 75 % - Т = 365·2 = 730 (час) 70 % - Т = 365·2 = 730 (час) 65 % - Т = 365·1 = 365 (час) 60 % - Т = 365·6 = 2190 (час) |
Q - нагрузка 90 % - Q = 365·2 = 730 (час) 85 % - Q = 365·3 = 1095 (час) 80 % - Q = 365·6 = 2190 (час) 75 % - Q = 365·7 = 2555 (час) 70 % - Q = 365·4 = 1460 (час) 65 % - Q = 365·2 = 730 (час) |
По данному суточному графику нагрузки (рис.3.1) строим годовой график нагрузок, который представлен на рис.3.2.
Рис. 3.1. График суточной нагрузки предприятия |
Рис. 3.2. График годовой нагрузки предприятия |
Для характеристики режимов работы ЭП применяются ряд коэффициентов.
3.1 Коэффициент использования КU по основной мощности:
КU= |
(3.1.) |
где: Рср – средняя мощность, Рн – номинальная мощность
КU==0,777
3.2 Коэффициент максимума
КМ==0,957
3.3 Коэффициент спроса
Кс==0,903
3.4 Коэффициент заполнения графика
Кзг==0,86
4. Проектирование освещения производственного здания
4.1. Выбор источников света
В качестве источников света выбираем лампы ртутные высокого давления типа ДРЛ. Для них имеем: cos φ= (0.5÷0.65)
Кпра=1,1
4.2 Определение расположения светильников
По заданным размерам производственного помещения:
- длина (А) – 55 (м)
- ширина (В) – 35 (м)
- высота (С) – 14 (м)
Освещение выполнено лампами ДРЛ в светильниках РСП – 05/Г03;
4.2.1 Определяем расчетную высоту подвеса светильников
h = H – hp – hc (м) |
(4.1.) |
где: hp = 0,8 (м) расчетная высота поверхности над полом
hc = 1,2 (м) – расстояние светильника от перекрытия.
h = 14 – 0,8 – 1,2 = 12 (м)
Для светильника, имеющего глубокую кривую силы света (буква Г в обозначении светильника), находим значение = = 1; (La = э·h = 1·12 = 12 (м)).
4.2.2
При LА = 12 (м) в ряду можно поместить 5 светильников, тогда
2ℓ = 55 – 12·4 = 7 (м)
ℓ = 3,5 (м)
4.2.3
Применяем число светильников равное n = 5, тогда
LВ = = = 8(м).
Отношение К = = = 1,5
4.2.4
Находим число светильников в цехе N = 5·5 = 25 (шт.)
На рисунке 4.1. показана схема размещения светильников в разрезе.
Рис. 4.1. Схема размещения светильников в разрезе (размеры указаны в метрах).
4.3 Проектирование осветительных установок
Расчет проводим методом коэффициента использования. Суть метода состоит в том, что либо определяется освещенность в контрольных точках, либо – световой поток для выбранного источника света. Для характеристики использования светового потока вводится коэффициент использования η.
4.3.1
Из справочника [1] определяем коэффициенты отражения – pп; pст; pр;
pп = 0,7 pст = 0,5 pр = 0,1
4.3.2
Находим помещения:
i = = 1,782 |
(4.2) |
где: h = h – hc – hр = 14–1.2–0.8 = 12 (м)
4.3.3
По приложению 15 определяем для i = 1,782; рн = 0,7; pc = 0,5; рp = 0,1 коэффициент использования: η = 0,73
4.3.4
Из приложения 12 определяем освещенность и Кзап:
Е = 300 (лк); Кзап = 1,5
Количество светильников определено ранее:
N = 25 (шт.) LА = 12 (м); LВ = 8 (м); ℓА = 3,5 (м);
ℓВ = 1,5 (м)
4.3.5
Определяем световой поток A
Ф = |
(4.3) |
где: Ен – нормируемая освещенность;
Кзап – коэффициент запаса;
Z – коэффициент минимальной освещенности (для ДЛЛ Z = 1,15);
N – число светильников.
Ф = = 54585,6 (лм)
По значению Фр в приложении 13 подбираем лампу ДРЛ, мощностью Р = 1000 (Вт) со световым потоком Фном = 50000 (лм)
Ф > Фном на 9,17%