Электроснабжение механического цеха (стр. 2 из 5)
Эффективным числом группы электро приемников nэ называют число, однородное по режиму работы электро приемников одинаковой мощности, которая обуславливает ту же величину расчетного максимума нагрузки, что и группы различные по мощности и режиму работы электро приемников
n
nэ= 2 åРном / Рном макс
1
В группе из пяти и более электро приемников эффективное число допускается считать равным тактическому значению m , при величине отношения
m= Рном макс / Рном мин £ 3
где Рном макс и Рном мин - номинальныеактивные мощности наибольшего и наименьшего электро приемников в группе
В группе с m>3 и Ки³0.2 nэ рекомендуется определять по формуле
n
nэ= 2åРном / Рном макс
1
где åРном - суммарная номинальная мощность всех электро приемников в группе [кВт]
Рном макс - наибольший по мощности электро приемник данной группы[кВт]
2.4.Определение суммарных и предельных нагрузокпо каждой группе электро приемников
Разделим электро приемники с постоянным и переменным графиком нагрузки.
С переменным графиком нагрузки
Мостовой кран
Рном9= РпаспÖПВ
где Рпасп - активная паспортная мощность
ПВ - паспортная продолжительность включения
Рном9= 42.6Ö0.25 =21.3 [кВТ]
Рном9= 21.3 [Квт]
Рном9 - номинальная активная мощность электро приемника
Ки - паспортный коэффициент использования
Рср9=Ки(n Рном9)
Рср9=0.2 (1× 21.3)= 4.26 [кВт]
Рср9=4.26 [кВт]
Qср9= Рср9 ×tgj
где Рср9 - средняя активная мощность мостового крана
Qср9= 4.26 × 1.07= 4.56 [квар]
Qср9= 4.56 [квар]
Сварочный трансформатор
Рном11= РпаспÖПВ= Sпасп ×cosj×n ×ÖПВ
Рном11=36×0.4×2×Ö40= 182.14 [кВт]
Рном11= 182.14 [кВт]
Рср11= Ки × (n× Рном11)
Рср11= 0.2 × 182.14 = 36.43 [кВт]
Рср11=36.43 [кВт]
Qср11=Рср11×tgj
Qср11=36.43 × 2.2= 80.1 [квар]
Qср11=80.1 [квар]
Подсчитаем итоговые данные по приемникам с переменным графиком нагрузки
n=1+2=3
n
åРном= Рном9+Рном11
1
Рном - номинальная активная мощность подгрупп электро приемников входящих в данную группу
n
åРном= 21.3 + 182.14=203.44 [кВт]
1
n
åРср= Рср9+Рср11
1
где Рср - средняя активная мощность подгруппы электро приемников входящих в данную группу
n
åРср= 4.26 + 36.43=4069 [кВт]
1
n
åQср= Qср9+Qср11
1
где Qср - средняя реактивная мощность подгрупп электро приемников
n
åQср= 4.56 + 80.1=84.66 [квар]
1
Ки.с.= åРср / åРном
Ки.с.= 40.69 / 203.44 = 0.2
Определим отношение Рном наибольшего электро приемника к Рном наименьшему электро приемнику
m= Рном макс / Рном мин
m=42.6 / 9.1= 4.68
m=4.68
В соответствии с практикой проектировании установлено, что при m>3 и Ки³0.2 эффективное число приемников принято считать по формуле
n
nэ= 2åРном / Рном макс
1
nэ= 2×112.37 / 91.07
nэ= 9.5
По графику 2.15.[1] находим коэффициенты максимальной активной мощности: Кмax=1.84
Максимальная активная нагрузка
n
Рмах= Кмах ×åРср
1
Рмах= 1.84×40.69=74.86 [кВт]
Рмах=74.86 [кВт]
Максимальная реактивная нагрузка определяется в соответствии со следующими параметрами , при nэ £10
n
Qмах= åQср
1
где Qср - средняя реактивная мощность электро приемников входящих в данную группу
Qмах=84.66 [квар]
С постоянным графиком нагрузки
Для них Рном=Рпасп
Токарные станки
Рном1= n× Рпасп
где n - количество станков
Рном1= 20×5.2= 104 [кВт]
Рном1=104[кВт]
Рср1= Ки×Рном1
Рср1= 0.2×104=20.8 [кВт]
Qср1=Рср1×tgj
Qср1=20.8×1.15= 23.92 [квар]
Qср1=23.92[квар]
Фрезерные станки
Рном2= n×Рпасп
Рном2=12×7.2=86.4 [кВт]
Рном2=86.4 [кВт]
Рср2=Ки×Рном2
Рср2=0.2 × 86.4= 17.28 [кВт]
Рср2=17.28 [кВт]
Qср2=Рср2 ×tgj
Qср2=17.28 × 1.15= 19.872 [квар]
Qср2=19/872 [квар]
Станки плоскошлифовальные
Рном3= n× Рпасп
Рном3= 3 × 8.3 = 24.9 [кВт]
Рном3= 24.9 [кВт]
Рср3= Ки × Рном3
Рср3= 0.14 × 24.9 = 3.486 [кВт]
Рср3= 3.486 [кВт]
Qср3=Рср3 ×tgj
Qср3=3.486 × 1.15= 4.009 [квар]
Qср3=4.009 [квар]
Кругло шлифовальные станки
Рном4= n× Рпасп
Рном4=2 × 12.2 =24.4 [кВт]
Рном4=24.4 [кВт]
Рср4= Ки × Рном4
Рср4=0.14 × 24.4 =3.416 [кВт]
Рср4=3.416 [кВт]
Qср4= Рср4 ×tgj
Qср4=3.416 × 1.15 = 3.93 [квар]
Qср4=3.93 [квар]
Станки сверлильные
Рном5= n× Рпасп
Рном5=2 × 2.2=4.4 [кВт]
Рном5=4.4 [кВт]
Рср5= Ки × Рном5
Рср5=0.12 × 4.4 = 0.528 [кВт]
Рср5=0.528 [кВт]
Qср5= Рср5×tgj
Qср5=0.528 × 1.15 = 0.607 [квар]
Qср5=0.607 [квар]
Станки заточные
Рном6= n× Рпасп
Рном6=1 × 1.3 = 1.3 [кВт]
Рном6=1.3 [кВт]
Рср6= Ки × Рном6
Рср6=0.12 × 1.3 = 0.156 [кВт]
Рср6=0.156 [кВт]
Qср6= Рср6×tgj
Qср6=0.156 × 1.15 = 0.179 [квар]
Qср6=0.179 [квар]
Насосы
Рном7= n× Рпасп
Рном7=4 × 35 = 140 [кВт]
Рном7=140 [кВт]
Рср7= Ки × Рном7
Рср7=0.7 × 140 = 98 [кВт]
Рср7=98 [кВт]
Qср7= Рср7×tgj
Qср7=98 × 0.75 = 73.5 [квар]
Qср7=73.5 [квар]
Вентиляторы
Рном8= n× Рпасп
Рном8=3 × 25 = 75 [кВт]
Рном8=75 [кВт]
Рср8= Ки × Рном8
Рср8=0.8 × 75 = 60 [кВт]
Рср8=60 [кВт]
Qср8= Рср8×tgj
Qср8=60 × 0.75 = 45 [квар]
Qср8=45 [квар]
Электропечи
Рном10= n× Рпасп
Рном10=2 × 40 = 80 [кВт]
Рном10=80 [кВт]
Рср10= Ки × Рном10
Рср10=0.7 × 80 = 56 [кВт]
Рср10=56 [кВт]
Qср10= Рср10×tgj
Qср10=56 × 0 = 0 [квар]
Qср10=0 [квар]
Итоговые данные по электро приемникам с постоянным графиком нагрузки
n
åРном = Рном1 + … Рном8+ Рном10
1
n
åРном=104+86.4+24.9+24.4+4.4+1.3+140+75+80=540.4 [кВт]
1
n
åРср= Рср1+…+Рср8+Рср10
1
åРср=20.8+17.28+3.486+3.416+0.528+0.156+98+60+56=218.06 [кВт]
n
åQcр= Qср1+…+Qср8+Qср10
1
åQcр=23.92+19.872+4.009+3.93+0.607+0.179+73.5+45+0=171.01 [квар]
для приемников с постоянным графиком нагрузки
n
Кмакс=1 - Рмакс=åРср=218.06 [кВт]
1
n
Qмакс=åQср=171.01 [квар]
1
2.5. Выбор компенсирующих устройств и выбор мощности трансформатора
Средняя мощность все потребителей
n
Рср=åРср = Рср1+Рср2+…+Рср11
1
n
Рср=åРср = 218.06+40.69 = 258.75 [кВт]
1
Рср= 258.75 [кВт]
n
Qср=åQср = Qср1+Qср2+…+Qср11
1
n
Qср=åQср=171.01+84.66 = 255.67 [квар]
1
Qср= 255.67[квар]
2 2
S=ÖРср + Qср
где Рср и Qср - средняя активная и реактивная мощности для всех потребителей
2 2
Sср=Ö258.75 + 255.67 = 363.75[кВА]
Sср=363.75 [кВА]
Определяем максимальные мощности всех электро потребителей
Рмакс=Рмакс1 + Рмакс2
где Рмакс1 и Рмакс2 - активные мощности потребителей с постоянным и переменным графиком нагрузки
Рмакс=218.06 + 74.86 = 292.92 [кВт]
Рмакс= 292.92[кВт]
Qмакс=Qмакс1 + Qмакс2
где Qмакс1 и Qмакс2 - реактивная мощность потребителей с постоянным и переменным графиком нагрузки
Qмакс=171.01 + 84.66 = 255.67 [квар]
Qмакс= 255.67 [квар]
2 2
Sмакс= ÖРмакс + Qмакс
Sмакс= Ö 85790.4+65367.1=388.7
Sмакс= 388.7 [кВА]
Определяем cosjпо формуле
cosj = Рмакс / Sмакс
где Рмакс - активная максимальная мощность всех потребителей
Sмакс - полная максимальная мощность
cosj = 292.92 / 388.7 = 0.753
Так как cosj слишком мал , то требуется компенсация с помощью батарей статических конденсаторов мощностью Qс= 220 [квар]
Определяем максимальную реактивную мощность с учётом статических конденсаторов
Q'макс = Qмакс - Qс
где Qс - мощность статических конденсаторов
Q'макс = 255.67 - 220 = 35.67[квар]
Q'макс = 35.67[квар]
Уточним значение S'макс
2 2
S'макс=Ö Рмакс + Q'макс
2 2
S'макс=Ö292.9 + 35.67 = 295.06[кВА]
S'макс= 302.872 [кВА]
Подсчитаем значение cosj с учетом применения компенсирующий устройств
соsj = Рмакс / S'макс
где Рмакс - активная максимальная мощность всех потребителей
S'макс - полная максимальная мощность всех потребителей с учетом статических конденсаторов.
cosj = 292.9 / 295.06= 0.99
cosj = 0.99
Cхема подключения батарей конденсаторов
~ 380 В
Р 
П  | ||||
 | ||||
 | ||||
 | ||||
где П - предохранитель ,
Р - трех фазный рубильник
Выбираем мощность трансформатора (приложение 12)
Sтр ³S'макс
Sтр = 295.06 [кВА]
Sном.тр. = Sмакс / b
Sном.тр. = 295.06 / 0.75 = 393.41 [кВА]
Sном.тр. = 393.41 [кВА]
Возьмем один трансформатор типа ТС3-400
80х50 ; ШРА4-630-32 IУ3
2.6. Расчет заземления
Определяем число электродов заземления подстанции 604 [кВ] на стороне с напряжением 6 [кВ]
Нейтраль изолирована на стороне 0.4 [кВ] , наглухо заземлена .Заземление общей протяженностью воздушной линии lвл=0 км , кабельной линии lкаб=5 км