Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха (стр. 2 из 5)
Для сварочных трансформаторов номинальная мощность определяется по формуле [4, с.16, ф.2.9], кВт
рном = Sп cosφп
,где Sп – паспортная мощность сварочного трансформатора и паспортные значения cosφп и ПВп.
Суммарная номинальная активная мощность группы электроприемников определяется по формуле
Рном =
.Средняя активная и реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену одного приемника определяется по формуле
рсм = рном · ки; qсм = рсм · tgφп,
где ки – коэффициент использования электроприемников принимаем по [2, с.31, прил.1].
Для группы электроприемников
Рсм =
, Qсм = 
.Групповой коэффициент использования определяется по формуле [3, с.81, ф.2.9]
Ки = Рсм / Рном .
Коэффициент максимума Кмакс определяется в зависимости от группового коэффициента использования Ки и эффективного числа электроприемников nэф [2, с.9, табл.3].
Для нахождения nэф определим показатель силовой сборки [4, с.21, ф.2.23]
m = pном.макс / рнои.мин,
где pном.макс – номинальная мощность наибольшего электроприемника в группе, кВт;
рнои.мин – номинальная мощность наименьшего электроприемника в группе, кВт.
При Ки > 0,2 и m > 3 эффективного числа электроприемников определяют по формуле [4, с.22, ф.2.25]
nэф = 2·Рном / pном.макс.
В тех случаях, когда nэф > n, то следует принимать nэф = n.
Расчетная максимальная реактивная мощность определяется по формуле [4, с.22, ф.2.27]
Qмакс = К’макс · Qсм,
где К’макс – коэффициент максимума реактивной нагрузки,
при nэф ≤ 10 К’макс = 1,1, а при nэф > 10 К’макс = 1.
Нагрузки электрического освещения учитываются по формулам [2,с.11, ф.9]
Рp.o. = po. · F · Kc.o., Qp.o. = Pp.o · tgφo
где
- нагрузка производственной площади, для высоты помещений 4-6 м и требуемой для таких цехов освещённости 300 лк , 
Вт/ 
;F - площадь цеха, F = 864
;
- для ламп ДРЛ tgφ0 = 1,39;
- коэффициент спроса на осветительную нагрузку, для производственных зданий, состоящих из ряда пролётов Кс.о = 0,95 [3, с.100, табл.2.7].Полная расчетная нагрузка цеха с освещением определяется по формуле [2,с.11, ф.10]
Потери в трансформаторе можно на этой стадии проектирования определить по формулам [2, с.13, ф.13, 14]
ΔРТ = 0,02 S’p, ΔQТ = 0,1 S’p.
Итого по цеху полная расчетная мощность
.Расчетный ток определяется по формулам:
для одного приемника
для группы приемников
.Электроснабжение осветительных установок цеха
Питание светильников общего освещения осуществляется на напряжении 380В переменным током при заземленной нейтрали.
Электроснабжение рабочего освещения выполняется самостоятельными линиями от РУ-1 подстанции, а аварийного освещения выполняется от РУ-2 подстанции.
Таблица 3
| № | Узлы питания и группы электроприемников | Количество эл. приемников рабочих/резервных | Установленная мощность, приведенная к ПВ=1 (кВт) | m=Pн max / Pн min | Коэффициент использования Ки | cos(fi) | tg(fi) | Средняя нагрузка за максимально загруженную смену | Эффективное число эл. приемников nэ | Коэффициент максимума Км | Расчетная нагрузка | Sp (кВА) | Ip,(А). | |||
| Одного эл. приемника (наименьшего - наибольшего) Рн (кВт) | Общая рабочих/резервных Рн (кВт) | Рсм=Ки * Рн (кВт) | Qсм=Рсм * tg (fi св) | Рр=Км * Рсм (кВт) | Qp=Qсм * К`м (квар) | |||||||||||
| РУ1 | ||||||||||||||||
| 16 | Шкаф сушильный | 1 | 30 | 30 | 0,65 | 0,98 | 0,203 | 19,5 | 3,96 | 19,50 | 4,36 | 19,98 | 46,51 | |||
| СП-1 | ||||||||||||||||
| 25,27 | Токарно-винторезный станок | 2 | 11,25 | 22,5 | 0,15 | 0,55 | 1,52 | 3,38 | 5,12 | 62,15 | ||||||
| 24 | Трансформатор для пайки | 1 | 15 | 15 | 0,32 | 0,65 | 1,17 | 4,80 | 5,61 | 35,06 | ||||||
| 23 | Сварочный преобразователь | 1 | 18 | 18 | 0,3 | 0,65 | 1,17 | 5,40 | 6,31 | 42,07 | ||||||
| Итого по СП-1 | 4 | 11,25-18 | 55,5 | 1,60 | 0,24 | 13,58 | 17,05 | 4 | 2,42 | 32,85 | 18,75 | 37,83 | 57,47 | |||
| СП-2 | ||||||||||||||||
| 26,5 | Токарно-винторезный станок | 2 | 11,25 | 22,5 | 0,15 | 0,55 | 1,52 | 3,38 | 5,12 | 62,15 | ||||||
| 22 | Сварочный преобразователь | 1 | 18 | 18 | 0,3 | 0,65 | 1,17 | 5,40 | 6,31 | 42,07 | ||||||
| 1,3 | Вертикально-сверлильный станок | 2 | 4,15 | 8,3 | 0,15 | 0,55 | 1,52 | 1,25 | 1,89 | 22,93 | ||||||
| 7 | Станок для наводки катушек | 1 | 3 | 3 | 0,14 | 0,6 | 1,33 | 0,42 | 0,56 | 7,60 | ||||||
| Итого по СП-2 | 6 | 3-18 | 51,8 | 6,00 | 0,20 | 10,44 | 13,89 | 6 | 2,42 | 25,26 | 15,28 | 29,52 | 44,86 | |||
| СП-3 | ||||||||||||||||
| 6 | Станок для наводки катушек | 1 | 3 | 3 | 0,14 | 0,6 | 1,33 | 0,42 | 0,56 | 7,60 | ||||||
| 9 | Ванна для пропитки | 1 | 2,2 | 2,2 | 0,14 | 0,6 | 1,33 | 0,308 | 0,41 | 5,57 | ||||||
| 11 | Комбинированные прессножницы | 1 | 2,2 | 2,2 | 0,19 | 0,7 | 1,02 | 0,418 | 0,43 | 4,78 | ||||||
| 4,2 | Вертикально-сверлильный станок | 2 | 4,15 | 8,3 | 0,15 | 0,55 | 1,52 | 1,245 | 1,89 | 22,93 | ||||||
| 19 | Станок для стыковой сварки | 1 | 3,00 | 3 | 0,3 | 0,65 | 1,17 | 0,9 | 1,05 | 7,01 | ||||||
| Итого по СП-3 | 6 | 2,2-4,15 | 18,7 | 1,89 | 0,13 | 2,39 | 4,34 | 6 | 2,825 | 6,75 | 4,77 | 8,27 | 28,41 | |||
| Итого по РУ-1 | 17 | 156 | 45,91 | 39,24 | 84,37 | 43,16 | 95,60 | 145,26 | ||||||||
| РУ2 | ||||||||||||||||
| 8 | Шкаф сушильный | 1 | 30 | 30 | 0,65 | 0,98 | 0,20 | 19,5 | 3,96 | 19,50 | 4,36 | 19,98 | 46,51 | |||
| 36 | Мостовой кран ПВ-25%, Q=25 т. | 1 | 19,9 | 19,9 | 0,1 | 0,5 | 1,73 | 1,99 | 3,45 | 1,99 | 3,79 | 4,28 | 60,47 | |||
| СП-4 | ||||||||||||||||
| 13 | Заточный станок | 1 | 1,5 | 1,5 | 0,15 | 0,55 | 1,52 | 0,23 | 0,34 | 4,14 | ||||||
| 14 | Пресс | 1 | 10 | 10 | 0,17 | 0,65 | 1,17 | 1,70 | 1,99 | 23,37 | ||||||
| 10 | Зигмашина | 1 | 1,5 | 1,5 | 0,17 | 0,78 | 0,80 | 0,26 | 0,20 | 2,92 | ||||||
| 18 | Вытяжной шкаф | 1 | 2,2 | 2,2 | 0,6 | 0,8 | 0,75 | 1,32 | 0,99 | 4,18 | ||||||
| 17 | Станок для изоляции проводов | 1 | 1,5 | 1,5 | 0,14 | 0,55 | 1,52 | 0,21 | 0,32 | 4,14 | ||||||
| Итого по СП-4 | 5 | 1,5-10 | 16,7 | 6,7 | 0,22 | 3,71 | 3,84 | 5 | 3,04 | 11,28 | 4,23 | 12,04 | 38,76 | |||
| СП-5 | ||||||||||||||||
| 32,33 | Токарно-винторезный станок | 2 | 11,25 | 22,5 | 0,15 | 0,55 | 1,52 | 3,38 | 5,12 | 62,15 | ||||||
| 34 | Вертикально-сверлильный станок | 1 | 4,15 | 4,15 | 0,15 | 0,55 | 1,52 | 0,62 | 0,95 | 11,46 | ||||||
| 35 | Пресс | 1 | 10 | 10 | 0,17 | 0,65 | 1,17 | 1,70 | 1,99 | 23,37 | ||||||
| Итого по СП-5 | 4 | 4,15-11,25 | 36,65 | 2,71 | 0,16 | 5,70 | 8,06 | 4 | 3,035 | 17,29 | 8,86 | 19,43 | 55,68 | |||
| СП-6 | ||||||||||||||||
| 28,29 | Токарно-винторезный станок | 2 | 11,25 | 22,5 | 0,15 | 0,55 | 1,52 | 3,38 | 5,12 | 62,15 | ||||||
| 30 | Поперечно-строгальный станок | 1 | 5,5 | 5,5 | 0,14 | 0,55 | 1,52 | 0,77 | 1,17 | 15,19 | ||||||
| 31 | Заточный станок | 1 | 1,5 | 1,5 | 0,14 | 0,55 | 1,52 | 0,21 | 0,32 | 4,14 | ||||||
| 15 | Пресс | 1 | 10 | 10 | 0,17 | 0,65 | 1,17 | 1,70 | 1,99 | 23,37 | ||||||
| 12 | Комбинированные прессножницы | 1 | 5,5 | 5,5 | 0,2 | 0,65 | 1,17 | 1,10 | 1,29 | 12,86 | ||||||
| 20 | Вентилятор | 1 | 5,5 | 5,5 | 0,6 | 0,8 | 0,75 | 3,30 | 2,48 | 10,45 | ||||||
| 21 | Станок для изоляции проводов | 1 | 1,5 | 1,5 | 0,17 | 0,7 | 1,02 | 0,26 | 0,26 | 3,26 | ||||||
| Итого по СП-6 | 8 | 1,5-11,25 | 52 | 7,50 | 0,21 | 10,71 | 12,62 | 8 | 2,825 | 30,26 | 13,88 | 33,29 | 50,58 | |||
| Итого по РУ-2 | 19 | 155,25 | 41,61 | 28,48 | 80,32 | 35,12 | 89,03 | 135,26 | ||||||||
| Итого по цеху | 36 | 311,25 | 87,51 | 67,72 | 164,69 | 78,28 | 184,63 | 280,52 | ||||||||
| Освещение | 10,67 | 14,83 | 18,27 | 27,76 | ||||||||||||
| Итого по цеху, с учетом освещения | 175,36 | 93,12 | 202,90 | 308,28 | ||||||||||||
| Потери в трансформаторе | 4,06 | 20,29 | 20,69 | 31,44 | ||||||||||||
| С учетом освещения и потерь в трансформаторе | 179,42 | 113,41 | 223,60 | 339,72 | ||||||||||||
1.3 Компенсация реактивной мощности в цехе.
Для определения реактивной мощности, которую необходимо скомпенсировать требуется знать суммарную реактивную мощность цеха с учётом освещения, а также потери в трансформаторах. Потери в трансформаторах определяем по формулам [8,стр.13]: