Проектирование внутрицехового электроснабжения Разработка проекта (стр. 2 из 14)

Электросварочное оборудование питается напряжением 380 или 220 В переменного тока промышленной частоты.

Для дуговой сварки на переменном токе применяют сварочные трансформаторы однофазного и трехфазного исполнения. Источником постоянного тока при сварке служат вращающиеся и статические преобразователи.

Для автоматической дуговой сварки под слоем флюса или в защитном газе используют как трансформаторы, так и преобразователи трехфазного исполнения на напряжение 380 В.

Сварочные агрегаты для контактной сварки имеют однофазное исполнение.

Электросварочное оборудование работает в повторно-кратковременном режиме работы. Однофазные сварочные приемники (трансформаторы и другие установки) дают неравномерную нагрузку по фазам трехфазной питающей сети. Коэффициент их мощности колеблется в пределах 0,3–0,7. Сварочные установки по степени надежности относятся ко II категории.

Электропривод подъемно-транспортных устройств имеет повторно-кратковременный режим работы и относится ко II категории по надежности электроснабжения. На кран-балках и тельферах установлены двигатели с короткозамкнутым ротором, а на мостовых кранах – двигатели с фазным ротором.

3.3 Расчет электрических нагрузок

До расчета электрической нагрузки следует привести характеристики ЭП цеха согласно табл. 10.

Таблица 10Характеристики электроприемников цеха

ОбозначениеЭП на плане цеха	Наименованиеэлектроприем-ников	Номинальнаямощность,pн, кВт, sн, кВА	cosj	кпд,η, %	Номинальный ток, Iн, А	Коэффициент использования, Kи
1	2	3	4	5	6	7

Значения коэффициентов мощности и коэффициентов использования для характерных групп электроприемников приведены в прил. 21.

Номинальные токи электроприемников берутся из паспортных данных или определяются по формулам:

1) для трехфазных электродвигателей

, А; (28)

2) для многодвигательного электропривода трехфазного исполнения

, А, (29)

где

– суммарная номинальная мощность ЭП многодвигательного привода, кВт; cosj и h – коэффициент мощности и кпд наиболее мощного ЭП данного привода;

3) для трехфазной электрической печи, сварочного трансформатора

, А; (30)

4) для однофазных электродвигателей на фазное напряжение (U_ф)

, А; (31)

5) для однофазных электродвигателей, подключаемых на линейное напряжение и являющихся нагрузкой двух фаз

, А; (32)

6) для однофазных электрических печей, сварочных трансформаторов на фазное напряжение

, А; (33)

7) для однофазных электрических печей, сварочных трансформаторов на линейное напряжение

, А; (34)

8) для остальных трехфазных ЭП

, А; (35)

9) для остальных однофазных ЭП на фазное напряжение

, А; (36)

10) для остальных однофазных ЭП на линейное напряжение

, А. (37)

Во всех формулах: P_н, S_н – номинальная мощность ЭП (P_н – в кВт, S_н – в кВА).

Расчет электрических нагрузок цеха и любого другого узла системы электроснабжения (силового распределительного пункта, распределительного или магистрального шинопровода, секции шин) необходимо произвести по методу коэффициента расчетной активной мощности (K_р). Расчетная активная мощность (P_р) – это мощность, соответствующая такой неизменной токовой нагрузке (I_р), которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения.

При расчете электрических нагрузок цеха или другого узла питания все ЭП распределяются на характерные группы с одинаковыми K_и и cosj. При этом резервные ЭП в расчете не учитываются и номинальные мощности ЭП с повторно-кратковременным режимом работы не приводятся к длительному режиму (ПВ = 100 %).

Для многодвигательных приводов учитываются все одновременно работающие электродвигатели данного привода. Если среди этих электродвигателей имеются одновременно включаемые (с идентичным режимом работы), то они учитываются в расчете как один ЭП с номинальной мощностью, равной сумме номинальных мощностей одновременно работающих двигателей.

Для каждой характерной группы ЭП определяются средние активная (P_с) и реактивная (Q_с) мощности по формулам:

, кВт, (38)

, кВАр. (39)

Коэффициент расчетной активной мощности зависит от значения группового коэффициента использования (

), эффективного числа ЭП(n_э) и постоянной времени нагрева (T₀).

Групповой коэффициент использования узла питания определяется по формуле:

. (40)

Эффективное число ЭП рассчитывается по формуле:

, (41)

где n_э – число однородных по режиму работы ЭП одинаковой мощности, которое дает то же значение расчетного максимума (P_р), что и группа из реального числа ЭП (n), различных по мощности и режиму работы;

– суммарная установленная мощность ЭП узла питания, кВт; – номинальная (установленная) мощностьi-го ЭП, кВт.

При большом числе ЭП цеха допускается определять эффективное число электроприемников по упрощенной формуле:

, (42)

где

– номинальная мощность наиболее мощного ЭП цеха.

Найденное по формулам (41) или (42) n_э округляется до ближайшего меньшего целого числа.

Постоянные времени нагрева принимаются следующие:

-

– для сетей напряжением до 1 кВ, питающих распределительные пункты и шинопроводы, щиты. Значения K_р для этих сетей в зависимости от и n_э принимаются по табл. 11;

-

– для магистральных шинопроводов и цеховых трансформаторов; значения K_р принимаются по табл. 12.

Таблица 11 Значения коэффициентов расчетной нагрузки K_р для питающих сетей напряжением до 1000 В

nэ	Коэффициент использования Kи гр.
	0,1	0,15	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
1	8,00	5,33	4,00	2,67	2,00	1,60	1,33	1,14	1,0
2	6,22	4,33	3,39	2,45	1,98	1,60	1,33	1,14	1,0
3	4,05	2,89	2,31	1,74	1,45	1,34	1,22	1,14	1,0
4	3,24	2,35	1,91	1,47	1,25	1,21	1,12	1,06	1,0
5	2,84	2,09	1,72	1,35	1,16	1,16	1,08	1,03	1,0
6	2,64	1,96	1,62	1,28	1,11	1,13	1,06	1,01	1,0
7	2,49	1,86	1,54	1,23	1,12	1,10	1,04	1,0	1,0
8	2,37	1,78	1,48	1,19	1,10	1,08	1,02	1,0	1,0
9	2,27	1,71	1,43	1,16	1,09	1,07	1,01	1,0	1,0
10	2,18	1,65	1,39	1,13	1,07	1,05	1,0	1,0	1,0
11	2,11	1,61	1,35	1,1	1,06	1,04	1,0	1,0	1,0
12	2,04	1,56	1,32	1,08	1,05	1,03	1,0	1,0	1,0
13	1,99	1,52	1,29	1,06	1,04	1,01	1,0	1,0	1,0
14	1,94	1,49	1,27	1,05	1,02	1,0	1,0	1,0	1,0
15	1,89	1,46	1,25	1,03	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
16	1,85	1,43	1,23	1,02	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
17	1,81	1,41	1,21	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
18	1,78	1,39	1,19	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
19	1,75	1,36	1,17	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
20	1,72	1,35	1,16	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
21	1,69	1,33	1,15	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
22	1,67	1,31	1,13	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
23	1,64	1,30	1,12	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
24	1,62	1,28	1,11	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
25	1,6	1,27	1,1	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
30	1,51	1,21	1,05	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
35	1,44	1,16	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
40	1,4	1,13	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
45	1,35	1,1	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
50	1,3	1,07	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
60	1,25	1,03	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
70	1,2	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
80	1,16	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
90	1,13	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
100	1,1	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0

Таблица 12 Значения коэффициентов расчетной нагрузки K_р на шинах НН цеховых трансформаторов и для магистральных шинопроводов напряжением до 1 кВ