Проектирование системы электроснабжения цеха машиностроительного завода (стр. 2 из 10)

(3)

(4)

где

– соответственно номинальные активная и реактивная мощности за период времени Т, кВт и квар.

Средневзвешенные коэффициенты использования и мощности рассчитываются следующим образом:

(5)

(6)

где

– соответственно коэффициент использования i-го электроприемника и средневзвешенный коэффициент использования;

– средневзвешенный коэффициент реактивной мощности.

Эффективное число электроприемников по характерной категории определяется по формуле:

(7)

На основании рассчитанных параметров и таблицы 1 представленной в /1/ определяется расчетный коэффициент:

;

) (8)

где

– эффективное число электроприемников;

– коэффициент расчетной нагрузки.

Определяем расчетную мощность по каждой характерной категории:

(9)

(10)

где

– соответственно расчетные активная и реактивная мощности, кВт и квар.

Полная расчетная нагрузка определяется по следующему выражению:

(11)

Исходные данные для расчета электрических нагрузок проектируемого цеха с выделением характерных категорий представлены в таблице 2. Где электроприемники цеха разбиваются на однородные по режиму работы группы.

Таблица 2 – Исходные данные для расчета электрических нагрузок

Наименование ЭП	№ на плане	Кол-во	Р _ном, кВт	Коэффициенты
Наименование ЭП	№ на плане	Кол-во	Р _ном, кВт	Ки	cos φ	tg φ
Первая характерная категория (станки)
1. Круглошлифовальный	1–6, 59–65	13	28	0,13	0,5	1,73
2. Токарно – револьверный	7–11, 87–91	10	18	0,13	0,5	1,73
3. Вертикально-сверлильный	12–16	5	30	0,13	0,5	1,73
4. Токарный полуавтомат	17–22	6	14	0,13	0,5	1,73
5. Горизонтально-проточный	23–27, 114, 115	7	21	0,13	0,5	1,73
6. Токарный с ЧПУ	28–36	9	14	0,13	0,5	1,73
7. Горизонтально-расточный	37–40, 85,86	6	12	0,13	0,5	1,73
8. Горизонтально-фрезерный	41–53	13	23	0,13	0,5	1,73
9. Токарно-винторезный	54–58, 92–94	8	16	0,13	0,5	1,73
10. Радиально-сверлильный	66–73	8	13	0,13	0,5	1,73
11. Вертикально-фрезерный	74–76	3	15	0,13	0,5	1,73
12. Бесцентро-шлифовальный	77–84	8	44	0,13	0,5	1,73
13. Шлифовальный	95–100	6	23	0,13	0,5	1,73
14. Горизонтально-шлифовальный	101, 102	2	30	0,13	0,5	1,73
15. Вертикально-фрезерный	103–105	3	26	0,13	0,5	1,73
16. Радиально-сверлильный	106,107	2	16	0,13	0,5	1,73
17. Токарный с ЧПУ	110, 111	2	20	0,13	0,5	1,73
18. Токарно – револьверный	112, 113	2	24	0,13	0,5	1,73
19. Токарный полуавтомат	116–118	3	15	0,13	0,5	1,73
20. Плоскошлифовальный	119, 120	2	17	0,13	0,5	1,73
21. Вертикально-фрезерный	121–123	3	18	0,13	0,5	1,73
22. Точильно – шлифовальный	124–128	5	30	0,13	0,5	1,73
Вторая характерная категория (вентустановки)
1. Вентустановка	108,109,129	3	14	0,65	0,8	0,75
2. Вентустановка	142	1	18	0,65	0,8	0,75
3. Вентустановка	162–164	4	15	0,65	0,8	0,75
Третья характерная категория (термические установки)
1. Электромаслянная ванна	130, 131	2	15	0,8	0,9	0,48
2. Нагревательная электропечь	132–134	3	20	0,8	0,9	0,48
Продолжение таблицы 2
3. Термическая печь	135–136	2	50	0,8	0,9	0,48
4. Электротермическая печь	137	1	41	0,8	0,9	0,48
5. Электропечь	138–141	4	32	0,8	0,9	0,48
Четвертая характерная категория (контактная сварка)
1. Точечные стационарные	143–146	4	120	0,35	0,5	1,73
2. Сварочные стыковые	147–151	5	70	0,35	0,5	1,73
3. Сварочные шовные роликовые	152–155	4	60	0,35	0,5	1,73
4. Сварочные точечные	156–158	3	90	0,35	0,5	1,73
5. Сварочные стационарные	159–161	3	40	0,35	0,5	1,73

Нагрузка цеха представлена как трехфазной, так и однофазной нагрузкой. Так, в сварочном отделении имеются однофазные электроприемники, которые считаются специфической нагрузкой. Их расчет производиться в ручную и приводиться в приложении А.

Расчет трехфазных нагрузок приемников электроэнергии напряжением до 1000 В проводится с использованием пакета прикладных программ «ZAPUSK». Расчет по характерным категориям цеха трехфазной нагрузки, приведен в приложении Б.

Осветительная нагрузка рассчитывается методом удельной плотности осветительной нагрузки в программе «ZAPUSK». Результаты расчета всех нагрузок цеха приведены в таблице 3. Результаты расчета осветительной нагрузки приведены в приложении В.

Таблица 3 – Результаты расчета электрических нагрузок

Характерная категория	Р _ном, кВт	Р_ср,кВт	Q_ср, квар	Р_р, кВт	Q_р, квар	S_р, кВА	I_p,A
Первая характерная категория (станки)	2730	354,9	613,98	230,69	675,38	713,69	1084,3
Вторая характерная категория (вентустановки)	120	78	58,5	70,2	64,35	95,23	144,7
Третья характерная категория (термические установки)	359	287,2	137,86	287,2	151,64	324,78	493,45
Суммарная трехфазная нагрузка по цеху	3209	720,1	810,34	588,09	891,37	1067,88	1622,483
Однофазная нагрузка	338,43	586,16	676,86	1781,21
Осветительная нагрузка	152,88	145,24	70,29	145,24	70,29	161,35	232,89
ИТОГО по цеху	926,52	1477,53	1744,74

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов для цеховых трансформаторных подстанций промышленных предприятий должен быть технически и экономически обоснованным, так как он оказывает существенное влияние на рациональное построение схем промышленного электроснабжения.

Критерием при выборе трансформаторов являются надежность электроснабжения, расход цветного металла и потребная трансформаторная мощность

При сооружении цеховых трансформаторных подстанций предпочтение следует отдавать, комплектным трансформаторным подстанциям (КТП), полностью изготовленным на заводах.

Рассмотрим варианты установки одного и двух трансформаторов на КТП.

Мощность трансформатора определяется по следующему выражению:

кВА (12)

где N – количество устанавливаемых на КТП трансформаторов;

Кз – коэффициент загрузки трансформаторов, равен 0,7 для двух трансформаторов на КТП, равен 0,9 при одном трансформаторе.

Принимаем двухтрансформаторную КТП 1000/10 кВА с силовым трансформатором типа ТМ-1000/10.

Выбираем мощность трансформатора, при установке одного трансформатора:

кВА (13)

Проектирование системы электроснабжения цеха машиностроительного завода (стр. 2 из 10)

Коэффициенты

Таблица 3 – Результаты расчета электрических нагрузок