Электроснабжение механического цеха

Определяем среднюю активную и реактивную нагрузку:

                                                   (1)

где К_и – коэффициент использования, принимается по литературе;

       Р_ном – номинальная активная мощность электроприемника, кВт.

                                                  (2)

где tgφ – коэффициент реактивной мощности.

Определяем групповой  коэффициент использования:

                                                    (3)

где ∑Р_см - суммарная средняя активная нагрузка группы, кВт;

       ∑Р_ном - суммарная активная номинальная нагрузка группы, кВт.

Определяем суммарное значение коэффициента реактивной мощности:

                                                     (4)

						КП 0055336    ЭЛ-23-09	Лист
							8

 

Определяем m – отношение максимальной мощности к минимальной:

                                                     (5)

где P_ном.max – максимальная номинальная мощность одного ЭП, кВт;

       P_ном.min – минимальная номинальная мощность одного ЭП, кВт.

Определяем эффективное  число электроприемников:

                                                 (6)

Найденное значение n_э округляется до ближайшего меньшего целого числа.

В зависимости от n_э и К_и по справочным материалам находим расчетный коэффициент К_р.

Определяем расчетную  активную нагрузку:

                                                 (7)

 

 

Если  Р_р окажется меньше номинальной мощности наиболее мощного электроприемника группы Р_ном.max, то следует принимать Р_р = Р_ном.max.

Определяем расчетную  реактивную нагрузку:

                                                (8)

где = 1,1, если n_э ≤ 10; В других случаях = 1.

Определяем полную расчетную нагрузку:

                                                    (9)

Расчетный ток находится  по формуле:

                                                         (10)

г U_ном – номинальное напряжение сети, равное 0,38 кВ.

						КП 0055336    ЭЛ-23-09	Лист
							9

 

Рассчитаем электрическую  нагрузку для СП-1:

Определяем средние нагрузки ЭП за наиболее загруженную смену (1) и (2):

 

 

Определяем коэффициент  использования группы ЭП (3):

 

Определяем значение коэффициента реактивной мощности (4):

 

Определяем m (5):

 

Определяем эффективное  число электроприемников (6):

 

Определяем расчетные  активную, реактивную нагрузки для  группы ЭП по формулам (7) и (8):

 

 

Определяем полную мощность группы ЭП по (9):

 

Определяем расчетный  ток группы электроприемников (10):

 

Для СП-2, СП-3, СП-4 и всего  цеха в целом расчет аналогичен. Результаты расчета сведены в  таблицу 1. 

 

2.3 Выбор типа мощности трансформаторов ТП

 

Число трансформаторов принимается  в зависимости от категории потребителя. Принимаем к установке один трансформатор, т.к. в механическом цехе установлены потребители 2-3 категории. Электроснабжение по предприятию осуществляется на напряжение 10 кВ.

Мощность трансформатора определяем по выражению:

                                                       (11)

где ∑Р_р – суммарная расчетная активная мощность до компенсации, кВт;

       N_тр – число трансформаторов, шт;

       β_э – экономический коэффициент загрузки трансформатора,

       принимаемый для однотрансформаторной подстанции равным β_э = 0,9.

						КП 0055336    ЭЛ-23-09	Лист
							11

 

 

По [2] принимаем к установке трансформатор типа ТСЗ-250/10. Его номинальные данные представлены в таблице 2.

Таблица 2. Номинальные данные трансформатора

Тип	Sном.тр, кВА	Uвн, кВ	Uнн, кВ	Pкз, кВт	Pхх, кВт	Uкз, %	Iхх, %
ТСЗ-250/10	250	10	0,4	3,8	1,0	5,5	1,8

Определяем действительный коэффициент загрузки трансформатора β_тр:

                                                 (12)

где S_ном.тр – номинальная мощность трансформатора, принимаемая из

       паспортных данных.

 

2.4 Расчет компенсации  реактивной мощности

Расчет мощности низковольтных БСК производим в следующей последовательности. По найденному количеству трансформаторов и их мощности рассчитываем наибольшую реактивную мощность Q_т, которую можно передать через трансформаторы в сеть до 1 кВ, по формуле:

                           (13)

 

 

 

Определим значение необходимой  мощности низковольтных БСК:

                                          (14)

где∑Q_p - суммарная расчетная реактивная мощность до компенсации, квар.

 

						КП 0055336    ЭЛ-23-09	Лист
							12

 

Так как значение необходимой  мощности низковольтных БСК Q_m < 30 квар, то компенсация реактивной мощности не требуется.

 

2.5 Расчет параметров и  выбор аппаратов защиты распределительной  сети

В качестве аппаратов защиты электроприемников и электрических сетей участка цеха устанавливаем автоматические выключатели. Для начала необходимо рассчитать номинальный и пусковой ток двигателя. Расчет выполняем по следующим формулам:

                                           (15)

где Р_н – номинальная мощность двигателя, кВт;

       U_ном – номинальное напряжение двигателя, кВ;

       cosφ – коэффициент мощности двигателя;

       η – коэффициент полезного действия двигателя.

                                                (16)

где К_I – кратность тока двигателя.

Выбор автоматического выключателя  производим по условиям:

                                                    (17)

                                                    (18)

где I_н.а – номинальный ток автомата, А;

       I_н.р – номинальный ток расцепителя автомата, А.

                                              (19)

где I_ср – ток срабатывания расцепителя, А

       I_пуск – пусковой ток, защищаемого электроприемника, А

                                              (20)

где K_Т.О – кратность токовой отсечки автоматического выключателя.

                                              (21)

По расчетному значению K_Т.О принимается ближайшее большее стандартное значение K_Т.О автоматического выключателя.

Производим выбор автомата для сверлильного станка P_ном = 6,4 кВт. Для этого определяем номинальный и пусковой ток двигателя по (15) и (16):

 

 

 

 

По [1] принимаем автоматический выключатель типа ВА-51-25 с I_н.а = 25 А и    I_н.р = 12,5 А. Проверяем по условиям (17) и (18):

 

 

Рассчитываем кратность  токовой отсечки автомата по формуле (21):

 

Принимаем K_Т.О = 10.

Определяем ток срабатывания расцепителя по формуле (20):

 

Проверяем по условию (19):

 

Для других электроприемников выбор автоматов аналогичен, кроме сварочного трансформатора. Его ток определяется по формулам:

						КП 0055336    ЭЛ-23-09	Лист
							13

 

                                                  (22)

                                             (23)

Выполняем расчет по (22) и (23):

 

 

В остальном выбор аналогичен остальным электроприемникам.

Результаты выбора автоматических выключателей сведены в таблицу  3.

Производим выбор магнитных  пускателей. Для всего оборудования цеха пускатели поставляются комплектно, кроме вентиляторов.

Выбираем пускатель для  вентилятора P_ном = 3 кВт. Выбор осуществляется по следующим условиям:

                                                   (24)

                                                   (25)

где U_н.п – номинальное напряжение пускателя, В;

       I_н.гл.к – номинальный ток главных контактов пускателя, А.

По [1] принимаем пускатель типа ПМ12-010 с I_н.гл.к = 10 А. Проверяем его по условиям (24) и (25):

 

 

Для остальных вентиляторов выбор пускателей аналогичен. Результаты выбора сведены в таблицу 3.

 

 

2.6 Расчет распределительной  сети, выбор проводников

						КП 0055336    ЭЛ-23-09	Лист
							15

 

Выбор кабелей осуществляется по следующим условиям:

                                                 (26)

                                                 (27)

где I_доп – длительно допустимый ток кабеля, А;

       K_п – коэффициент, учитывающий кол-во рядом проложенных кабелей;

       K_т – коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды;

       I_з – номинальный ток расцепителя защитного аппарата;

К_з – кратность длительно допустимого тока кабеля по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата, определяется по [1] и равен 1.

Выбираем кабель для сверлильного станка P_н = 6,4 кВт.

По [1] принимаем 4-х жильный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвП сечением 2,5 мм² с длительно допустимым током I_доп = 23А. Выполняем проверку кабеля по условиям (26) и (27):

 

 

Кабель подходит по всем условиям. Для остальных приемников выбор кабелей аналогичен. Результаты выбора кабелей сведены в таблицу  4.

Прокладка кабелей в цеху выполняется в трубах, поэтому  необходимо произвести их выбор. Трубы  выбираются по диаметру, учитывая число  и диаметр прокладываемых внутри ее кабелей. Результаты выбора труб так  же сведены в таблицу 4.