Электроснабжение электромеханического цеха 2 (стр. 4 из 7)

Произведем расчет нагрузок на РП 1.

Определяем среднюю активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену:

1. Кран мостовой,

n = 1;

Рн = 12,5 кВт;

∑Рн = 12,5 кВт;

Ки = 0,05;

cosφ = 0,5;

tgφ = 1,73;

Рсм = 0,05 · 12,5 = 0,6 кВт;

Qсм = 0,6 · 1,73 = 1,08 кВАр;

Sсм =

кВА.

Поскольку на РП 1 один приемник, то максимальные активные, реактивные и полные нагрузки равны сменным:

Рм = 0,6 кВт;

Qм = 1,06 кВАр;

Sсм = 1,25 кВА;

Произведем расчет нагрузок на РП 2.

Определяем среднюю активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену:

1. Кран мостовой,

n = 1;

Рн = 12,5 кВт;

∑Рн = 12,5 кВт;

Ки = 0,05;

cosφ = 0,5;

tgφ = 1,73;

Рсм = 0,05 · 12,5 = 0,6 кВт;

Qсм = 0,6 · 1,73 = 1,08 кВАр;

Sсм =

кВА.

Поскольку на РП 2 один приемник, то максимальные активные, реактивные и полные нагрузки равны сменным:

Рм = 0,6 кВт;

Qм = 1,06 кВАр;

Sсм = 1,25 кВА;

Произведем расчет нагрузок на РП 3.

Определяем среднюю активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену:

1.Точильно-шлифовальный станок,

n=1

Рн = 6,2 кВт;

∑Рн = 6,2 кВт;

Ки = 0,14;

cosφ = 0,4;

tgφ = 2,29;

кВт

Qсм=

кВАр

Sсм=

=2,17

Поскольку на РП 3 один приемник, то максимальные активные, реактивные и полные нагрузки равны сменным:

Рм = 0,868 кВт;

Qм = 1,988 кВАр;

Sсм = 2,17 кВА;

Произведем расчет нагрузок на ШМА 1.

1. Токарный станок,

n = 2;

Рн = 10,5 кВт;

∑Рн = 21 кВт;

Ки = 0,14;

cosφ = 0,4;

tgφ = 2,29;

Рсм = 0,14 · 21 = 2,94 кВт;

Qсм = 2,94 · 2,29 = 6,73 кВАр;

Sсм =

=7,34 кВА

Расчёты средней активной, реактивной и полной мощности остальных станков производятся аналогичным способом.

Определяем Рн всего по ШМА1:

Рн = 10,5 + 65 + 5 = 80,5 кВт.

Определяем n всего по ШМА1:

n = 2 + 2 + 1 = 5.

Определяем ΣPн всего по ШМА 1:

ΣPн = 21 + 130 + 5 = 156 кВт;

Определяем суммарную активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену по ШМА 1 и определяем среднее значение Ku ср, cosφ и tgφ:

ΣРсм = 2,94 + 18,2 + 0,5 = 21,64 кВт;

ΣQсм = 6,73+41,678+0,865= 49,273 кВАр;

ΣSсм =

53,8 кВА;

Kи.ср =;

cosφ =

=0,44;

tgφ =

= = 1,07.

Определяем показатель силовой сборки m в группе:

m =

= 13;

Определяем коэффициент максимума активной нагрузки находим, по

справочным данным:

Определяем коэффициент максимума реактивной нагрузки:

Км^/= 1,1, при n < 10

Определяем максимальные активную, реактивную и полную мощности (Рм, Qм, Sм) расчетных нагрузок группы электроприемников,

ΣРм = 2,87 · 21,64 = 62,1 кВт;

ΣQм = 1,1 · 49,273 = 54,2 кВар;

ΣSм =

кВА;

Определяем максимальный ток:

ΣIм = ΣSм / √3 · Uн

= 137,4 А.

Расчёт нагрузок по ШМА2 и всего по ШМА2 производится аналогично.

Произведем расчет нагрузок на ЩО:

Рщо = Руд · S,

где Руд = 10;

S- площадь цеха;

Рщо = 10 · (48 · 30) = 10 · 1440 = 14400 Вт или 14,4 кВт;

Рсм = Ku · ΣPн = 0.85 · 14.4 = 12,24 кВт;

Qсм = Pсм · tgφ = 12.2 · 0.33 = 4,0392 кВар;

Sсм =

кВ · А;

Iм = 12,89 / 0,66 = 21,48 А.

Произведем расчет нагрузок на ШНН:

Определяем нагрузку на ШНН, как сумму всех мощностей максимальной и средней нагрузки;

ΣРсм.шнн = 21,64 + 4,48 + 20,55 + 1,47+0,6+0,6+0,868+12,24 = 62,498 кВт;

ΣQсм.шнн = 49,273 + 10,254 + 39,6604 + 3,3663+ 1,08+1,08+1,988+4,0392=

=110,7434 кВАр;

ΣSсм.шнн = 53,819 + 11,19 + 45,347 + 3,67+1,25+1,25+2,17+12,89 = =131,586 кВА;

ΣРм.шнн = 62,1 + 8,78 + 47,47 + 4,73+0,6+0,6+0,868+12,24 = 137,4495 кВт;

ΣQм.шнн = 54,2 +10,254+ 43,63 + 3,7+1,08+1,08+1,988+12,24= 119,98 кВАр;

ΣSм.шнн = 82,43 + 13,5 + 64,47 + 6,01+1,25+1,25+2,17+12,24 = 183,97 кВА.

Произведем расчет потерь:

∆Рм = 0,02 · 183,97 = 3,6794 кВт;

∆Qм= 0,1 · 183,97 = 18,397 кВАр;

∆Sм =

кВА;

Произведем расчет нагрузок на ВН:

Рм.вн = 137,4495+3,6794 = 141,13 кВт;

Qм.вн = 119,98+18,397=138,377 кВАр;

Sм.вн =183,97+18,76=202,73 кВА;

Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь, но без компенсации реактивной мощности:

Sт ≥ Sр = 0,7 Sм.вн = 0,7 · 202,73 = 141,911 кВА.

Sт ≥ 141,911 кВА

Выбирается трансформатор ТМ-160-10/0,4.

Таблица 2.2.3 - Данные силового трансформатора

Тип и мощность кВ∙А	Номинальное напряжение обмоток, кВ		Iхх,%	∆Uк∙%
ТМ-160	ВН	НН	2,4	4,5
	6 ; 10	0,4

Расчёт и выбор компенсирующего устройства

Определяется расчётная мощность КУ:

tgφ = 110,7434 / 62,498 = 1,77;

Принимается cosφк = 0,92, тогда tgφк = 0,42;

Qку = 137,4495 ∙ 0,7 ∙ (1,77-0,42) =129,9 кВАр.

Выбирается конденсаторная установка: КС2-1,05-60-2У1, 2шт. 2х60, мощностью 60 кВАр, напряжением 0,38 кВ

2.3 Расчёт и выбор элементов электроснабжения

Аппаратура зашиты должна выбирается исходя из устойчивой работы в нормальном и аварийном режимах системы.

Аппаратура зашиты и управления выбирается для ответвлений на основании номинальных участков сетей - исходя из расчетных нагрузок на защищаемый участок цепи. Исполнение аппарата выбирается с учетом условий размещения аппаратов на объекте, также должна быть обеспечена селективность работы зашиты, то есть соблюдение условий, при которых в первую очередь срабатывает аппарат, ближайший со стороны питания к участку цепи с нарушенным токовым режимом. Для зашиты сетей используется предохранители, а также автоматические выключатели.

В данном случае будут выбраны силовые сборки с автоматическим выключателем.

Для выбора аппарата защиты нужно знать ток в линии, где он установлен, тип его и число фаз.

Линия ШМА – ЭП Токарный станок:

Рн=10,5; Uн=0,38 кВ; cosφ = 0,5; η = 1;

Iн=

=31,9 А

Iнр ≥ 1,25 Iн;

Iнр ≥ 1,25 · 31,9 = 39,875 А

Выбираем автоматический выключатель:

ВА 51-31-1;

Uн = 380 В;

Iн = 100 А;

Iнр = 40 А;

Для последующих электроприемников расчет производится аналогично и сводится в таблицу (2.3.1).

Таблица 2.3.1 - Защитная аппаратура

Электроприемники	Рном, КВт		Iном, А				Iн.расц, А				Тип защитной аппаратуры			Католож. данные Iн/Iр
Линия ШНН1 – ШМА1
-	137,4				171,75				ВА 51-35			250/200
Линия ШМА1 – ЭП
Токарный станок	10,5		31,9				39,875				ВА 51-31-1			100/40
Анодно-механический станок	65		197,7				247,125				ВА 51–35			250/250
Продолжение таблицы 2.3.1
Электротельфер	5		15,2				19				ВА 52–31			100/20
Линия ШМА2 – ЭП
Настольно-сверлильный станок	2		6,08				7,6				ВА 51-31-1			100/10
Слиткообдирочный станок	1,5		4,56				5,7				ВА 51-25			25/6,3
Горизонтально-фрезерный станок	7,5		22,8				28,5				ВА 51-31-1			100/31,5
Линия ШМА3 – ЭП
Токарный полуавтомат	9,5		28,9				36,1				ВА 51-31-1			100/40
Вентилятор	4		12,2				15,25				ВА 51-25-1			25/16
Продольно-строгальный станок	9,5		28,9				36,1				ВА 51-31-1			100/40
Линия ШМА4 – ЭП
Манипуляторы электрические		3,5		10,65				13,3				ВА 51-25			25/16
Линия РП1(2) – ЭП
Кран мостовой	12,5				38,3				47,5375				ВА 51-31-1			100/50
Линия РП3– ЭП
Точильно-шлифовальный станок		6,2				18,8				23,5		ВА 51-25				25/25

Для выбора сечения проводника, по условиям нагрева токами нагрузки, сравнивают расчётный максимальный ток и допустимых для проводника принятой марки и условий его прокладки. При этом должны соблюдаться соотношение Ip≤Iдоп.