Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Упорядоченных диаграмм
|
|
Исходные данные:
1. Генеральный план цеха и ведомость нагрузок взять из приложения Б согласно выданному заданию.
2. Линейное напряжение в цеху для силовой нагрузки 380 В, а для осветительной 220 В.
3.Справочные данные ЭП приведены в прил. А табл. А2
Задание:
1.Определить расчетную нагрузку цеха методом упорядоченных диаграмм.
2. Осветительную нагрузку определить по площади и удельной плотности нагрузки (по прил. А, табл.А1). Освещение в цеху выполнено газоразрядными лампами.
3. Данные расчетов свести в «сводную ведомость нагрузок» табл. 5.
Таблица 5
Сводная ведомость нагрузок по цеху
| Наименование и РУ электроприемников | Нагрузка установленная | Нагрузка средняя за смену | Нагрузка максимальная | |||||||||||||
| рн, кВт | n | Рн∑ , кВт | Ки | cosφ | tgφ | m | Рсм, кВт | Qсм, квар | nэ | Км | К’м | Рм, кВт | Qм, квар | Sм, кВА | Iм, А | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| Отделение 1(ДР) | ||||||||||||||||
| 1-2 | 2, 4 | 2 | 4, 8 | |||||||||||||
| 4-6 | ||||||||||||||||
| Итого по отд 1 |
4.Составить однолинейную схему электроснабжения цеха. Принять смешанную схему электроснабжения.
5.Определить пиковый ток в линии Iпик, питающей группу трехфазных электроприемников ДР. Кратность пускового тока принять кп = 6.
Пример 8:
Дано: Генеральный план цеха (рис.3) и ведомость электрических нагрузок табл.6.
Рис.3 Генеральный план цеха
Таблица 8
Ведомость нагрузок цеха
| № на плане | Наименование агрегата | Марка агрегата | Мощн кВт | Кол-во |
| 1. МЕХАНИЧЕСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ. | ||||
| 1-3 | Фрезерный | 6Б75ВФ | 4, 5 | |
| 4-5 | Токарный | 1ИС611В | 3, 2 | |
| 6-8 | Токарнозаточной | ДИ250 | ||
| 9-10 | Резьбошлифовальный | 5822М | ||
| 11-12 | Фрезерный | ФУ686 | ||
| 2 СВАРОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ | ||||
| 13-16 | Сварочный трансформатор, 1ф. ПВ=40% | СТАН – 1 | 28 КВА | |
| 17-19 | Сварочный агрегат, 3ф, ПВ=60% | САМ – 400 | 32 КВА | |
| Машина электросварочная стыковая, ПВ=40% | АСИФ – 5 | 5 КВА | ||
| 3. ОТДЕЛЕНИЕ КРУПНОГАБАРИТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ | ||||
| 21-22 | Трубонарезной станок | 1Н – 983 | 17, 6 | |
| 23-24 | Горизонтально-расточной станок | 18, 6 | ||
| 25-26 | Вертикальнофрезерный | 65А80Ф4 | 26.7 | |
| 27-28 | Фрезерный вертикальный | ФУ321 | 14, 2 | |
| 4. МЕХАНИЧЕСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ №2 | ||||
| 29-31 | Токарно-винторезный станок | СУ 500/1500 | 7, 5 | |
| 32-33 | Токарно-винторезный станок | К – 162 | ||
| 34-37 | Трубонарезной станок | 1Н – 983 | 17, 6 | |
| 38-41 | Горизонтально-расточной станок | 18, 6 | ||
| 42-44 | Плоскошлифовальный станок | 8, 82 | ||
| 45-46 | Сверлильно-колонный станок | ПК – 203 | 4, 5 | |
| 47-52 | Вентиляторы крышные | 7, 0 |
Решение:
Выбираем смешанную схему электроснабжения.
Отделение крупногабаритного оборудования запитаем от распределительного пункта РП 1, механического отделения №1 от шинопровода распределительного ШРА1, механического отделения №2 от ШРА2, а сварочное отделение от РП2.
Для электродвигателей (металлорежущих станков, вентиляторов, компрессоров, насосов и др.) активная номинальная мощность равна паспортной или установленной:
Р ном = Р уст = Р п.
Суммарная номинальная мощность определяется:
Рн∑ =п ∙ Рн.
Например, механическое отделение №1 (станки №1-12):
Рн∑ =4, 5∙ 3+3, 2∙ 2+5∙ 3+8∙ 2+36∙ 2=122, 9 кВт.
Механическое отделение №2 (станки №29-52):
Рн∑ =7, 5∙ 3+11∙ 2+17, 6∙ 4+18, 6∙ 4+8, 82∙ 2+4, 52=96, 9 кВт.
Отделение крупногабаритного оборудования (станки 21-28):
Рн∑ =17, 6∙ 2+18, 6∙ 2+26, 7∙ 2+14, 2∙ 2=154, 2 кВт.
Результат вносится в табл.7 колонку 4.
Сварочное отделение:
ЭП повторно-кратковременного режима работы приводится к длительному режиму. Данную группу ЭП запитаем от РП2.
Трансформатор сварочный, нагрузка однофазная:
Рн = Sн ∙ cosφ ∙ 
=28 ∙ 0, 4 ∙ 
=7, 1 кВт
Результат заносится в колонку 2 табл.7.
Нагрузка включается на линейное напряжение. Распределение однофазной нагрузки по фазам представлено на рис.4.
Рис. 4 Распределение однофазной нагрузки по фазам
Определяется наиболее загруженная фаза Рф.нб
Рв = Рф.нб.=(2Рн+2Рн) /2= 2Рн =2× 7, 1=14, 2 кВт
Ра=Рс =Рф.нм.= (Рн+2Рн)/2=1, 5∙ Рн=1, 5× 7, 1=10, 7кВт
Определяется неравномерность распределения по фазам:
Н= 
= 
= 33%> 15%
Тогда условная трехфазная нагрузка:
Ру(3) = 3∙ Рф.нб= 3·14, 2 = 42, 6 кВт
Результат заносится в колонку 4 табл.7.
Определяются среднесменные нагрузки: Рсм., Qсм. (колонки 9, 10).
Например, для станковотделения крупногабаритного оборудования:
Рсм= Рном∑ ∙ Ки =154, 2∙ 0, 25=38, 6кВт;
Qсм = Рсм«tgφ = 38, 6«1, 17=45, 2 квар;
Средневзвешенный коэффициент использования (колонка 5).
Например для ШРА2:
Ки.с.= 
/ 
=49, 4 /138, 9= 0, 35 > 0, 2.
Определение эффективного числа электроприемников и расчетной нагрузки узла:
РП1: так как n = 8; m < 3; K и. ср = 0, 25 > 0, 2, то nэ = n =8;
Км` = 1, 1 при nэ < 10.
Км = f(K и.ср.=0, 25; n э =8)=1, 8 (по табл.2).
Активная максимальная мощность:
Рр= Км ∙ Рсм= 1, 8«38, 6= 69, 5кВт.
Реактивная максимальная мощность
Qр= 1, 1∙ Qсм= 1, 1∙ 45, 2=49, 7 квар.
Полная максимальная мощность
Расчетный ток:
РП2: так как n = 8; m > 3; K и. ср = 0, 38 > 0, 2, то
Км` = 1, 1; Км = f(K и.ср.=0, 38; n э =9)=1, 45 (по табл.1).
ШРА1:
так как n = 12; m > 3; K и. ср = 0, 14 < 0, 2, то n 
= n э* ∙ n.
Наибольшая единичная мощность: 36 кВт, следовательно, надо отобрать ЭП с мощность более 18 кВт. Тогда n 
=2.
Суммарная мощность наибольших ЭП: 
.
n*= n / n =2/12=0, 17; Р 
= ∑ Рном1 / ∑ Рном =72/122, 9=0, 59.
По таблице 2 для n*= 0, 17; Р = 0, 59. Находим n*э = 0, 43.
Тогда n = n э* ∙ n =0, 43∙ 12=5, 16.
Км` = 1, 1; (колонка 13).
Км = f(K и.ср.=0, 14; n э =6)=2, 64 (определяется по табл.1).(колонка12)
ШРА2: Так как n = 23; m > 3; K и. ср = 0, 35 > 0, 2, то
Коэффициент максимума Км` = 1 при nэ ≥ 10;
Км = f(K и.ср.=0, 35; n э =15)=1, 3, 5 (по табл.1).
Для осветительной нагрузки:
Рн осв = (Руд осв + Руд авар.) ·F = (10 + 10∙ 0, 06) ·80∙ 40 ∙ 10-3= 33, 92 кВт
Так как освещение выполнено люминесцентными лампами, то
Рсм. осв. = Рн. осв. · Кс = 33, 92·0, 85 = 28, 8 квар, Qсм.осв = Рр. осв ·tgφ = 28, 8·0, 33 = 9, 5 квар
tgφ = 0, 33 – для газоразрядных ламп
кВА
Заполняется графа «Всего силовая нагрузка 0, 4 кВ»:
Определяется эффективное число электроприемников
так как m > 3; K и. ср = 0, 27 > 0, 2, то
Определяется коэффициент максимума активной нагрузки по табл.1 как функция Км = F(K и.ср.=0, 27; n э =28)=1, 28, результат заносится в колонку 12.
Так как nэф > 10, то К'м = 1 (колонка 13).
Определяются максимальные нагрузки:
Рр; Qр; Sр; Ip результат заносится в колонки 14, 15, 16, 17:
Активная максимальная мощность:
Рр= Км ∙ Рсм= 1, 28«135, 8= 173, 8кВт.
Реактивная максимальная мощность
Qр= Qсм= 170, 2 квар.
Полная максимальная мощность
Расчетный ток:
Пиковый ток в линии, питающей ШРА2. Iр ШРА2 =124А; наибольшая мощность двигателя привода горизонтально-расточного станка Рнб =18, 6 кВт; ки =0, 25; cosφ =0, 65; η =92%.
Номинальный ток привода горизонтально-расточной станка:
Пусковой ток двигателя: Iпуск =кп ∙ Iном =6∙ 61, 5=369 А.
Пиковый ток в линии:
Iпик ШРА2. = Iр. – Iном.∙ Ки + Iп.мах. =124-61, 5∙ 0, 25+369=478, 2А.
Однолинейная схема электроснабжения цеха представлена на рис.5
Так как механический цех относится ко второй категории по надежности электроснабжения, то устанавливаем в цеху двухтрансформаторную подстанцию. Осветительную и сварочную нагрузку включаем на разные секции шин.
Рис.5 Однолинейная схема электроснабжения цеха
Пример заполнения сводной ведомости нагрузок представлен в табл.7.
Таблица 7
Сводная ведомость нагрузок по цеху
| Наименование и РУ электроприемников | Нагрузка установленная | Нагрузка средняя | Нагрузка максимальная | |||||||||||||
| Рн, кВт | n | Рн∑ , кВт | Ки | cosφ | tgφ | m | Рсм, кВт | Qсм, квар | nэ | Км | К’м | Рр, кВт | Qр, квар | Sр, кВА | Iр, А | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| РП 1: ЭП 3фазные, ДР (отделение крупногабаритного оборудования) | ||||||||||||||||
| Станки | 14, 2- 26, 7 | 8 | 154, 2 | 0, 25 | 0, 65 | 1, 17 | < 3 | 38, 6 | 45, 2 | 8 | 1, 8 | 1, 1 | 69, 5 | 49, 7 | 85, 4 | 129, 9 |
| Итого по РП1 | 14, 2- 26, 7 | 8 | 154, 2 | 0, 25 | 0, 65 | 1, 17 | < 3 | 38, 6 | 45, 2 | 8 | 1, 8 | 1, 1 | 69, 5 | 49, 7 | 85, 4 | 129, 9 |
| РП2 ЭП повторно-кратковременного режима (сварочное отделение) | ||||||||||||||||
| Трансформатор сварочный, 1ф, ПВ=40 % | 7, 1 | 5 | 42, 6 | 0, 3 | 0, 4 | 2, 29 | 12, 8 | 29, 3 | ||||||||
| Сварочный агрегат, ПВ-60% | 17, 4 | 2 | 34, 8 | 0, 5 | 0, 7 | 1, 02 | 17, 4 | 17, 7 | ||||||||
| Машина сварочная стыковая, ПВ-40% | 1, 9 | 1 | 1, 9 | 0, 2 | 0, 6 | 1, 33 | 0, 3, 8 | 0, 51 | ||||||||
| Итого по РП2 | 1, 9-17, 4 | 81, 2 | 0, 38 | > 3 | 30, 6 | 1, 45 | 1, 1 | 53, 4 | 69, 8 | 106, 2 | ||||||
| ШРА2: ЭП, 3фазные ДР (механическое отделение №2) | ||||||||||||||||
| Станки | 4, 5-18, 6 | 96, 9 | 0, 25 | 0, 65 | 1, 17 | - | 24, 2 | 28, 3 | - | - | - | - | - | - | - | |
| вентиляторы | 0, 6 | 0, 8 | 0, 75 | - | 25, 2 | 18, 9 | - | - | - | - | - | - | - | |||
| Итого по ШРА2 | 4, 5-18, 6 | 138, 9 | 0, 35 | > 3 | 49, 4 | 47, 2 | 1, 35 | 47, 2 | 66, 7 | 81, 7 | 124, 3 | |||||
| ШРА1: ЭП, 3фазные ДР (механическое отделение №1) | ||||||||||||||||
| Станки | 3, 2- 36 | 12 | 122, 9 | 0, 14 | 0, 5 | 1, 73 | > 3 | 17, 2 | 29, 8 | 6 | 2, 64 | 1, 1 | 45, 4 | 32, 8 | 46, 4 | 70, 5 |
Продолжение таблицы 7
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
| Итого по ШРА1 | 3, 2- 36 | 12 | 122, 9 | 0, 14 | 0, 5 | 1, 73 | > 3 | 17, 2 | 29, 8 | 6 | 2, 64 | 1, 1 | 45, 4 | 32, 8 | 46, 4 | 70, 5 |
| Всего силовая нагрузка 04, кВ | 1, 9-36 | 51 | 497, 2 | 0, 27 | > 3 | 135, 8 | 170, 2 | 28 | 1, 28 | 1 | 173, 8 | 170, 2 | 243 | 370 | ||
| Осветительная нагрузка | ||||||||||||||||
| Осветительная установка с ГРЛ | - | - | 33, 92 | 0, 85 | 0, 95 | 0, 33 | - | 28, 8 | 9, 5 | - | - | - | 28, 8 | 9, 5 | 30, 3 | 79, 6 |
| Всего на ШНН | 1, 9-36 | 51 | 531 | 164, 6 | 179, 7 | 202, 6 | 179, 7 | 270, 8 |
1.5Метод определения расчетных нагрузок по установленной мощности и коэффициенту спроса.
Этот метод, применяется при ориентировочных расчетах на высших ступенях системы электроснабжения.
Расчетная силовая нагрузка напряжением до 1000 В для группы однородных по режиму работы приемников определяется в следующих выражениях:
Рр.нн = Кс∙ Руст; (38)
Qр.нн= Рр.нн∙ tgφ; (39)
= Рр / cosφ, (40)
где Кс – коэффициент спроса (зависит от технологии производства и приводятся в отраслевых инструкциях и справочниках).
tgφ – коэффициент реактивной мощности (соответствует характерному для данной группы приемников cosφ, определяемому по справочным материалам).
Номинальную мощность (активную Pном и реактивную Qном) группы цехов определяют как алгебраическую сумму номинальных мощностей отдельных цехов рном.i.
Групповая номинальная (установленная) активная мощность:
, (41)
где n - число цехов.
Групповая номинальная реактивная мощность:
(42)
Полная расчетная мощность нагрузки низшего напряжения рассчитывается по формуле:
(43)
Где Рр.осв., Qр.осв. – активная и реактивная мощности осветительной нагрузки.